CN202867804U - 一种液压换挡压力控制阀 - Google Patents
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Abstract
一种液压换挡压力控制阀，包括阀体、调压阀芯、蓄能器主弹簧、蓄能器副弹簧、蓄能器柱塞、节流口、压力设定阀芯弹簧、压力设定阀芯、延时滑块。调压阀芯和延时滑块分别通过蓄能器主弹簧和蓄能器副弹簧与蓄能器柱塞相互作用，调压阀芯进油口与油泵相连，出油口与调压阀芯先导油腔、压力设定阀芯进油口及换挡离合器油缸相连，并经过节流口后与蓄能器背腔相连，蓄能器背腔与蓄能器弹簧腔通过调压阀芯上的油孔相连，蓄能器弹簧腔与压力设定阀芯出油口相连。本实用新型利用延时滑块将调压阀芯开始移动的时刻延后，从而在快速充油阶段能够始终保持调压阀芯出油口开度最大，使液压油以最快速度充入换挡离合器，有效缩短换挡时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液压换挡压力控制阀，特别是一种能够有效缩短大型工程机械换挡时间的液压换挡压力控制阀。
背景技术
随着工程机械在我国的不断发展和成熟，人们对于换挡品质要求越来越高，动力换挡变速箱在国内工程机械上的应用也越来越普及。动力换挡变速箱的重要特性就是换挡平稳性和快速性，主要靠液压换挡压力控制阀控制换挡离合器来保证。
换挡离合器结合过程中需要经历三个阶段：快速充油、缓冲升压和阶跃升压。其中，快速充油阶段需要克服换挡离合器分离弹簧的预压力，消除摩擦片的间隙，该阶段直接影响换挡时间。
目前市面上的液压换挡压力控制阀广泛采用图1所示结构，其主要包括阀体（1）、调压阀芯（2）、蓄能器主弹簧（4）、蓄能器副弹簧（5）、蓄能器柱塞（6）、节流口（9）、压力设定阀芯弹簧（10）、压力设定阀芯（12）等。采用该结构的液压换挡压力控制阀，在换挡初期，换挡离合器油缸迅速充油，在液压油克服换挡离合器分离弹簧的预压力，消除摩擦片的间隙的过程中，调压阀芯出油口处的油压上升，并直接作用于调压阀芯左端，引起调压阀芯右移，从而导致在换挡离合器摩擦片间隙未完全消除的情况下，调压阀芯出油口减小，油液不能快速充入换挡离合器油缸，最终导致换挡离合器充油过程减慢，换挡时间增加。
发明内容
为了克服上述结构液压换挡压力控制阀的不足，本实用新型旨在提供一种能够有效缩短换挡时间的新型液压换挡压力控制阀。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液压换挡压力控制阀，主要包括阀体（1）、调压阀芯（2）、蓄能器主弹簧（4）、蓄能器副弹簧（5）、蓄能器柱塞（6）、节流口（9）、压力设定阀芯弹簧（10）、压力设定阀芯（12）、延时滑块（15）。所述调压阀芯沿轴心方向开有贯通调压阀芯的贯通孔，所述延时滑块装配在所述调压阀芯的贯通孔中。
所述调压阀芯两端面分别沿轴心方向开孔，两孔直径不同，大孔远离蓄能器柱塞，小孔靠近蓄能器柱塞，所述两直径不同的孔相连通，形成所述调压阀芯沿轴心方向的贯通孔。
所述延时滑块装配在所述调压阀芯轴心方向的大孔中，并且与所述的大孔动密封配合。
所述调压阀芯与蓄能器柱塞通过蓄能器主弹簧相互作用；所述延时滑块与蓄能器柱塞通过蓄能器副弹簧相互作用；所述蓄能器副弹簧的预紧力及弹簧刚度分别小于所述蓄能器主弹簧的预紧力及弹簧刚度。
