装载机用变速控制阀论文和设计-董立队

全文摘要

本实用新型公开了一种装载机用变速控制阀，其属于工程机械技术领域。它解决了现有技术中传统手动换挡操纵阀存在的换档冲击较大、舒适性差且易造成传动件损坏的缺陷。主体结构包括变速阀组件和减压阀组件，变速阀组件上设有变速阀一档出油口m1、一档离合器进油口n1、倒档离合器进油口s1和变速阀倒档出油口t1，减压阀组件上设有减压阀一档进油口m2、减压阀一档出油口n2、减压阀倒档出油口s2和减压阀倒档进油口t2，变速阀一档出油口m1与减压阀一档进油口m2接通，一档离合器进油口n1与减压阀一档出油口n2接通，倒档离合器进油口s1与减压阀倒档出油口s2接通，变速阀倒档出油口t1与减压阀倒档进油口t2接通。本实用新型主要用于装载机等工程机械上。

主设计要求

1.一种装载机用变速控制阀，其特征在于：包括变速阀组件(1)和减压阀组件(2)，所述变速阀组件(1)上设有变速阀一档出油口m1、一档离合器进油口n1、倒档离合器进油口s1和变速阀倒档出油口t1，所述减压阀组件(2)上设有减压阀一档进油口m2、减压阀一档出油口n2、减压阀倒档出油口s2和减压阀倒档进油口t2，变速阀一档出油口m1与减压阀一档进油口m2接通，一档离合器进油口n1与减压阀一档出油口n2接通，倒档离合器进油口s1与减压阀倒档出油口s2接通，变速阀倒档出油口t1与减压阀倒档进油口t2接通。

设计方案

2.根据权利要求1所述的装载机用变速控制阀，其特征在于：所述变速阀组件(1)包括变速阀体(14)、调压阀杆组件、切断阀杆组件和档位阀杆组件，所述调压阀杆组件、切断阀杆组件和档位阀杆组件均安装在变速阀体(14)上，所述调压阀杆组件包括调压阀杆(4)、弹簧(5)、顶杆(6)和螺塞Ⅰ(15)，所述调压阀杆(4)右侧通过弹簧(5)与顶杆(6)连接，调压阀杆(4)左侧与螺塞Ⅰ(15)连接，所述调压阀杆(4)上设有变速阀进油口a1，变速阀进油口a1通过调压阀杆小孔i与调压阀杆控制油口h连通。

3.根据权利要求2所述的装载机用变速控制阀，其特征在于：所述切断阀杆组件包括切断阀杆(7)、气阀总成(8)和弹簧Ⅱ(16)，所述切断阀杆(7)的两侧分别与气阀总成(8)和弹簧Ⅱ(16)连接，所述切断阀杆(7)上设有断档阀杆进油口a2、切断阀杆进油口c和回油口e3。

4.根据权利要求3所述的装载机用变速控制阀，其特征在于：所述档位阀杆组件包括档位阀杆(9)、密封组件(10)、钢球(11)、复位弹簧(12)、螺塞(13)和螺塞Ⅱ(151)，所述档位阀杆(9)的右侧通过密封组件(10)密封，左侧与螺塞Ⅱ(151)连接并通过钢球(11)和复位弹簧(12)定位，所述复位弹簧(12)的端部安装有螺塞(13)；所述档位阀杆(9)上设有倒档离合器进油口S3、回油口e4、前进二档离合器进油口f和变速阀一档出油口m3。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的装载机用变速控制阀，其特征在于：所述减压阀组件(2)包括上阀杆组件和下阀杆组件，所述上阀杆组件和下阀杆组件均安装在减压阀体(25)上，上阀杆组件和下阀杆组件结构相同，均包括大弹簧(17)、小弹簧(18)、活塞(19)、减压阀杆(20)、复位弹簧Ⅱ(21)、轴用挡圈(22)、弹簧座(23)、右端盖(24)和左端盖(241)，所述减压阀杆(20)的右侧安装有复位弹簧Ⅱ(21)并通过轴用挡圈(22)与右端盖(24)连接，所述复位弹簧Ⅱ(21)通过弹簧座(23)定位，所述减压阀杆(20)的左侧通过活塞(19)与大弹簧(17)和小弹簧(18)连接，所述大弹簧(17)和小弹簧(18)还与左端盖(241)连接；所述减压阀杆(20)上还设有减压阀杆左侧油口o和减压阀杆右侧油口p。

