CN203098829U - 电控液压换向变速执行机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电控液压换向变速执行机构，为解决现有刚性的连杆拨叉换向变速执行机构结构复杂、传动效率低、易磨损的缺点而提供一种电控液压换向变速执行机构，该机构包括阀体以及四位变速换档机构和三位换向机构，四位变速换档机构通过PA、PB两油口的进油或回油控制变速四个档位，三位换向机构通过PC和PD两个油口进油或回油控制前进、空档、后退三个档位，PA、PB、PC、PD油口各自通过一个电磁阀切换与***进油管路或油箱回油管路连接实现对四位变速换档和三位换向机构的控制，本实用新型采用电信号控制、液压驱动、弹簧回位和机械限位，可直接安装在变速器中，不需调整，不易磨损。结构简单，成本低廉，操作轻便，性能可靠。

Description

电控液压换向变速执行机构

技术领域

本实用新型涉及一种换档执行机构，尤其涉及一种电控液压换向变速执行机构。

背景技术

现有工程机械例如推土机用变速器的换向变速执行机构一般为刚性​连杆机构​，该类​换档​机构​的传动“结点”多，换向变速换档​手柄​的​操作​空间​较大，关节机构多，从而​造成​装配​调整​难度​大，传动​效率​较低，换档​较“重”，作业​中的​频繁​换档​易​造成​操作者​的​的​紧张​与​疲劳。另外这种连杆机构的换档机构使用在作业工况恶劣的机械设备上，连杆机构关节轴承的磨损量大，当调整不及时或维护不到位时，时有发生变速换档不到位，造成变速器的使用寿命迅速下降或损坏等故障。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有换向变速执行机构的上述缺点，提出一种结构简单、可靠性高、采用电信号控制、液压驱动的电控液压换向变速执行机构。

本实用新型所采取的技术方案是构造一种电控液压换向变速执行机构，其包括阀体以及四位变速换档机构和三位换向机构，四位变速换档机构包括柱状的变速容腔，在变速容腔的右端设开口，变速容腔的左端设有与变速容腔侧壁固定连接的变速压盖，变速容腔内滑设筒状的变速滑移块，变速滑移块与变速压盖之间设有变速滑移块复位弹簧，在变速外壳体与变速滑移块之间设有推动变速滑移块向左滑动的第一油腔，第一油腔与变速容腔侧壁上的PA油口连通；在变速滑移块的左端设有与其固定连接的弹簧定位装置，在变速滑移块内滑设变速滑移杆，变速滑移杆与弹簧定位装置之间设变速滑移杆复位弹簧，在变速滑移块与变速滑移杆之间设推动变速滑移杆相对变速滑移块向左移动的第二油腔，第二油腔经管路与变速容腔侧壁上的PB油口连通，变速滑移杆的右端设变速连接部，变速滑移块相对于变速容腔侧壁的最大位移不等于变速滑移杆相对于变速滑移块的最大位移；三位换向机构包括柱状的换向容腔，换向容腔内滑设柱状的换向滑移块，换向滑移块的两端各设有换向复位弹簧，在换向容腔侧壁上设有PC油口与PD油口，在换向滑移块与换向容腔侧壁之间设有推动换向滑移块向左移动的第三油腔和推动换向滑移块向右移动的第四油腔，第三油腔、第四油腔分别与PC油口、PD油口对应连通；换向滑移块的右端为换向连接部，换向容腔的右端设有供换向连接部伸出的窗口；阀体上设置有***进油管路和油箱回油管路，PA、PB、PC、PD油口各自通过一个电磁阀切换与***进油管路或油箱回路连接。在本实用新型中，通过两个电磁阀控制PA、PB两个油口进油或回油而使得四位变速换档机构的变速滑移杆处于四个不同的位置，使得与变速滑移杆上变速连接部相连的变速阀对应的阀芯处于四个不同的位置，从而实现四个不同档位的换档，而通过另外两个电磁阀控制PC、PD两个油口的进油或回油实现三位换向机构的换向滑移块处于三个不同的位置，使得与换向滑移块上的换向连接部连接的变速阀对应的阀芯处于三个不同的位置，实现对应的前进、后退、空档三个档位间的切换。本实用新型通过电信号控制、液压机构驱动实现换向及变速，具有结构简单、成本低廉、操作轻便、性能可靠、功能齐全等优点。