优选地，在距离所述调压阀芯的远离蓄能器柱塞的一侧端面0-9毫米的范围内开有至少一个径向贯通所述调压阀芯的过油槽或过油孔，所述过油槽或过油孔的横截面积介于0.03-60平方毫米之间。
所述调压阀芯进油口经过油泵来油通道与油泵相连，出油口与调压阀芯先导油腔及压力设定阀芯进油口相连，同时，经过换挡离合器油缸通道与换挡离合器油缸相连，经过节流口后与蓄能器背腔相连；蓄能器背腔与蓄能器弹簧腔通过调压阀芯上的油孔相连；蓄能器弹簧腔与压力设定阀芯出油口相连。
初始状态下，所述调压阀芯在蓄能器主弹簧的作用下处在最左端位置；所述延时滑块在蓄能器副弹簧的作用下处在最左端位置；所述蓄能器柱塞在蓄能器主弹簧和蓄能器副弹簧的作用下处在最右端位置；所述压力设定阀芯在压力设定阀芯弹簧的作用下处在最左端位置。蓄能器弹簧腔通过压力设定阀芯与回油通道（通油箱）相连，蓄能器弹簧腔内的液压油排回油箱。
换挡时，随着换挡离合器油缸的不断充油，液压油开始克服换挡离合器分离弹簧的预压力，摩擦片的间隙不断减小，在此的过程中，调压阀芯出油口处的油压上升，并进入调压阀芯先导油腔，作用于调压阀芯及延时滑块左端，由于蓄能器副弹簧的预紧力及弹簧刚度小于蓄能器主弹簧的预紧力及弹簧刚度，故延时滑块先向右运动，在此过程中，调压阀芯出油口保持开度最大，使液压油能以最快的速度充入换挡离合器油缸，有效缩短换挡时间，当延时滑块到达调压阀芯上阶梯孔的大孔与小孔交界处的阶梯面时，开始带动调压阀芯右移，液压换挡压力控制阀调压过程开始。
随着调压阀芯右移，蓄能器背腔和蓄能器弹簧腔间的通道逐渐关小，直到关闭。经过节流口进入蓄能器背腔的液压油推动蓄能器柱塞逐渐左移，使蓄能器主弹簧和蓄能器副弹簧***，调压阀芯出油口处的油压逐渐上升，增大到一定值时，所述压力设定阀芯克服压力设定阀芯弹簧的作用力右移而开启，同时切断蓄能器弹簧腔与回油通道（通油箱）之间的油路，液压油通过压力设定阀芯进入蓄能器弹簧腔，此时蓄能器弹簧腔的油压和蓄能器背腔及调压阀芯先导油腔的油压相等且都等于调压阀芯出油口处的油压，所述调压阀芯及延时滑块分别在蓄能器主弹簧和蓄能器副弹簧的作用下移至最左边，蓄能器柱塞在蓄能器主弹簧和蓄能器副弹簧的作用下移至最右边，调压阀芯出油口处的油压阶跃上升至***最大值，整个液压换挡压力控制阀调压过程完成。
本实用新型还可以通过以下方案实现：如上一方案所述的一种液压换挡压力控制阀，所述调压阀芯两端面分别沿轴心方向开孔，两孔直径相同或直径不同，所述两直径相同或直径不同的孔之间设有环形限位凸台，两孔通过环形限位凸台的中孔相连通，形成所述调压阀芯沿轴心方向的贯通孔。
两个延时滑块分别装配在所述调压阀芯两端面沿轴心方向的开孔中，其中一个延时滑块穿过环形限位凸台的中孔后与另一延时滑块接触。远离蓄能器柱塞的孔与其中的延时滑块动密封配合，靠近蓄能器柱塞的孔与其中的延时滑块滑动配合，所述环形限位凸台的中孔与穿过环形限位凸台中孔的延时滑块不采用密封配合。
优选地，所述靠近蓄能器柱塞的孔中的延时滑块轴向开有至少一个贯通的过油孔，并与蓄能器柱塞通过蓄能器副弹簧相互作用。