6.根据权利要求5所述的装载机用变速控制阀，其特征在于：所述变速阀组件(1)和减压阀组件(2)通过螺栓(3)紧固连接。

设计说明书

技术领域：

本实用新型属于工程机械技术领域，具体地说，尤其涉及一种装载机用变速控制阀。

背景技术：

装载机作为一种重要的工程机械，在公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方领域发挥着重要的作用，归纳起来，主要用途如下：1、装载机主要用来铲、装、卸、运土和石料一类散状物料，也可以对岩石、硬土进行轻度铲掘作业；2、如果换不同的工作装置，还可以完成推土、起重、装卸其他物料的工作；3、在公路施工中主要用于路基工程的填挖，沥青和水泥混凝土料场的集料、装料等作业。由于它具有作业速度快，机动性好，操作轻便等优点，因而发展很快，成为土石方施工中的主要机械。

目前国内市场上，装载机行星式变速箱控制系统普遍应用动力换档，其控制元件为变速控制阀，应用最广泛的是一种手动换挡操纵阀，共有四个档位，前进一档、前进二档、空档和倒档。传统的手动换挡操纵阀有一些缺点：其缓冲装置采用缓冲活塞结构，配合单向节流阀使用，但其换档冲击较大，驾驶员换档瞬间整机震动较大，舒适性差，并且容易造成传动件损坏。

发明内容：

为了解决现有技术中传统手动换挡操纵阀存在的换档冲击较大、舒适性差且易造成传动件损坏的缺点，本实用新型提供了一种区别于现有技术的装载机用变速控制阀，其操纵舒适性好，传动件的可靠性提高。

为了实现上述目的，本实用新型是采用以下技术方案实现的：

一种装载机用变速控制阀，包括变速阀组件和减压阀组件，所述变速阀组件上设有变速阀一档出油口m1、一档离合器进油口n1、倒档离合器进油口s1和变速阀倒档出油口t1，所述减压阀组件上设有减压阀一档进油口m2、减压阀一档出油口n2、减压阀倒档出油口s2和减压阀倒档进油口t2，变速阀一档出油口m1与减压阀一档进油口m2接通，一档离合器进油口n1与减压阀一档出油口n2接通，倒档离合器进油口s1与减压阀倒档出油口s2接通，变速阀倒档出油口t1与减压阀倒档进油口t2接通。

进一步地，所述变速阀组件包括变速阀体、调压阀杆组件、切断阀杆组件和档位阀杆组件，调压阀杆组件、切断阀杆组件和档位阀杆组件均安装在变速阀体上，所述调压阀杆组件包括调压阀杆、弹簧、顶杆和螺塞Ⅰ，所述调压阀杆右侧通过弹簧与顶杆连接，调压阀杆左侧与螺塞Ⅰ连接，所述调压阀杆上设有变速阀进油口a1，变速阀进油口a1通过调压阀杆小孔i与调压阀杆控制油口h连通。

进一步地，所述切断阀杆组件包括切断阀杆、气阀总成和弹簧Ⅱ，所述切断阀杆的两侧分别与气阀总成和弹簧Ⅱ连接，所述切断阀杆上设有断档阀杆进油口a2、切断阀杆进油口c和回油口e3。

进一步地，所述档位阀杆组件包括档位阀杆、密封组件、钢球、复位弹簧、螺塞和螺塞Ⅱ，所述档位阀杆的右侧通过密封组件密封，左侧与螺塞Ⅱ连接并通过钢球和复位弹簧定位，所述复位弹簧的端部安装有螺塞；所述档位阀杆上设有倒档离合器进油口S3、回油口e4、前进二档离合器进油口f和变速阀一档出油口m3。

进一步地，所述减压阀组件包括上阀杆组件和下阀杆组件，所述上阀杆组件和下阀杆组件均安装在减压阀体上，上阀杆组件和下阀杆组件结构相同，均包括大弹簧、小弹簧、活塞、减压阀杆、复位弹簧Ⅱ、轴用挡圈、弹簧座、右端盖和左端盖，所述减压阀杆的右侧安装有复位弹簧Ⅱ并通过轴用挡圈与右端盖连接，所述复位弹簧Ⅱ通过弹簧座定位，所述减压阀杆的左侧通过活塞与大弹簧和小弹簧连接，所述大弹簧和小弹簧还与左端盖连接；所述减压阀杆上还设有减压阀杆左侧油口o和减压阀杆右侧油口p。