在实用新型中，连接第二油腔与PB油口的管路包括设置在变速滑移块上的环形油槽和径向油孔，径向油孔连通第二油腔和环形油槽，环形油槽与PB油口连通。

在实用新型中，变速压盖上设置有用于与变速滑移块接触限位的变速滑移块限位部，弹簧定位装置上设置有用于与变速滑移杆接触的变速滑移杆限位部，这两个限位部的设定可精确定位变速滑移杆和变速限位块向左移动的终了位置，从而使变速滑移杆移动相应的位移，进而使变速阀的对应阀芯准确处于相应的位置，实现精确变速换档。变速滑移杆限位部可以是T形弹簧座，T形弹簧座的横端与弹簧定位装置接触连接，T形弹簧座的竖端与变速滑移杆复位弹簧相套接，也即变速滑移杆复位弹簧的左端套接在T形弹簧座上。弹簧定位装置可以是一个挡圈，在变速滑移块的内孔左段侧壁设有环形槽，挡圈卡接在环形槽内，T形弹簧座的横端与挡圈接触连接。弹簧定位装置还可以是其他结构例如螺接在变速滑移块左端的滑移块压盖。变速压盖和滑移块压盖上均设置有连通其两侧的通气孔，在变速滑移块和变速滑移杆的移动过程中，通气孔可起到进排气的作用，防止在变速容腔和变速滑移块内孔内出现负压或正压，影响换档速度和精确性。

在实用新型中，阀体上固定连接有换向压盖，换向容腔是由设置在换向压盖和阀体内的空腔组成。换向容腔侧壁的左端设有对换向滑移块左端行程限位的左限位台阶；换向容腔侧壁的右端设有对换向滑移块右端行程限位的右限位台阶。换向容腔的左右两端各设有连通内外的通气孔隙。变速压盖和换向压盖均通过螺栓与阀体固定连接，其中变速容腔设置在阀体内。

本实用新型与现有的技术相比，本实用新型采用电信号控制、液压驱动、弹簧回位和机械限位，可直接安装在变速器中，不需调整，不易磨损。结构简单，成本低廉，操作轻便，性能可靠，功能齐全等优点。

附图说明

图1是本实用新型电控液压换向变速执行机构的左端的示意图；

图2是图1中B-B向的剖面视图；

图3时图1中A-A向的剖面视图。

附图标记：

阀体1、变速滑移块2、挡圈3、变速滑移杆4、变速滑移杆复位弹簧5、T形弹簧座6、变速压盖7、变速滑移块复位弹簧8、螺栓9、换向滑移块10、换向压盖11、左复位弹簧12、第三电磁阀13、第四电磁阀14、***进油管路15、第一电磁阀16、第二电磁阀17、变速连接部18、第一油腔20、第二油腔21、第三油腔22、第四油腔23、换向连接部24、右复位弹簧25、四位变速换档机构26、三位换向机构27、换向滑移块右限位台阶28、换向滑移块左限位台阶29。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图1至图3所示，电控液压换向变速执行机构包括阀体1以及四位变速换档机构26和三位换向机构27，四位变速换档机构26包括一个柱状的变速容腔，变速容腔设置在阀体1内，在变速容腔右端设有开口，左端设有变速压盖7，变速压盖7通过螺栓9固定在阀体1上，在变速容腔内滑设筒状的变速滑移块2，变速滑移块2与变速压盖7之间设有变速滑移块复位弹簧8，在变速容腔侧壁与变速滑移块2之间设有推动变速滑移块2向左滑动的第一油腔20，第一油腔20与变速容腔侧壁上的PA油口连通；在变速滑移块2内滑设变速滑移杆4，在变速滑移块2的内孔左端侧壁设有环形槽，在环形槽内嵌有挡圈3。变速滑移杆4与挡圈3之间设变速滑移杆复位弹簧，在变速滑移块2与变速滑移杆4之间设推动变速滑移杆4相对变速滑移块2向左移动的第二油腔21，第二油腔21经管路与变速容腔侧壁上的PB油口连通，变速滑移杆4的右端设变速连接部，变速滑移块2相对于阀体1的最大位移不等于变速滑移杆4相对于变速滑移块2的最大位移。在阀体1上同时还通过螺栓固定连接有换向压盖11，在换向压盖11和阀体1内的空腔组成三位换向机构27的柱状换向容腔，在换向容腔内滑设柱状的换向滑移块10，换向滑移块10的两端对应设有左复位弹簧12和右复位弹簧13，在换向容腔侧壁上设有PC油口与PD油口，在换向滑移块10与换向容腔侧壁之间设有推动换向滑移块10向左移动的第三油腔22和推动换向滑移块10向右移动的第四油腔23，第三油腔22、第四油腔23分别与PC油口、PD油口对应连通；换向滑移块10的右端为换向连接部18，换向容腔的右端设有供换向连接部18伸出的窗口；阀体1内设置有***进油管路15和油箱回油管路，PA、PB、PC、PD油口各自通过一个电磁阀开关切换与***进油管路15连通或与油箱回油管路连通，即PA、PB、PC、PD油口通过对应的第一电磁阀16、第二电磁阀17、第三电磁阀13、第四电磁阀14与***进油管路连通向第一油腔、第二油腔、第三油腔、第四油腔中对应的油腔充油或与油箱回油管路连通使第一油腔、第二油腔、第三油腔、第四油腔中对应油腔内液压油经油箱回油管路流回液压油箱。在本实施例中，为了确定换向滑移块10向左或向右移动最远的位置，在换向容腔的左右两端设置有换向滑移块左限位台阶29和换向滑移块右限位台阶28，而为了避免换向滑移块10两端的空间内因换向滑移块10的左右移动而造成正压或负压，换向容腔的两端的空间均不是封闭的，在换向压盖11及阀体1上均设有将换向容腔两端空间与外部连通的通气空隙。而在四位变速换档机构中，变速压盖7对变速滑移块2向左移动的距离进行限位，使得变速滑移块2自最右端向左移动的最远距离确定，同样在变速滑移块2内也是有对变速滑移杆4进行左限位的限位部，该限位部为T形弹簧座，其横端与挡圈3接触连接，T形弹簧座的竖端与变速滑移杆复位弹簧5的左端套接，当变速滑移杆4相对变速滑移块2向左移动到最左位置时，变速滑移杆4与T形弹簧座6的竖端接触而限位。