换挡时，随着换挡离合器油缸的不断充油，液压油开始克服换挡离合器分离弹簧的预压力，摩擦片的间隙不断减小，在此的过程中，调压阀芯出油口处的油压上升，并进入调压阀芯先导油腔，作用于调压阀芯及延时滑块左端，由于蓄能器副弹簧的预紧力及弹簧刚度小于蓄能器主弹簧的预紧力及弹簧刚度，故两个延时滑块先向右运动，在此过程中，调压阀芯出油口保持开度最大，使液压油能以最快的速度充入换挡离合器油缸，有效缩短换挡时间，当远离蓄能器柱塞的孔中的延时滑块到达环形限位凸台时，开始带动调压阀芯右移，液压换挡压力控制阀调压过程开始。
该方案的其他过程的实现原理与上一方案相同。
本实用新型的有益效果是，利用延时滑块将调压阀芯开始移动的时刻延后，从而在快速充油阶段能够始终保持调压阀芯出油口开度最大，使液压油以最快速度充入换挡离合器，有效缩短换挡时间。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是目前的液压换挡压力控制阀的结构图。
图2是本实用新型实施例1的结构图。
图3是本实用新型实施例2的结构图。
图中，1.阀体，2.调压阀芯，3.油泵来油通道，4.蓄能器主弹簧，5.蓄能器副弹簧，6.蓄能器柱塞，7.蓄能器背腔，8.蓄能器弹簧腔，9.节流口，10. 压力设定阀芯弹簧，11. 回油通道，12.压力设定阀芯，13.换挡离合器油缸通道，14. 调压阀芯先导油腔，15.延时滑块，16.延时滑块，17.环形限位凸台
具体实施方式
实施例1：
参见图2，一种液压换挡压力控制阀，主要包括阀体（1）、调压阀芯（2）、蓄能器主弹簧（4）、蓄能器副弹簧（5）、蓄能器柱塞（6）、节流口（9）、压力设定阀芯弹簧（10）、压力设定阀芯（12）、延时滑块（15）。所述调压阀芯（2）沿轴心方向开有贯通调压阀芯（2）的贯通孔，所述延时滑块（15）装配在所述调压阀芯（2）的贯通孔中。
所述调压阀芯（2）两端面分别沿轴心方向开孔，两孔直径不同，大孔远离蓄能器柱塞（6），小孔靠近蓄能器柱塞（6），所述两直径不同的孔相连通，形成所述调压阀芯（2）沿轴心方向的贯通孔。
所述延时滑块（15）装配在所述调压阀芯（2）轴心方向的大孔中，并且与所述的大孔动密封配合。
所述调压阀芯（2）与蓄能器柱塞（6）通过蓄能器主弹簧（4）相互作用；所述延时滑块（15）与蓄能器柱塞（6）通过蓄能器副弹簧（5）相互作用；所述蓄能器副弹簧（5）的预紧力及弹簧刚度分别小于所述蓄能器主弹簧（4）的预紧力及弹簧刚度。
优选地，在距离所述调压阀芯（2）的远离蓄能器柱塞（6）的一侧端面0-9毫米的范围内开有至少一个径向贯通所述调压阀芯（2）的过油槽或过油孔，所述过油槽或过油孔的横截面积介于0.03-60平方毫米之间。
所述调压阀芯（2）进油口经过油泵来油通道（3）与油泵相连，出油口与调压阀芯先导油腔（14）及压力设定阀芯（12）进油口相连，同时，经过换挡离合器油缸通道（13）与换挡离合器油缸相连，经过节流口（9）后与蓄能器背腔（7）相连；蓄能器背腔（7）与蓄能器弹簧腔（8）通过调压阀芯（2）上的油孔相连；蓄能器弹簧腔（8）与压力设定阀芯（12）出油口相连。
初始状态下，所述调压阀芯（2）在蓄能器主弹簧（4）的作用下处在最左端位置；所述延时滑块（15）在蓄能器副弹簧（5）的作用下处在最左端位置；所述蓄能器柱塞（6）在蓄能器主弹簧（4）和蓄能器副弹簧（5）的作用下处在最右端位置；所述压力设定阀芯（12）在压力设定阀芯弹簧（10）的作用下处在最左端位置。蓄能器弹簧腔（8）通过压力设定阀芯（12）与回油通道（11）（通油箱）相连，蓄能器弹簧腔（8）内的液压油排回油箱。
