基于双涡轮变矩器行星式变速箱的换挡控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于双涡轮变矩器行星式变速箱的换挡控制装置，属于工程机械与自动控制领域；其包括电气控制装置、输入二级齿轮离合器、液压控制装置；所述电气控制装置包括通过线束与二轴改进控制器连接的挡位接近开关、二级齿轮开关电磁阀、二轴换挡电磁阀；二级齿轮开关电磁阀、二轴换挡电磁阀位于液压控制装置内；所述挡位接近开关设置于行星式变速箱内；其解决了现有技术中存在的装载机等工程机械行星式变速箱换挡冲击大的问题，主要用于双涡轮变矩器行星式变速箱的换挡自动控制。
【专利说明】基于双涡轮变矩器行星式变速箱的换挡控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于工程机械与自动控制领域，具体地说，尤其涉及一种基于双涡轮变矩器行星式变速箱的换挡控制装置。
【背景技术】
[0002]装载机主要用于铲掘作业和装载作业，为保证作业的高效进行需要频繁的进行起步一停车，前进一后退换挡，因此装载机变速箱挡位控制系统就显得尤为重要，比如装在有行星式机械变速箱的装载机等工程机械。
[0003]装载机行星式机械变速箱挡位控制系统一般主要由挡位手柄、软轴、换挡控制阀、变速箱系统组成；装载机在变速箱换挡过程中，尤其是起步、加速过程中，由于车身重，扭矩大，传统的换挡过程中，从一个档位换到另外一个档位时，由于经历了空档位，此时的变速箱输入一级、二级齿轮总成在变矩器两级涡轮的驱动下，处于高速旋转，转动惯量比较大，在目标档位啮合过程中，变速箱输入一级、二级齿轮总成瞬间传递动力到档位齿轮上，因此产生了较大的冲击，对变速箱寿命造成较大影响，同时也严重影响了舒适性和操控性。
[0004]为解决装载机行星式变速箱换挡冲击大的问题，目前常用的主要是机械局部改进的方案，即通过提高挡位弹簧刚性、优化变速阀内部减压阀的涉及以及加宽、缩短充放油油道等一系列措施，虽然挡位升压特性曲线得到了改善，但是换挡冲击的问题改善并不明显。目前工程行业并没有很好的解决方案。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种基于双涡轮变矩器行星式变速箱的换挡控制装置，用以解决现有技术中存在的装载机等工程机械行星式变速箱换挡冲击大的问题。
[0006]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种基于双涡轮变矩器行星式变速箱的换挡控制装置，包括电气控制装置、输入二级齿轮离合器、液压控制装置；所述液压控制装置包括二轴换挡电磁阀、二级齿轮开关电磁阀、变速泵；输入二级齿轮离合器包括离合器活塞、主动摩擦片、从动摩擦片、压缩弹簧，所述二级齿轮开关电磁阀通过油路及配件与离合器活塞连接，所述输入二级齿轮离合器安装于行星式变速箱的中间输入轴总成上，所述电气控制装置包括二轴改进控制器、档位接近开关、二级齿轮开关电磁阀、二轴换挡电磁阀，所述档位接近开关通过线束与二轴改进控制器的输入端口连接，二级齿轮开关电磁阀、二轴换挡电磁阀分别通过线束与二轴改进控制器的输出端口连接；所述档位接近开关设置于行星式变速箱内。
[0008]所述二轴改进控制器采用单片机。在实际应用中单片机其通用型和可扩展性均较好，且成本较低，有助于推广使用。
[0009]与现有技术相比，本实用新型具有以下的有益效果:
[0010]1、本实用新型在双涡轮变矩器行星式变速箱中增加电气与液压自动化控制，控制行星式变速箱中输入一级齿轮和输入二级齿轮总成在换挡过程中始终是由静止到运动的过程，可以彻底解决现有装载机等工程机械在采用双涡轮变矩器行星式变速箱时出现的换挡冲击大的问题；
[0011]2、本实用新型综合性能好，换挡冲击的水平可以达到定轴式变速箱的要求，但是工作效率又可以与现有状态的行星式变速箱相当，且高于定轴式变速箱。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的控制原理图；
[0013]图2是本实用新型中液压控制装置原理图；
[0014]图3是本实用新型中输入二级齿轮离合器的结构示意图。
[0015]图中:1、挡位接近开关；2、二级齿轮速度传感器；3、发动机速度传感器；4、二轴改进控制器；5、二级齿轮开关电磁阀；6、二轴换挡电磁阀；7、变速泵；8、中间输入轴总成；9、离合器活塞；10、从动摩擦片；11、主动摩擦片；12、弹簧；13、输入二级齿轮；14、输入一级齿轮。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步地描述说明。
