用于叉车自动变速箱的比例调压控制系统

摘要

本发明涉及用于叉车自动变速箱的比例调压控制系统。该系统包括先导阀、比例减压阀、应急换向阀、换向阀、两位四通联动阀、后退应急切换阀和前进应急切换阀；先导阀为两位三通电磁阀，应急换向阀为三位四通手动换向阀，换向阀为三位四通电磁阀；后退应急切换阀和前进应急切换阀均为两位三通控制阀。本发明取消了调压阀、缓冲阀和微动阀，降低了产品的成本和故障率；新增的比例减压阀与换向阀及两位四通联动阀的合理匹配使得控制系统具有较强的抗干扰能力、可靠性高；新增的可调式节流阀使得整个液压系统具有高背压缓冲功能，避免换挡冲击；新增加的应急功能，解决了在控制系统瘫痪的情况下，通过手动操纵应急换向阀，使整车的控制功能更加安全可靠。

说明书

技术领域

本发明属于搬运车辆的自动换挡控制技术领域，具体涉及到对换挡机构实现自动控制的液压系统。

背景技术

目前，国内叉车传动系统多采用液力传动，其换挡与换向操纵机构多为集成式电液控制阀，同时采用液力离合器为换挡执行机构。变速控制系统多数采用开关式通断控制阀进行叉车的变速控制，部分自动换挡变速系统也有直接采用开关阀进行换挡控制，同时，开关阀在工程机械、汽车、加工制造等行业也均有应用。由于其具有价格低廉、对污染不敏感、抗干扰能力强等诸多优势，使得其多年来在叉车传动系统中被广泛应用。

然而这种集成式电液控制阀的控制精度较差，控制压力不能实现比例调节，换挡过程中，对油路中的压力变化只能实现开关控制，因此液力离合器所传递力矩的大小将按阶跃式变化，这样会引起车辆严重的换挡冲击，强烈的换挡冲击会使传动部件的使用寿命缩短，整车的可靠性降低，同时会影响驾乘人员的乘坐舒适性，对于换挡频繁、工作环境恶劣的搬运车辆而言，传动系统换挡品质的改善显得更加重要。

发明内容

为了解决换挡冲击给叉车的性能、传动件的使用寿命及驾乘人员的舒适性带来的影响，同时，为改善叉车变速箱的换挡品质和提高传动件的使用寿命，本发明提供一种用于叉车自动变速箱的比例调压控制系统。

具体的改进技术方案如下：

用于叉车自动变速箱的比例调压控制系统包括先导阀1、比例减压阀8和应急换向阀6，先导阀1为两位三通电磁阀，应急换向阀6为三位四通手动换向阀；其中先导阀1的先导进油口P1、比例减压阀8的比例进油口P8和应急换向阀6的应急进油口P6并联，先导阀1的先导回油口T1、比例减压阀8的比例回油口T8和应急换向阀6的应急切换进油口T6均连通着油箱；

比例减压阀8的比例工作油口A8连通着换向阀7的换向进油口P7，所述换向阀7为三位四通电磁阀；换向阀7的后退换向工作油口A7和前进换向工作油口B7分别连通着两位四通联动阀2的后退进油口P21和前进进油口P22；所述两位四通联动阀2的后退一挡工作油口A21连通着后退应急切换阀3的后退切换进油口P31，两位四通联动阀2的前进一挡工作油口A22连通着前进应急切换阀4的前进切换进油口P41，两位四通联动阀2上还设有后退二挡工作油口B21和前进二挡工作油口B22，两位四通联动阀2的后退回油口T21和前进回油口T22并联后连通着油箱，所述后退回油口T21和前进回油口T22的并联端上设有可调式节流阀5；所述后退应急切换阀3和前进应急切换阀4均为两位三通控制阀，后退应急切换阀3的后退应急切换进油口P32和前进应急切换阀4的前进应急切换进油口P42分别连通着应急换向阀6的后退应急工作油口A6和前进应急工作油口B6。