换挡时，随着换挡离合器油缸的不断充油，液压油开始克服换挡离合器分离弹簧的预压力，摩擦片的间隙不断减小，在此的过程中，调压阀芯（2）出油口处的油压上升，并进入调压阀芯先导油腔（14），作用于调压阀芯（2）及延时滑块（15）左端，由于蓄能器副弹簧（5）的预紧力及弹簧刚度小于蓄能器主弹簧（4）的预紧力及弹簧刚度，故延时滑块（15）先向右运动，在此过程中，调压阀芯（2）出油口保持开度最大，使液压油能以最快的速度充入换挡离合器油缸，有效缩短换挡时间，当延时滑块（15）到达调压阀芯（2）上阶梯孔的大孔与小孔交界处的阶梯面时，开始带动调压阀芯（2）右移，液压换挡压力控制阀调压过程开始。
随着调压阀芯（2）右移，蓄能器背腔（7）和蓄能器弹簧腔（8）间的通道逐渐关小，直到关闭。经过节流口（9）进入蓄能器背腔（7）的液压油推动蓄能器柱塞（6）逐渐左移，使蓄能器主弹簧（4）和蓄能器副弹簧（5）***，调压阀芯（2）出油口处的油压逐渐上升，增大到一定值时，所述压力设定阀芯（12）克服压力设定阀芯弹簧（10）的作用力右移而开启，同时切断蓄能器弹簧腔（8）与回油通道（11）（通油箱）之间的油路，液压油通过压力设定阀芯（12）进入蓄能器弹簧腔（8），此时蓄能器弹簧腔（8）的油压和蓄能器背腔（7）及调压阀芯先导油腔（14）的油压相等且都等于调压阀芯（2）出油口处的油压，所述调压阀芯（2）及延时滑块（15）分别在蓄能器主弹簧（4）和蓄能器副弹簧（5）的作用下移至最左边，蓄能器柱塞（6）在蓄能器主弹簧（4）和蓄能器副弹簧（5）的作用下移至最右边，调压阀芯（2）出油口处的油压阶跃上升至***最大值，整个液压换挡压力控制阀调压过程完成。
实施例2：
参见图3，如实施例1所述的一种液压换挡压力控制阀，所述调压阀芯（2）两端面分别沿轴心方向开孔，两孔直径相同或直径不同，所述两直径相同或直径不同的孔之间设有环形限位凸台（17），两孔通过环形限位凸台（17）的中孔相连通，形成所述调压阀芯（2）沿轴心方向的贯通孔。
两个延时滑块（15）和（16）分别装配在所述调压阀芯（2）两端面沿轴心方向的开孔中，其中延时滑块（16）穿过环形限位凸台（17）的中孔后与另一延时滑块（15）接触。远离蓄能器柱塞（6）的孔与其中的延时滑块（15）动密封配合，靠近蓄能器柱塞（6）的孔与其中的延时滑块（16）滑动配合，环形限位凸台（17）的中孔与延时滑块（16）不采用密封配合。
优选地，所述延时滑块（16）轴向开有至少一个贯通的过油孔，并与蓄能器柱塞（6）通过蓄能器副弹簧（5）相互作用。
换挡时，随着换挡离合器油缸的不断充油，液压油开始克服换挡离合器分离弹簧的预压力，摩擦片的间隙不断减小，在此的过程中，调压阀芯（2）出油口处的油压上升，并进入调压阀芯先导油腔（14），作用于调压阀芯（2）及延时滑块（15）左端，由于蓄能器副弹簧（5）的预紧力及弹簧刚度小于蓄能器主弹簧（4）的预紧力及弹簧刚度，故延时滑块（15）带动延时滑块（16）先向右运动，在此过程中，调压阀芯（2）出油口保持开度最大，使液压油能以最快的速度充入换挡离合器油缸，有效缩短换挡时间，当延时滑块（15）到达环形限位凸台（17）时，开始带动调压阀芯（2）右移，液压换挡压力控制阀调压过程开始。