[0017]实施例:一种基于双涡轮变矩器行星式变速箱的换挡控制装置，包括电气控制装置、输入二级齿轮离合器、液压控制装置；所述液压控制装置包括二轴换挡电磁阀6、二级齿轮开关电磁阀5、变速泵7 ;输入二级齿轮离合器包括离合器活塞9、主动摩擦片11、从动摩擦片10、压缩弹簧12，所述二级齿轮开关电磁阀5通过油路及配件与离合器活塞9连接，所述输入二级齿轮离合器安装于行星式变速箱的中间输入轴总成8上，所述电气控制装置包括二轴改进控制器4、档位接近开关1、二级齿轮开关电磁阀5、二轴换挡电磁阀6，所述档位接近开关I通过线束与二轴改进控制器4的输入端口连接，二级齿轮开关电磁阀5、二轴换挡电磁阀6分别通过线束与二轴改进控制器4的输出端口连接；所述档位接近开关I设置于行星式变速箱内，所述二轴改进控制器4采用单片机。
[0018]结合上述实施例，对本实用新型的工作过程及原理介绍如下:
[0019]本实用新型中的挡位接近开关I实时接收挡位信号，并将信号通过线束传递给二轴改进控制器4，二轴改进控制器4根据此信号判断挡位状态并进行换挡控制。在使用中，双涡轮变矩器行星式变速箱中的二级齿轮速度传感器2、发动机速度传感器3亦与二轴改进控制器4连接，以通过二轴改进控制器4完成双涡轮变矩器行星式变速箱相对应的参数检测与控制。
[0020]当挡位手柄的状态处于空挡(N)时，二轴改进控制器4输出高电平，从而控制液压控制装置中的二级齿轮开关电磁阀5向输入二级齿轮离合器供油，液压油通过变矩器壳体中的油道流入中间输入轴总成8的油道中，进而进入到离合器活塞9和中间输入轴总成8之间的空腔。
[0021]随着液压油油压的增大，液压油推动离合器活塞9压缩弹簧12向左移动，直至离合器活塞9压紧从动摩擦片10，并使之与主动摩擦片11压紧，将输入二级齿轮13抱死，SP此时输入二级齿轮13和与之配合的输入一级齿轮14是静止的。
[0022]当挡位手柄从空档(N)推进到前进挡(Fl)或者是后退挡(R)，即操作人员开始进行换挡操作时，二轴改进控制器4输出低电平(OV)，此时二级齿轮开关电磁阀5停止工作，液压油停止进入到输入二级齿轮离合器中，由变速泵7吸来的液压油无法通过二轴换挡电磁阀6向行星式变速箱内部的二轴离合器供油，而输入二级齿轮离合器中的液压油由于撤掉油源的原因，液压油油压迅速减小，在弹簧12回复力的作用下，推动离合器活塞9向右运动，将离合器活塞9与中间输入轴总成8之间空腔中的油沿充油时的路线排到二轴换挡电磁阀6，通过二轴换挡电磁阀6回到液压控制系统中的变速系统油底壳中。
[0023]本实用新型通过控制中间输入轴总成8上的输入二级齿轮离合器，来实现对变速箱两级涡轮制动和脱开，从而确保在换挡过程中，变速箱输入一级齿轮14和输入二级齿轮13总是处于静止或者低速状态，换挡结束时，输入二级齿轮离合器脱开，实现行星式变速箱正常动力的平稳传递。上述过程确保了装载机等使用双涡轮变矩器行星式变速箱的工程机械在从空挡到前进或后退挡时，行星式变速箱内的输入一级齿轮14和输入二级齿轮13轮始终是一个从静止到运动的过程，从而从根本上解决了换挡冲击的问题。
【权利要求】
1.一种基于双涡轮变矩器行星式变速箱的换挡控制装置，包括电气控制装置、输入二级齿轮离合器、液压控制装置；所述液压控制装置包括二轴换挡电磁阀(6)、二级齿轮开关电磁阀(5)、变速泵(7);输入二级齿轮离合器包括离合器活塞(9)、主动摩擦片(11)、从动摩擦片(10)、压缩弹簧(12)，所述二级齿轮开关电磁阀(5)通过油路及配件与离合器活塞(9)连接，其特征在于:所述输入二级齿轮离合器安装于行星式变速箱的中间输入轴总成(8)上，所述电气控制装置包括二轴改进控制器(4)、档位接近开关(I)、二级齿轮开关电磁阀(5)、二轴换挡电磁阀(6)，所述档位接近开关(I)通过线束与二轴改进控制器(4)的输入端口连接，二级齿轮开关电磁阀(5)、二轴换挡电磁阀(6)分别通过线束与二轴改进控制器(4)的输出端口连接；所述档位接近开关(I)设置于行星式变速箱内。
2.根据权利要求1所述的基于双涡轮变矩器行星式变速箱的换挡控制装置，其特征在于:所述二轴改进控制器(4)采用单片机。
【文档编号】F16H61/02GK203570969SQ201320621842
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年10月9日 优先权日:2013年10月9日
【发明者】张建, 迟峰, 董立队, 崔永国, 卞维展, 刘国庆, 王世东 申请人:山东临工工程机械有限公司