CN110296232A - 一种单h气路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种单H气阀，解决了现有重型载货车变速器中单H气路中零件种类繁多、气路布置繁琐、以及易出现副箱同步器掉档现象的问题。该单H气路包括空滤器、进气管、集成阀、高档气管、低档气管以及气缸；集成阀同时具有单H阀和气路控制阀的功能；压缩空气经空滤器、进气管进入集成阀后，再经高档气管或者低档气管进入气缸。本发明采用集成阀替代单H阀和气路控制阀，直接省去了单H阀支座以及单H阀与气路控制阀之间的过渡气管，节省了安装零件，使得气路清晰、布置更加紧凑、集成化更高，同时，由于缩短了两个气阀的通道距离，还避免了副箱同步器掉档现象发生。

Description

一种单H气路
技术领域
本发明属于变速箱领域，具体涉及一种单H气路。
背景技术
目前重型载货车均采用主、副箱结构的双中间轴变速器，其副变速器依靠换挡气阀来实现高、低档位的切换。而现有变速器上所配气阀及气路产品，存在设计风险。
以现有12档变速器为例，其采用单H气路，如图1所示，包含12个零件，空滤器1、高档气管2、低档气管3、单H阀4、连接螺钉5、通气塞6、单H阀支座7、过渡气管8、气路控制阀9、三通接头10、进气管11、气缸12；可以看出气路中零件种类较多、功能单一、气路布置繁琐，不紧凑，存在装配及维护难度较高的问题；同时，由于单H阀与气路控制阀之间的过渡气管中有气压、以及气缸没有自锁功能，易出现副箱同步器掉档现象，进而导致变速箱发生故障。
发明内容
本发明的目的在于解决现有重型载货车变速器中单H气路中零件种类繁多、气路布置繁琐、以及易出现副箱同步器掉档现象的不足之处，而提供了一种单H气路。
为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：
一种单H气路，其特殊之处在于，包括空滤器、进气管、集成阀、高档气管、低档气管以及气缸；所述集成阀同时具有单H阀和气路控制阀的功能；压缩空气经空滤器、进气管进入集成阀后，再经高档气管或者低档气管进入气缸。
进一步地，所述集成阀包括第一气阀和第二气阀；所述第一气阀和第二气阀的阀体为一体式结构的T型阀体；所述T型阀体的竖段腔体为第一气阀腔道，横段腔体为第二气阀腔道；第一气阀腔道与第二气阀腔道连通；所述T型阀体竖段的侧壁上设置有第一进气口；所述第一气阀包括端盖、顶杆、阀芯以及第一压缩弹簧；所述端盖安装在T型阀体竖段的端部，并与配合的操纵壳体连接；所述顶杆套装在端盖内，其一端伸出端盖，另一端与阀芯的一端相连，该阀芯的底部设置有空腔；所述第一压缩弹簧安装在所述空腔内；所述顶杆和阀芯在第一压缩弹簧的带动下可沿端盖轴向运动；所述第二气阀包括前盖、后盖、活塞、阀杆以及第二压缩弹簧；所述前盖和后盖分别安装在T型阀体横段的两端，前盖上开设有第二进气口；所述活塞安装在前盖的腔室内；阀杆的前端与活塞配合，阀杆的末端设置有弹簧座；所述第二压缩弹簧安装在弹簧座与后盖内端面之间；所述第二气阀上设置有使副箱同步器换挡顺利的第一排气口和第二排气口；所述T型阀体横段的侧壁上设置有与两个排气口相连通的第一出气口和第二出气口。
进一步地，所述顶杆与端盖之间设置有衬套和O型密封圈；所述阀芯与T型阀体之间设置有第一阀套，所述第一阀套的两端设置有O型密封圈以及用于固定O型密封圈的定位环；所述第一压缩弹簧的一端与阀芯相连，另一端抵接在第一气阀腔道底部。
进一步地，所述活塞与前盖侧壁之间设置有Y型圈；所述阀杆由前端至后端依次套设有平垫圈、第二阀套、第三阀套、第四阀套以及第五阀套；所述平垫圈、第二阀套、第三阀套、第四阀套以及第五阀套之间均设置有O型密封圈；所述阀杆的前部套设有用于固定平垫圈、第二阀套、第三阀套、第四阀套第五阀套以及O型密封圈的卡环。
