全液壓離合控制系統和包含該系統的壓路機的製作方法

2023-12-02 20:17:26

專利名稱：全液壓離合控制系統和包含該系統的壓路機的製作方法
技術領域：
本發明涉及液壓系統，具體而言，涉及一種全液壓離合控制系統和包含該系統的壓路機。
背景技術：
目前壓路機的離合控制系統主要通過液壓控制、氣壓助力的方式來進行操縱，具體實施方式
為通過安裝在駕駛室的腳踏板踩動小油缸，再將液壓壓力傳至安裝在變速箱上的離合器助力器，離合器助力器由油缸和氣缸兩部分組成，油缸與駕駛室小油缸通過油管連接，氣缸與安裝在壓路機上的儲氣罐相連，氣缸內氣壓隨著油缸行程而增大，在油壓及氣壓的其同作用下，對離合器進行分離，這種控制方式主要存在以下問題點1、離合操縱需提供液壓、氣壓兩套系統，成本較高；2、零部件數量多，管路連接複雜；3、可靠性差，液壓系統或氣壓系統任一出現洩漏，離合操縱易失效；4、踏板操縱力大，操縱行程長，人機工程差。

發明內容
本發明旨在提供一種全液壓離合控制系統和包含該系統的壓路機，使液壓離合控制系統能夠快速穩定地為離合操縱機構提供操縱離合器所需要的動力，實現對離合器的快速有效操作，具有更高的可靠性和穩定性。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種全液壓離合控制系統，包括液壓泵，連接至油源，並輸出壓力油液；充液閥組，設置在液壓泵下遊，包括至少一個溢流閥；離合操縱機構，設置在充液閥組下遊，控制離合器的狀態，還包括蓄能器，連接到充液閥組和離合操縱機構之間的液壓管路上。進一步地，全液壓離合控制系統還包括調壓閥，設置在蓄能器與離合操縱機構之間，用於調節傳遞至離合操縱機構的液壓壓力。進一步地，調壓閥為先導式調壓閥，包括進油口，連接至蓄能器；出油口，連接至離合操縱機構；回油口，連接至油源；腳踏板，連接至閥芯，並調整閥芯的位置；節流閥，設置在出油口至先導閥控制口之間的液壓管路上。進一步地，調壓閥還包括壓力開關，設置在節流閥與先導閥控制口之間的液壓管路上。進一步地，在踏板的運動路徑上設置有限位螺釘。進一步地，調壓閥為先導式三位三通閥。進一步地，離合操縱機構為離合操縱油缸，離合操縱油缸包括活塞杆以及與蓄能器相連接的油壓區，活塞杆與離合器分離推桿相連接。進一步地，離合操縱油缸為柱塞缸。進一步地，充液閥組包括液壓管路，連通液壓泵和蓄能器；溢流閥，並聯設置在
3所述液壓管路上，具有連接至油源的回流管路；節流閥，設置在液壓管路上，並位於溢流閥的下遊；單向閥，設置在液壓管路上，並位於節流閥的下遊；壓力控制閥，並聯設置在所述液壓管路上，並位於節流閥與單向閥之間。根據本發明的另一方面，提供了一種壓路機，包括上述的全液壓離合控制系統。根據本發明的技術方案，全液壓離合控制系統包括有設置在充液閥組和離合操縱機構之間的液壓管路上的蓄能器，在開始對離合器進行操縱之前，通過液壓泵向蓄能器中蓄積一定的壓力油液，當需要對離合器進行操縱時，通過打開閥門，可以直接將蓄能器中蓄積的壓力油液傳遞至離合操縱機構，能夠快速達到對離合器進行操縱所需的動力，實現對離合器的快速有效調整，效率更高，動力供應更加穩定。在蓄能器與離合操縱機構之間設置有調壓閥，可以根據離合器操作過程中的情況對調壓閥進行調節，獲取所需要的液壓控制狀態，實現對離合操縱機構的精確控制。