该实施方案的其他过程的实现原理与实施例1相同。
Claims (10)
1.一种液压换挡压力控制阀，主要包括阀体、调压阀芯、蓄能器主弹簧、蓄能器副弹簧、蓄能器柱塞、节流口、压力设定阀芯弹簧、压力设定阀芯、延时滑块，其特征在于：所述调压阀芯沿轴心方向开有贯通调压阀芯的贯通孔，所述延时滑块装配在所述调压阀芯的贯通孔中。
2.根据权利要求1所述的一种液压换挡压力控制阀，其特征在于：所述蓄能器副弹簧的预紧力及弹簧刚度分别小于所述蓄能器主弹簧的预紧力及弹簧刚度。
3.根据权利要求1所述的一种液压换挡压力控制阀，其特征在于：在距离所述调压阀芯的远离蓄能器柱塞的一侧端面0-9毫米的范围内开有至少一个径向贯通所述调压阀芯的过油槽或过油孔，所述过油槽或过油孔的横截面积介于0.03-60平方毫米之间。
4.根据权利要求1所述的一种液压换挡压力控制阀，其特征在于：所述调压阀芯两端面分别沿轴心方向开孔，两孔直径不同，大孔远离蓄能器柱塞，小孔靠近蓄能器柱塞，所述两直径不同的孔相连通，形成所述调压阀芯沿轴心方向的贯通孔。
5.根据权利要求4所述的一种液压换挡压力控制阀，其特征在于：所述延时滑块装配在所述调压阀芯轴心方向的大孔中，并且与所述的大孔动密封配合，所述延时滑块与蓄能器柱塞通过蓄能器副弹簧相互作用。
6.根据权利要求1所述的一种液压换挡压力控制阀，其特征在于：所述调压阀芯两端面分别沿轴心方向开孔，两孔直径相同或直径不同，所述两直径相同或直径不同的孔之间设有环形限位凸台，两孔通过环形限位凸台的中孔相连通，形成所述调压阀芯沿轴心方向的贯通孔。
7.根据权利要求6所述的一种液压换挡压力控制阀，其特征在于：两个延时滑块分别装配在所述调压阀芯两端面沿轴心方向的开孔中，其中一个延时滑块穿过环形限位凸台的中孔后与另一延时滑块接触。
8.根据权利要求7所述的一种液压换挡压力控制阀，其特征在于：远离蓄能器柱塞的孔与其中的延时滑块动密封配合，靠近蓄能器柱塞的孔与其中的延时滑块滑动配合，环形限位凸台的中孔与穿过环形限位凸台中孔的延时滑块不采用密封配合。
9.根据权利要求7所述的一种液压换挡压力控制阀，其特征在于：靠近蓄能器柱塞的孔中的延时滑块轴向开有至少一个贯通的过油孔。
10.根据权利要求7所述的一种液压换挡压力控制阀，其特征在于：靠近蓄能器柱塞的孔中的延时滑块与蓄能器柱塞通过蓄能器副弹簧相互作用。
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| CN103836019A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-06-04 | 四川大学 | 快速充油液压换挡阀 |
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Legal Events
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Granted publication date: 20130410 Effective date of abandoning: 20150617 |
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