进一步地，所述阀杆的两端为空腔，中部设置有隔挡，即两个空腔之间由中部隔挡隔开；两个空腔的外端设置有用于封堵空腔的第一钢球和第二钢球；所述两个空腔的外周均匀开设有多个通气孔。
进一步地，所述第一排气口和第二排气口分别设置在第二气阀相对的两侧，且第一排气口和第二排气口均安装有通气塞。
进一步地，所述T型阀体横段内壁开设有与第二阀套、第三阀套、第四阀套以及第五阀套相适配的环形槽。
进一步地，所述进气管与所述集成阀的第一进气口相连；所述第一出气口与高档气管的入口相连；所述第二出气口与低档气管的入口相连。
进一步地，为了使集成阀与外部预选阀之间的连接更加紧密，所述T型阀体竖段的侧壁上还设置有第三进气口。
进一步地，所述进气管与第一进气口之间通过三通阀门连接；所述三通阀门的第三个接口与预选阀相连，所述预选阀的出气口与第二进气口和第三进气口相连。
本发明的优点是：
1.本发明采用集成阀替代单H阀和气路控制阀，直接省去了单H阀支座以及单H阀与气路控制阀之间的过渡气管，节省了安装零件，使得气路清晰、布置更加紧凑、集成化更高，同时，由于缩短了两个气阀的通道距离，还避免了副箱同步器掉档现象发生，相较于现有的单H气路，降低了生产、装配成本以及售后市场索赔，便于操作人员装配、维修。
2.本发明中集成阀将单H阀和气路控制阀集成于一体，即可完成副箱的切换，又可实现行车过程中对副箱同步器的保护。集成阀对副箱同步器的保护功能通过以下方式完成：行车过程中，主箱为挂挡状态，此时，操纵内部机构压缩集成阀顶杆，完成锁止，实现保护功能。锁止方式包括但不限于以下两种：第一种为集成阀内部阀芯与密封圈位置变化，实现进气与出气的气动锁止；第二种为集成阀内部阀芯运动后形成机械锁止。
3.本发明中集成阀气路有较好的通用性，该气阀适用于S10，S12，Volvo12档，以及国内现有12档产品.
附图说明
图1为现有单H气路的原理图；
图1中附图标号如下：
1-空滤器；2-高档气管；3-低档气管；4-单H阀；5-连接螺钉；6-通气塞；7-单H阀支座；8-过渡气管；9-气路控制阀；10-三通接头；11-进气管；12-气缸；
图2为本发明单H气路的原理图；
图3为本发明单H气路中集成阀的结构示意图；
图4为集成阀中第二气阀的结构示意图；
图2-图4中附图标号如下：
1-空滤器；2-进气管；3-集成阀；4-低档气管；5-高档气管；6-气缸；7-顶杆；8-衬套；9-端盖；10-O型密封圈；11-阀芯；12-定位环；13-螺钉；14-第一阀套；15-第一压缩弹簧；16-T型阀体；17-前盖；18-活塞；19-Y型圈；21-第一钢球；22-阀杆；23-卡环；24-平垫圈；25-第二阀套；26-第三阀套；27-第四阀套；28-第五阀套；29-第二钢球；30-弹簧座；31-第二压缩弹簧；32-后盖；34-第一进气口；35-第二进气口；36-第一出气口；37-第二出气口；38-第一排气口；39-第二排气口。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述：
如图2至图4所示，本发明单H气路包括空滤器1、进气管2、集成阀3、高档气管5、低档气管4以及气缸6。该集成阀3兼具单H阀和气路控制阀的功能；压缩空气经空滤器1、进气管2进入集成阀3后，再经高档气管5或者低档气管4进入气缸6。
上述集成阀3包括第一气阀和第二气阀；第一气阀和第二气阀的阀体为一体式结构的T型阀体16；该T型阀体16的竖段腔体为第一气阀腔道，横段腔体为第二气阀腔道；第一气阀腔道与第二气阀腔道相连通；第二气阀上设置有使副箱同步器换挡顺利的第一排气口38和第二排气口39，第一排气口38和第二排气口39分别设置在第二气阀相对的两侧，且第一排气口38和第二排气口39均安装有通气塞；T型阀体16竖段的侧壁上设置有第一进气口34；T型阀体16横段的侧壁上设置有与两个排气口相连通的第一出气口36和第二出气口37。