構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1示出了根據本發明的實施例的全液壓離合控制系統的結構示意圖；圖2示出了根據本發明的實施例的全液壓離合控制系統的調壓閥和離合操縱機構的放大結構示意圖；圖3示出了與本發明相關的離合器操縱原理結構示意圖；圖4示出了與本發明相關的離合器操縱特性曲線圖；圖5示出了根據本發明的實施例的全液壓離合控制系統的調壓閥的特徵曲線圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。如圖1所示，根據本發明的實施例，全液壓離合控制系統包括液壓泵20，連接至油源10，並輸出壓力油液；充液閥組30，設置在液壓泵20下遊，包括至少一個溢流閥；離合操縱機構，設置在充液閥組30下遊，控制離合器70的狀態，還包括蓄能器40，連接到充液閥組30和離合操縱機構之間的液壓管路上。液壓泵20將油源10內的壓力油液經過充液閥組30充入蓄能器40中。在本實施例中，油源10為油箱。充液閥組30包括液壓管路， 連通液壓泵20和蓄能器40 ；溢流閥31，並聯設置在液壓管路上，具有連接至油源10的回流管路；節流閥32，設置在液壓管路上，並位於溢流閥31的下遊；單向閥33，設置在液壓管路上，並位於節流閥32的下遊；壓力控制閥34，並聯設置在液壓管路上，並位於節流閥32與單向閥33之間。充液閥組30直接控制蓄能器40的壓力，當蓄能器40中蓄積的液壓壓力達到了壓力控制閥34設定的壓力時，溢流閥31打開，從而建立起系統所需的壓力值。當需要對離合操縱機構進行操作時，打開設置在蓄能器40和離合操縱機構之間的開關，在蓄能器40之內的壓力油液進入離合操縱機構的油壓腔內，從而為離合操縱機構提供足夠的油液壓力，使離合操縱機構能夠完成對離合器70的操作。由於蓄能器40之中蓄積了大量的壓力油液，因此在對離合操縱機構進行操作時，很快就能夠獲得需要的油液壓力，而無需再通過液壓泵20逐漸積蓄能量，大大減少了在對離合器進行操作時的等待時間，提高了工作效率，實現了對離合器的快速有效調整，也提供了更加穩定的動力供應。如圖1和圖2所示，根據本發明的實施例的全液壓離合控制系統還包括調壓閥50， 該調壓閥50設置在蓄能器40與離合操縱機構之間，用於調節傳遞至離合操縱機構的液壓壓力的大小，從而選擇合適的液壓壓力。優選地，調壓閥50為先導式調壓閥，包括進油口 51，連接至蓄能器40 ；出油口 52，連接至離合操縱機構；回油口 53，連接至油源10 ；腳踏板 M，連接至閥芯，並調整閥芯的位置；節流閥55，設置在出油口 52至先導閥控制口 56之間的液壓管路上。更優選地，調壓閥50還包括壓力開關57，設置在節流閥55與先導閥控制口 56之間的液壓管路上。腳踏板討與閥芯相連接，可通過腳踏板M控制閥芯在調壓閥50 的閥體中的位置，從而實現對離合操縱機構中液壓壓力的調整。在本實施例中，腳踏板M 與閥芯之間通過彈簧連接在一起，當需要對閥芯的位置進行調節時，通過腳踏板M踩踏彈簧，在彈簧的彈力作用下，推動閥芯運動。當鬆開腳踏板M時，在閥芯另一側彈簧的彈力作用下，閥芯就會自動回位。優選地，調壓閥50為先導式三位三通閥，壓力開關57為壓力繼電器。為了對腳踏板M進行限位，防止腳踏板M將閥芯過度向裡推入，使得閥體損壞， 在腳踏板M的運動路徑上設置有限位螺釘58。限位螺釘58的伸出度根據腳踏板M最終需要到達的位置決定，使得操作人員在對腳踏板M進行操作時，能夠較準確的對腳踏板M 進行定位，便於對離合操縱機構進行控制操作。優選地，在本實施例中，離合操縱機構為離合操縱油缸60，該離合操縱油缸60包括活塞杆以及與蓄能器40相連接的油壓區，其中活塞杆與離合器分離推桿71相連接，通過油壓區提供的油壓推動活塞杆運動，進而帶動離合器分離推桿71推動離合器70進行分離操作。更優選地，該離合操縱油缸60為柱塞缸。此種油缸操作簡單方便，成本較低。