进一步地，所述变速阀组件和减压阀组件通过螺栓紧固连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、操纵舒适性好：因为装载机在起步时，会使用前进一档和倒档，本实用新型对这两个档位进行缓冲，大大减小了换挡冲击，提高了驾驶员的操纵舒适性；

2、传动件的可靠性提高：换挡冲击大带来的问题，不仅仅是舒适性的问题，还有对齿轮和轴承的冲击，装载机在作业过程中，需要频繁换向，更是加剧了对传动件的冲击，通过本实用新型，换挡冲击可以减小，提高齿轮和轴承的使用寿命；

3、制造成本低：为了解决换挡冲击，目前有采用比例电磁阀的方案，通过调整电控程序，来实现预期的换挡压力曲线，但是该结构需要有电控手柄、控制器等元件，成本较高；本实用新型采用了减压阀结构，主要组件是阀体、阀杆和弹簧，成本比较低廉，容易推广使用。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中变速阀组件的主视图；

图3为本实用新型中减压阀组件的主视图；

图4为本实用新型中变速阀组件的剖视图；

图5为本实用新型中减压阀组件的剖视图；

图6为本实用新型的液压系统原理图。

图中：1、变速阀组件；2、减压阀组件；3、螺栓；4、调压阀杆；5、弹簧；6、顶杆；7、切断阀杆；8、气阀总成；9、档位阀杆；10、密封组件；11、钢球；12、复位弹簧；13、螺塞；14、变速阀体；15、螺塞Ⅰ；151、螺塞Ⅱ；16、弹簧Ⅱ；17、大弹簧；18、小弹簧；19、活塞；20、减压阀杆；21、复位弹簧Ⅱ；22、轴用挡圈；23、弹簧座；24、右端盖；241、左端盖；25、减压阀体；26、挡套；27、变速阀组件原理图；28、减压阀组件原理图；29、变矩器系统。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1-3所示，一种装载机用变速控制阀，包括变速阀组件1和减压阀组件2，所述变速阀组件1上设有变速阀一档出油口m1、一档离合器进油口n1、倒档离合器进油口s1和变速阀倒档出油口t1，所述减压阀组件2上设有减压阀一档进油口m2、减压阀一档出油口n2、减压阀倒档出油口s2和减压阀倒档进油口t2，变速阀一档出油口m1与减压阀一档进油口m2接通，一档离合器进油口n1与减压阀一档出油口n2接通，倒档离合器进油口s1与减压阀倒档出油口s2接通，变速阀倒档出油口t1与减压阀倒档进油口t2接通。

实施例2：

如图4-6所示，一种装载机用变速控制阀，所述变速阀组件1包括变速阀体14、调压阀杆组件、切断阀杆组件和档位阀杆组件，调压阀杆组件、切断阀杆组件和档位阀杆组件均安装在变速阀体14上，所述调压阀杆组件包括调压阀杆4、弹簧5、顶杆6和螺塞Ⅰ15，所述调压阀杆4右侧通过弹簧5与顶杆6连接，调压阀杆4左侧与螺塞Ⅰ15连接，所述调压阀杆4上设有变速阀进油口a1，变速阀进油口a1通过调压阀杆小孔i与调压阀杆控制油口h连通。如图6示，整个液压原理图可以分成两部分：变速阀组件原理图27和减压阀组件原理图28，变速阀进油口a1的油液通过调压阀杆4中间的调压阀杆小孔i到达调压阀杆控制油口h，随着调压阀杆控制油口h的压力升高，推动调压阀杆4克服弹簧5的弹簧力向右移动，此时变速阀进油口a1的油液就会到达变矩器进油口b，变矩器进油口b接到了变矩器系统29，此时变速泵会同时给档位阀杆(变速箱离合器)和变矩器系统29供油，如果变矩器系统29出现故障，调压阀杆4还会继续向右移动，直至变速阀进油口a1和回油口e1接通，此时变速阀进油口a1来油会直接到达变速箱的壳体。

所述切断阀杆组件包括切断阀杆7、气阀总成8和弹簧Ⅱ16，所述切断阀杆7的两侧分别与气阀总成8和弹簧Ⅱ16连接，所述切断阀杆7上设有断档阀杆进油口a2、切断阀杆进油口c和回油口e3。当气阀总成8不接入压缩空气时，切断阀杆7处于中位，断档阀杆进油口a2和切断阀杆进油口c接通，当气阀总成8接入压缩空气时，切断阀杆7会向左移动，切断阀杆7的台肩将断档阀杆进油口a2和切断阀杆进油口c切断，同时下面的档位阀杆进油口j会接通回油口e3。