第一气阀包括端盖9、顶杆7、阀芯11以及第一压缩弹簧15；端盖9通过螺钉安装在T型阀体16竖段的端部，并与配合的操纵壳体连接(即，整个集成阀3仅通过端盖9与操纵壳体的连接，固定在操作壳体上)；顶杆7套装在端盖9内，其一端伸出端盖9，另一端与阀芯11的一端相连，该阀芯11的底部设置有空腔；第一压缩弹簧15安装在空腔内，其一端镶嵌在阀芯11上，另一端抵接在第一气阀腔道底部；顶杆7和阀芯11在第一压缩弹簧15的带动下可沿端盖9轴向运动；顶杆7与端盖9之间设置有衬套8和O型密封圈10；阀芯11与T型阀体16之间设置有第一阀套14，该第一阀套14的两端设置有O型密封圈10以及用于固定O型密封圈10的定位环12。
第二气阀包括前盖17、后盖32、活塞18、阀杆22以及第二压缩弹簧31；前盖17和后盖32分别安装在T型阀体16横段的两端，前盖17上开设有第二进气口35，该第二进气口35即为控制进气口外接预选阀；活塞18安装在前盖17的腔室内，其与前盖17侧壁之间设置有Y型圈19；阀杆22的前端与活塞18配合，阀杆22的末端设置有弹簧座30；第二压缩弹簧31一端安装与弹簧座30上，另一端安装在后盖32内端面上；阀杆22的两端为空腔，两个空腔之间由中部隔挡隔开；两个空腔的外端设置有第一钢球21和第二钢球29，用于封堵空腔；两个空腔的外周均匀开设有多个通气孔；阀杆22由前端至后端依次套设有平垫圈24、第二阀套25、第三阀套26、第四阀套27以及第五阀套28；所述平垫圈24、第二阀套25、第三阀套26、第四阀套27以及第五阀套28之间均设置有O型密封圈10；所述阀杆22的前部套设有用于固定平垫圈24、第二阀套25、第三阀套26、第四阀套27第五阀套28以及O型密封圈10的卡环23；T型阀体16横段内壁开设有与第二阀套25、第三阀套26、第四阀套27以及第五阀套28相适配的环形槽。
采用上述集成阀3布置单H气路，进气管2与集成阀3的第一进气口34相连；第一出气口36与低档气管4的入口相连；第二出气口37与高档气管5的入口相连。
该T型阀体16竖段的侧壁上还设置有第三进气口；在布置完单H气路时，进气管2与第一进气口34之间通过三通阀门连接；该三通阀门的第三个接口与预选阀相连，预选阀的出气口则通过管路直接与第二进气口35和第三进气口相连。
本发明的集成阀3在工作过程中，由第一气阀通过顶杆7行程的变化，给第二气阀供气或断气。第一气阀通过变速器上预选阀的控制，使得第二气阀换向(第二进气口35断气时，阀杆22在第二压缩弹簧31的作用下，顶着活塞18运动；第二进气口35通气时，活塞18则顶着阀杆22运动)，从而使得副箱同步器高低档转换。为了保证副箱同步器转换顺利，在第二气阀上必须设有两个排气口；根据集成后的结构和空间，排气口设计在第二气阀的上下两侧，排气口上还装有密封装置的通气塞，根据装配空间，考虑通气塞的大小和安装空间。
工作过程如下：
副箱高转低：
主箱在档位时，集成阀顶杆被压缩，此时集成阀内部处于机械锁止或气动锁止状态，并无压缩空气经高档气管进入气缸，副箱不转换；当主箱挂空挡时，集成阀顶杆伸出为自由状态，压缩空气通过低档气管进入气缸，副箱完成转换。
副箱低转高：
主箱在档位时，集成阀顶杆被压缩，此时集成阀内部处于机械锁止或气动锁止状态，并无压缩空气经低档气管进入气缸，副箱不转换；当主箱挂空挡时，集成阀顶杆伸出为自由状态，压缩空气通过高档气管进入气缸，副箱完成转换。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单H气路，其特征在于：包括空滤器(1)、进气管(2)、集成阀(3)、高档气管(5)、低档气管(4)以及气缸(6)；
所述集成阀(3)同时具有单H阀和气路控制阀的功能；
压缩空气经空滤器(1)、进气管(2)进入集成阀(3)后，再经高档气管(5)或者低档气管(4)进入气缸(6)。
2.根据权利要求1所述的单H气路，其特征在于：