為了實現離合操縱輕便、系統可靠等特點，需對離合器及操縱進行分析，下面根據圖3所示的離合器操縱原理圖及圖4所示的離合器操縱特性曲線圖進行分析圖3中離合器分離推桿71推動分離軸承72，分離軸承72再推動離合器拔叉77向左運動，此時離合器壓蓋74向右鬆開，離合器從動盤76與發動機飛輪75之間失去摩擦力， 離合器70實現分離。圖中箭頭方向代表離合器的分離方向。圖4中橫坐標λ為離合器拔叉77分離行程距離，分離時最大行程為10mm，縱坐標 P為分離操縱力的大小，最大為3800N，縱坐標h為離合器從動盤76軸向變化尺寸，當變化尺寸為1.6mm時，離合器70徹底分離。其中曲線一表示離合器分離操縱力隨分離行程增大而增加，曲線二表示從動盤軸向變化尺寸隨分離行程增大而增加。從對上圖分析可知，離合操縱機構要求行程與操縱力呈近似正比關係，同時根據壓路機實際工作情況，要求能夠滿足在某個行程時操縱力保持不變，使離合器能夠實現半離合狀態。以下為控制方式，由液壓泵20提供液壓能，通過充液閥組30與蓄能器40建立合適穩定的壓力，同時在駕駛室安裝調壓閥50，通過腳踏板M的踏板行程來調節壓力的大小，在變速箱73處安裝一離合操縱油缸60，即可通過該離合操縱有效實現對離合器70的控制，根據本發明的實施例的全液壓離合控制系統的調壓閥50的特徵曲線圖見圖5。以下根據圖2和圖5對調壓閥50的控制過程進行描述腳踏板M操縱行程由人工進行控制，限位螺釘58對腳踏板M的最大行程進行限制，當駕駛員踩下腳踏板M時，在腳踏板M的彈簧的彈力作用下，進油口 51 (與蓄能器40相連)的壓力油通過調壓閥50的內阻尼孔減壓後與出油口 52相通，再作用在離合操縱油缸60的柱塞上，隨著腳踏板討行程越大，調壓閥50的內阻尼孔越大，壓力衰減越小，出油口 52壓力越高，從而實現離合壓力與操作行程呈線性遞增關係。當腳踏板M的行程保持在某個位置不動，此時壓力油通過節流閥55減壓後再作用在先導閥控制口 56，在先導閥的作用下推動調壓閥內閥芯回退，使進油口 51、出油口 52 和回油口 53均不相通，即可實現在離合操縱油缸60內的油液壓力保持不變，使離合器70 能夠保持半離合狀態，滿足對特定時段離合器70狀態的特殊要求。壓力開關57可以對離合壓力是否達到預設值進行判斷，從而對壓路機是否可以進行換檔進行控制(換檔時必須使離合器進行分離，否則容易造成換檔困難以及變速箱的損壞)。當進入離合操縱油缸60 內的油液壓力達到壓力開關57的預設值時，壓力開關57打開，此時變速箱上的電子限位開關打開，即可進行換檔操作，避免了因離合不徹底造成換檔困難以及變速箱的損壞。當離合器70完成分離操作之後，需要使離合器70結合，此時鬆開腳踏板M，調壓閥50的閥芯開始回退，並最終到達進油口 51與出油口 52斷開、出油口 52與回油口 53連通的狀態。在這個過程中，由於沒有來自蓄能器40和液壓泵20的油液壓力影響，在離合操縱油缸60內的回位彈簧的作用下，柱塞杆向上運動，油壓腔體積變小，多餘的油液通過出油口 52進入調壓閥50內，並從回油口 53流回油箱內，最終達到平衡狀態，並實現離合器70 的結合。離合操縱油缸60為一簡單的柱塞缸，柱塞杆與離合器分離推桿71相連，有壓力時推動推桿使離合器分離，無壓力時，柱塞杆通過油缸內置彈簧自行回位，離合器實現結合。根據本發明的壓路機，包括上述的全液壓離合控制系統。壓路機通過發動機、齒輪泵、充液閥、蓄能器建立常壓，液壓能同時提供給壓路機制動系統使用，在此不做說明。從以上的描述中，可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果離合操縱輕便，人機工程好；系統零部件少，管路連接簡單；全液壓控制，可靠性好。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種全液壓離合控制系統，包括液壓泵(20)，連接至油源(10)，並輸出壓力油液； 充液閥組(30)，設置在所述液壓泵00)下遊，包括至少一個溢流閥； 離合操縱機構，設置在所述充液閥組(30)下遊，控制離合器(70)的狀態，其特徵在於， 還包括蓄能器(40)，連接到所述充液閥組(30)和所述離合操縱機構之間的液壓管路上。