所述比例减压阀8型号为TS98-P324。

所述节流阀5节流孔孔径为0.8～1.2㎜。

本发明在原控制系统的基础上进行重新设计，增加电液比例控制系统、高背压缓冲功能和应急功能，新增的电液比例系统具有抗干扰能力强、可靠性高、结构紧凑、价格低、控制灵活、低速平稳性好等特点；取消了调压阀、缓冲阀和微动阀，减少了阀体的加工工序，降低了产品的成本和故障率。高背压缓冲功能使相邻两挡之间换挡搭接时序的控制更加精确。应急功能能在自动变速系统失效的情况下可以进行手动临时操纵车辆的运行和作业，避免了在控制系统瘫痪的情况下使整车无法工作的现象。新设计的控制阀提高了变速箱的换挡品质和传动件的使用寿命，并大大提高了整车的可靠性，同时也提高了整车的综合性能和市场竞争力。

本发明与现有技术产品的控制系统相比，具有以下优点：

（1）本发明是一种全新的叉车自动换挡比例调压控制系统，与原系统相比，取消了调压阀、缓冲阀和微动阀，使阀体的结构更加紧凑，减少了阀体的加工工序，安装维修更加方便，降低了产品的成本和故障率。新增加的比例阀与换向阀及两位四通联动阀的合理匹配使得控制系统具有较强的抗干扰能力、可靠性高、控制灵活等特点； 

（2）在离合器的回油路中增加的可调式节流阀，使得整个液压系统具有高背压缓冲功能，节流缓冲与比例调节的联合控制，使相邻两挡之间换挡搭接时序的控制更加精确，并防止了换挡过程中动力中断，避免换挡冲击，提高了变速箱的换挡品质、传动件的使用寿命和整车的可靠性；

（3）新增加的应急功能，解决了在控制系统瘫痪的情况下，整车无法行驶带来的工作不便和不安全问题，通过手动操纵应急换向阀，使整车的控制功能更加安全可靠。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

上图中序号：先导阀1、先导进油口P1、先导回油口T1、先导工作油口A1、两位四通联动阀2、后退进油口P21、后退一挡工作油口A21、后退回油口T21、后退二挡工作油口B21、前进进油口P22、前进一挡工作油口A22，前进回油口T22，前进二挡工作油口B22、后退应急切换阀3、后退切换进油口P31、后退应急切换进油口P32、后退切换工作油口A3、前进应急切换阀4、前进切换进油口P41、前进应急切换进油口P42、前进切换工作油口A4、可调式节流阀5、应急换向阀6、应急进油口P6、后退应急工作油口A6、应急切换进油口T6、前进应急工作油口B6、换向阀7、换向进油口P7、后退换向工作油口A7、换向回油口T7、前进换向工作油口B7、比例减压阀8、比例进油口P8、比例回油口T8、比例工作油口A8。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步地描述。

参见图1，用于叉车自动变速箱的比例调压控制系统包括先导阀1、比例减压阀8和应急换向阀6，先导阀1为两位三通电磁阀，应急换向阀6为三位四通手动换向阀；比例减压阀8的型号为TS98-P324。其中先导阀1的先导进油口P1、比例减压阀8的比例进油口P8和应急换向阀6的应急进油口P6并联后连通着主油路，先导阀1的先导回油口T1、比例减压阀8的比例回油口T8和应急换向阀6的应急切换进油口T6均连通着油箱。