所述集成阀(3)包括第一气阀和第二气阀；所述第一气阀和第二气阀的阀体为一体式结构的T型阀体(16)；所述T型阀体(16)的竖段腔体为第一气阀腔道，横段腔体为第二气阀腔道；第一气阀腔道与第二气阀腔道连通；
所述T型阀体(16)竖段的侧壁上设置有第一进气口(34)；
所述第一气阀包括端盖(9)、顶杆(7)、阀芯(11)以及第一压缩弹簧(15)；所述端盖(9)安装在T型阀体(16)竖段的端部，并与配合的操纵壳体连接；所述顶杆(7)套装在端盖(9)内，其一端伸出端盖(9)，另一端与阀芯(11)的一端相连，该阀芯(11)的底部设置有空腔；所述第一压缩弹簧(15)安装在所述空腔内；所述顶杆(7)和阀芯(11)在第一压缩弹簧(15)的带动下可沿端盖(9)轴向运动；
所述第二气阀包括前盖(17)、后盖(32)、活塞(18)、阀杆(22)以及第二压缩弹簧(31)；所述前盖(17)和后盖(32)分别安装在T型阀体(16)横段的两端，前盖(17)上开设有第二进气口(35)；所述活塞(18)安装在前盖(17)的腔室内；阀杆(22)的前端与活塞(18)配合，阀杆(22)的末端设置有弹簧座(30)；所述第二压缩弹簧(31)安装在弹簧座(30)与后盖(32)内端面之间；
所述第二气阀上设置有使副箱同步器换挡顺利的第一排气口(34)和第二排气口(35)；所述T型阀体(16)横段的侧壁上设置有与两个排气口相连通的第一出气口(36)和第二出气口(39)。
3.根据权利要求2所述的单H气路，其特征在于：
所述顶杆(7)与端盖(9)之间设置有衬套(8)和O型密封圈(10)；所述阀芯(11)与T型阀体(16)之间设置有第一阀套(14)，所述第一阀套(14)的两端设置有O型密封圈(10)以及用于固定O型密封圈(10)的定位环(12)；
所述第一压缩弹簧(15)的一端与阀芯(11)相连，另一端抵接在第一气阀腔道底部。
4.根据权利要求3所述的单H气路，其特征在于：所述活塞(18)与前盖(17)侧壁之间设置有Y型圈(19)；
所述阀杆(22)由前端至后端依次套设有平垫圈(24)、第二阀套(25)、第三阀套(26)、第四阀套(27)以及第五阀套(28)；所述平垫圈(24)、第二阀套(25)、第三阀套(26)、第四阀套(27)以及第五阀套(28)之间均设置有O型密封圈(10)；所述阀杆(22)的前部套设有用于固定平垫圈(24)、第二阀套(25)、第三阀套(26)、第四阀套(27)第五阀套(28)以及O型密封圈(10)的卡环。
5.根据权利要求4所述的单H气路，其特征在于：所述阀杆(22)的两端为空腔，中部设置有隔挡；两个空腔的外端设置有用于封堵空腔的第一钢球(21)和第二钢球(22)；所述两个空腔的外周均匀开设有多个通气孔。
6.根据权利要求5所述的单H气路，其特征在于：所述第一排气口(34)和第二排气口(35)分别设置在第二气阀相对的两侧，且第一排气口(34)和第二排气口(35)均安装有通气塞。
7.根据权利要求6所述的单H气路，其特征在于：所述T型阀体(16)横段内壁开设有与第二阀套(25)、第三阀套(26)、第四阀套(27)以及第五阀套(28)相适配的环形槽。
8.根据权利要求7所述的单H气路，其特征在于：所述进气管(2)与所述集成阀(3)的第一进气口(34)相连；所述第一出气口(36)与高档气管(5)的入口相连；所述第二出气口(39)与低档气管(4)的入口相连。
9.根据权利要求8所述的单H气路，其特征在于：所述T型阀体(16)竖段的侧壁上还设置有第三进气口。
10.根据权利要求9所述的单H气路，其特征在于：所述进气管(2)与第一进气口(34)之间通过三通阀门连接；
所述三通阀门的第三个接口与预选阀相连，所述预选阀的出气口与第二进气口(35)和第三进气口相连。
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