所述档位阀杆组件包括档位阀杆9、密封组件10、钢球11、复位弹簧12、螺塞13和螺塞Ⅱ151，所述档位阀杆9的右侧通过密封组件10密封，左侧与螺塞Ⅱ151连接并通过钢球11和复位弹簧12定位，所述复位弹簧12的端部安装有螺塞13；所述档位阀杆9上设有倒档离合器进油口S3、回油口e4、前进二档离合器进油口f和变速阀一档出油口m3。当档位阀杆9左右移动时，变速阀进油口a1的油液到达断档阀杆进油口a2，然后到达档位阀杆进油口j，从而实现将变速泵的油液传递到相应的档位离合器；本实用新型共有三个档，四个位置，从左向右依次是后退档R(倒档离合器进油口s3)、空档N、前进一档F1(一档离合器进油口n3)和前进二档F2(前进二档离合器进油口f)。

所述减压阀组件2包括上阀杆组件和下阀杆组件，所述上阀杆组件和下阀杆组件均安装在减压阀体25上，上阀杆组件和下阀杆组件结构相同，均包括大弹簧17、小弹簧18、活塞19、减压阀杆20、复位弹簧Ⅱ21、轴用挡圈22、弹簧座23、右端盖24和左端盖241，所述减压阀杆20的右侧安装有复位弹簧Ⅱ21并通过轴用挡圈22与右端盖24连接，所述复位弹簧Ⅱ21通过弹簧座23定位，所述减压阀杆20的左侧通过活塞19与大弹簧17和小弹簧18连接，所述大弹簧17和小弹簧18还与左端盖241连接；所述减压阀杆20上还设有减压阀杆左侧油口o和减压阀杆右侧油口p。

所述变速阀组件1和减压阀组件2通过螺栓3紧固连接。其他部分与实施例1相同。

上阀杆组件和下阀杆组件对前进一档进行缓冲，工作过程如下：

向外拉动档位阀杆9，到达前进一档位置，如图4所示，此时，油路路线为：档位阀杆进油口j来油经过变速阀一档出油口m3，如图4和图5所示，变速阀一档出油口m3和变速阀一档出油口m1接通，变速阀一档出油口m1又和减压阀一档进油口m2接通，此时液压油进入到了减压阀组件2的内部，然后通过减压阀杆20的台肩到达减压阀一档出油口n2，减压阀一档出油口n2又和一档离合器进油口n3接通，即到达变速箱前进一档离合器；随着离合器活塞结合，一档离合器进油口n3、一档离合器进油口n1和减压阀一档出油口n2压力慢慢升高，此时减压阀一档出油口n2的油液同时通过减压阀杆20上面的减压阀杆右侧小孔q和减压阀杆左侧节流口r，流到减压阀杆20的最右端和最左端；随着减压阀一档进油口m2的压力逐步增大，液压油会克服大弹簧17和小弹簧18的弹簧力，推动活塞19向左移动，由于减压阀杆左侧节流口r的节流孔直径小于减压阀杆右侧小孔q，所以造成减压阀杆20两端压力不平衡，随着减压阀杆左侧油口o的压力逐步上升，液压油会克服大弹簧17和小弹簧18的弹簧力，推动活塞19向左移动，同时减压阀杆20迅速向左移动，减压阀一档进油口m2和减压阀一档出油口n2之间的开口趋于关闭，此时减压阀一档出油口n2的压力会逐步提高，其压力范围由大弹簧17和小弹簧18的弹簧力共同决定，当活塞19到达最左侧和挡套26接触以后，减压过程结束，减压阀一档出油口n2的压力会一直升到系统压力，一档离合器进油口n1和一档离合器进油口n3的压力随着减压阀一档出油口n2的压力一起变化，所以前进一档离合器压力是逐步上升。

当需要挂倒退档位时，将档位阀杆9向内推动，经过空档，此时一档离合器的液压油会沿着进油的方向，原路返回，从一档离合器进油口n3到达一档离合器进油口n1，依次经过减压阀一档出油口n2、减压阀一档进油口m2、变速阀一档出油口m3，最后到达回油口e3；前进一档回空档过程结束。从空档到倒档，其充油和减压过程同前进一档完全相同。

设计图

装载机用变速控制阀论文和设计

装载机用变速控制阀论文和设计-董立队

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