在本实施例应用于换向变速控制***例如在推土机的换向变速控制***中应用时，变速滑移杆4的变速连接部18与变速阀中换档的阀芯连接，换向滑移块10的换向连接部24与变速阀中换向的阀芯连接，其换向变速原理如下：

变速第一档：当第一电磁阀16、第二电磁阀17均断电时，PA油口和PB油口各自通过对应的第一电磁阀16、第二电磁阀17与油箱回油管路连通，变速滑移块2和变速滑移杆4各自在对应的变速滑移块复位弹簧8和变速滑移杆复位弹簧5的弹力作用下移动到最右的位置，第一油腔20和第二油腔21内的液压油则通过PA油口和PB油口流进油箱回油管路中，此时变速滑移杆4右端的变速连接部18处于最右端的一个定点位置，与变速连接部18连接的变速阀中与变速对应的阀芯也相应地处于最右端的一个定点位置，与第一个档位对应。

变速第二档：当第一电磁阀16通电，第二电磁阀17断电，PA油口与***进油管路15连通，PB油口与油箱回油管路连通，在变速滑移杆复位弹簧5的作用下，第二油腔21内的液压油经PB油口和第二电磁阀17进入到油箱回油管路，而***液压油从***进油管路15经第一电磁阀16、PA油口进入到第二油腔20，推动变速滑移块2向左移动直到变速滑移块2的左端与变速压盖7接触限位为止，其从最右端移动到最左端的距离为D1，在变速滑移块2向左移动的过程中，变速滑移块2也带动变速滑移杆4向左移动D1的距离，变速滑移杆4右端的变速连接部18也同样向左移动D1的距离，变速阀中与变速对应的阀芯也相应地移动与最右端距离为D1的第二个定点位置，与第二个档位对应。

变速第三档：当第一电磁阀16断电，第二电磁阀17通电，此时变速滑移块2在变速滑移块复位弹簧8的作用下处于最右端不动，而第二油腔21充油，变速滑移杆4压缩变速滑移杆复位弹簧5相对于变速滑移块2向左移动，直至变速滑移杆4与T形弹簧座6接触限位，此时变速滑移杆4向左移动了D2距离，由于D2不等于D1，因此变速阀中与变速对应的阀芯也相应地移动与最右端距离为D2的第三个定点位置，与第三个档位对应。

变速第四档：第一电磁阀16、第二电磁阀17同时通电，此时第一油腔20和第二油腔21也同时充油，使得变速滑移块2压缩变速滑移块复位弹簧8向左移动D1的距离，变速滑移杆4压缩变速滑移杆复位弹簧5向左移动，相对变速滑移块2向左移动了距离D2,变速滑移杆4相对阀体一共向左移动了D1+D2的距离，变速阀中与变速对应的阀芯也相应地移动与最右端距离为D1+D2的第四个定点位置，与第四个档位对应。

换向前进档：第三电磁阀13通电而第四电磁阀14断电，第三油腔22通过PC油口、第三电磁阀13与***进油管路15连通而充油，第四油腔23通过PD油口、第四电磁阀14与油箱回油管路连通，换向滑移块10向左移动直到与换向滑移块左限位台阶29接触，此时换向滑移块10处于最左的位置，与换向滑移块10的换向连接部相连的变速阀中与换向对应的阀芯处于相应的定点位置例如前进档的定点位置。