2.根據權利要求1所述的全液壓離合控制系統，其特徵在於，還包括調壓閥(50)，設置在所述蓄能器GO)與所述離合操縱機構之間，用於調節傳遞至所述離合操縱機構的液壓壓力。
3.根據權利要求2所述的全液壓離合控制系統，其特徵在於，所述調壓閥(50)為先導式調壓閥，包括進油口(51)，連接至所述蓄能器(40)； 出油口(52)，連接至所述離合操縱機構； 回油口(53)，連接至所述油源(10)； 腳踏板(M)，連接至閥芯，並調整閥芯的位置；節流閥(55)，設置在所述出油口(52)至先導閥控制口(56)之間的液壓管路上。
4.根據權利要求3所述的全液壓離合控制系統，其特徵在於，所述調壓閥(50)還包括壓力開關(57)，設置在所述節流閥(5 與所述先導閥控制口(56)之間的液壓管路上。
5.根據權利要求4所述的全液壓離合控制系統，其特徵在於，在所述腳踏板(54)的運動路徑上設置有限位螺釘(58)。
6.根據權利要求5所述的全液壓離合控制系統，其特徵在於，所述調壓閥(50)為先導式三位三通閥。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的全液壓離合控制系統，其特徵在於，所述離合操縱機構為離合操縱油缸(60)，所述離合操縱油缸(60)包括活塞杆以及與所述蓄能器GO) 相連接的油壓區，所述活塞杆與離合器分離推桿(71)相連接。
8.根據權利要求7所述的全液壓離合控制系統，其特徵在於，所述離合操縱油缸(60) 為柱塞缸。
9.根據權利要求8所述的全液壓離合控制系統，其特徵在於，所述充液閥組(30)包括液壓管路，連通所述液壓泵O0)和所述蓄能器GO)；溢流閥(31)，並聯設置在所述液壓管路上，具有連接至所述油源(10)的回流管路； 節流閥(32)，設置在所述液壓管路上，並位於所述溢流閥(31)的下遊； 單向閥(33)，設置在所述液壓管路上，並位於所述節流閥(3 的下遊； 壓力控制閥(34)，並聯設置在所述液壓管路上，並位於所述節流閥(32)與所述單向閥 (33)之間。
10.一種壓路機，其特徵在於，包括權利要求1至9中任一項所述的全液壓離合控制系統。
全文摘要
本發明提供了一種全液壓離合控制系統和包含該系統的壓路機。根據本發明的全液壓離合控制系統，包括液壓泵(20)，連接至油源(10)，並輸出壓力油液；充液閥組(30)，設置在液壓泵(20)下遊，包括至少一個溢流閥；離合操縱機構，設置在充液閥組(30)下遊，控制離合器(70)的狀態，還包括蓄能器(40)，連接到充液閥組(30)和離合操縱機構之間的液壓管路上。根據本發明的全液壓離合控制系統，能夠快速穩定地為離合操縱機構提供操縱離合器所需要的動力，實現對離合器的快速有效操作，具有更高的可靠性和穩定性。根據本發明的壓路機，包含上述的全液壓離合控制系統。
文檔編號F16D48/02GK102168727SQ20111004404
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月23日 優先權日2011年2月23日
發明者劉凱, 周亞軍, 賈幹 申請人:三一重工股份有限公司