换向后退档：第四电磁阀14通电而第三电磁阀13断电，第四油腔23通过PD油口、第四电磁阀14与***进油管路15连通而充油，第三油腔22通过PC油口、第三电磁阀13与油箱回油管路连通，换向滑移块10向右移动直到与换向滑移块右限位台阶28接触，此时换向滑移块10处于最右的位置，与换向滑移块的换向连接部相连的变速阀中与换向对应的阀芯处于另一个相应的定点位置例如后退档的定点位置。

空档位置：当第三电磁阀13和第四电磁阀14均断电时，第三油腔22与第四油腔24均与油箱回油管路连通，换向滑移块10在左复位弹簧12和右复位弹簧25的弹力作用下而处于中位，与换向滑移块10的换向连接部相连的变速阀中与换向对应的阀芯处于第三个相应的定点位置例如空档的定点位置。

在本实施例中，通过对第一至第四四个电磁阀的电信号控制，可实现换向变速执行机构的前进、后退、空档以及一至四档四个档位的换向和变速，执行机构采用电信号控制、液压驱动、弹簧回位和机械限位，可直接安装在变速器中，不需调整，不易磨损。结构简单，成本低廉，操作轻便，性能可靠，功能齐全等优点。

Claims (10)

1. 一种电控液压换向变速执行机构，其特征在于包括阀体以及四位变速换档机构和三位换向机构，所述四位变速换档机构包括柱状的变速容腔，在变速容腔的右端设开口，变速容腔的左端设有与变速容腔侧壁固定连接的变速压盖，变速容腔内滑设筒状的变速滑移块，变速滑移块与变速压盖之间设有变速滑移块复位弹簧，在变速容腔侧壁与变速滑移块之间设有推动变速滑移块向左滑动的第一油腔，第一油腔与变速容腔侧壁上的PA油口连通；在变速滑移块的左端设有与其固定连接的弹簧定位装置，在变速滑移块内滑设变速滑移杆，变速滑移杆与弹簧定位装置之间设变速滑移杆复位弹簧，在变速滑移块与变速滑移杆之间设推动变速滑移杆相对变速滑移块向左移动的第二油腔，所述第二油腔经管路与变速容腔侧壁上的PB油口连通，变速滑移杆的右端设变速连接部，变速滑移块相对于变速容腔侧壁的最大位移不等于变速滑移杆相对于变速滑移块的最大位移；所述三位换向机构包括柱状的换向容腔，换向容腔内滑设柱状的换向滑移块，换向滑移块的两端各设有换向复位弹簧，在换向容腔侧壁上设有PC油口与PD油口，在换向滑移块与换向容腔侧壁之间设有推动换向滑移块向左移动的第三油腔和推动换向滑移块向右移动的第四油腔，所述第三油腔、第四油腔分别与PC油口、PD油口对应连通；所述换向滑移块的右端为换向连接部，所述换向容腔的右端设有供换向连接部伸出的窗口；所述阀体上设置有***进油管路和油箱回油管路，所述PA、PB、PC、PD油口各自通过一个电磁阀切换与***进油管路或油箱回油管路连接。

2. 根据权利要求1所述的电控液压换向变速执行机构，其特征在于所述变速压盖上设置有用于与变速滑移块接触限位的变速滑移块限位部，所述弹簧定位装置上设有用于与变速滑移杆接触限位的变速滑移杆限位部。

3. 根据权利要求2所述的电控液压换向变速执行机构，其特征在于所述变速滑移杆限位部为T形弹簧座，所述T形弹簧座的横端与所述弹簧定位装置接触连接，T形弹簧座的竖端与所述变速滑移杆复位弹簧相套接。

4. 根据权利要求3所述的电控液压换向变速执行机构，其特征在于所述变速滑移块的内孔的左端孔壁上设有环形槽，所述弹簧定位装置是卡接在环形槽内的挡圈。

5. 根据权利要求3或4所述的电控液压换向变速执行机构，其特征在于所述弹簧定位装置为螺接在变速滑移块左端的变速滑移块压盖。

6. 根据权利要求5所述的电控液压换向变速执行机构，其特征在于所述变速滑移块压盖上设有连通其两侧的通气孔；所述变速压盖设置有连通其两侧的通气孔。

7. 根据权利要求1所述的电控液压换向变速执行机构，其特征在于所述阀体上固定连接有换向压盖，所述换向容腔是由设置在换向压盖和阀体上的空腔组成。

8. 根据权利要求1所述的电控液压换向变速执行机构，其特征在于所述换向容腔的左端侧壁设有对换向滑移块左端行程限位的左限位台阶；所述换向容腔的右端侧壁设有对换向滑移块右端行程限位的右限位台阶。

9. 根据权利要求7或8所述的电控液压换向变速执行机构，其特征在于所述换向容腔的左右两端各设有连通内外的通气孔隙。

10. 根据权利要求1至4中任一项所述的电控液压换向变速执行机构，其特征在于所述变速压盖通过螺纹连接件与所述阀体固定连接。

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