比例减压阀8的比例工作油口A8连通着换向阀7的换向进油口P7，换向阀7为三位四通阀。换向阀7的后退换向工作油口A7和前进换向工作油口B7分别连通着两位四通联动阀2的后退进油口P21和前进进油口P22；两位四通联动阀2的后退一挡工作油口A21连通着后退应急切换阀3的后退切换进油口P31，两位四通联动阀2的前进一挡工作油口A22连通着前进应急切换阀4的前进切换进油口P41，两位四通联动阀2上还设有后退二挡工作油口B21和前进二挡工作油口B22，后退二挡工作油口B21和前进二挡工作油口B22使用时分别连接后退二挡离合器和前进二挡离合器，两位四通联动阀2的后退回油口T21和前进回油口T22并联后连通着油箱，两位四通联动阀2的后退回油口T21和前进回油口T22的并联端上设有可调式节流阀5，可调式节流阀5的节流孔孔径可在0.8-1.2㎜之间调节。后退应急切换阀3和前进应急切换阀4均为两位三通控制阀，后退应急切换阀3的后退应急切换进油口P32和前进应急切换阀4的前进应急切换进油口P42分别连通着应急换向阀6的后退应急工作油口A6和前进应急工作油口B6；后退应急切换阀3的后退切换工作油口A3和前进应急切换阀4的前进切换工作油口A4分别连接后退一挡离合器和前进一挡离合器。

下面结合图1，对本发明的工作原理进行详细说明：

首先，系统压力油在节点a处分为三路：第一路通过二位三通的先导阀1用于控制两位四通联动阀2。第二路通过应急换向阀6进入应急操纵系统。第三路进入比例减压阀8，由比例减压阀8进行调节其压力按预先设定的规律变化。工作时比例进油口P8与比例工作油口A8接通，压力油随后进入三位四通换向阀7的换向进油口P7，此时系统可分为如下几种工作状态：

（1）、空挡状态，三位四通换向阀7处于中位状态，后退换向工作油口A7、前进换向工作油口B7与换向回油口T7接通回油，此时，先导阀1处于失电断开状态，先导工作油口A1与先导回油口T1接通回油，变速箱的四个离合器中均没有压力油进入，车辆处于空挡状态没有动力输出。

（2）、前进挡工况分为前进一挡和前进二挡工况：1）前进一挡工况，换向阀7的电磁线圈SF得电，使其处于右位导通，使换向进油口P7与前进换向工作油口B7接通进油，后退换向工作油口A7与换向回油口T7接通回油；先导阀1处于失电断开状态；两位四通联动阀2工作在右位导通状态，压力油由前进换向工作油口B7经两位四通联动阀2的前进进油口P22和前进一挡工作油口A22进入前进应急切换阀4的前进切换进油口P41，此时前进应急切换阀4在弹簧力的作用下处于左位导通状态，前进切换进油口P41与前进切换工作油口A4接通，最后压力油由前进切换工作油口A4进入变速箱的前进一挡离合器，车辆按一挡车速运行和动力输出。2）前进二挡工况，换向阀7依然处于右位导通状态，先导阀1得电处于左位导通状态，先导进油口P1与先导工作油口A1接通，先导压力油使两位四通联动阀2处于左位导通状态，此时前进进油口P22和前进二挡工作油口B22接通，最后压力油经前进二挡工作油口B22直接进入变速箱的前进二挡离合器，车辆按二挡车速运行和动力输出。

（3）、后退挡工况分为后退一挡和后退二挡工况：1）后退一挡工况，换向阀7的电磁线圈SR得电处于左位导通，使换向进油口P7与后退换向工作油口A7接通进油，前进换向工作油口B7与换向回油口T7接通回油，先导阀1处于失电断开状态，两位四通联动阀2工作在右位导通状态，压力油由后退换向工作油口A7经两位四通联动阀2的后退进油口P21和后退一挡工作油口A21进入后退应急切换阀3，此时后退应急切换阀3在弹簧力的作用下处于左位导通，后退切换进油口P31与后退切换工作油口A3接通，最后压力油经后退切换工作油口A3进入变速箱的后退一挡离合器，车辆按一挡车速运行和动力输出。2）后退二挡情况，换向阀7依然处于左位导通状态，先导阀1得电处于左位导通状态，先导进油口P1与先导工作油口A1接通，先导压力油使两位四通联动阀2处于左位导通状态，此时后退进油口P21和后退二挡工作油口B21接通，最后压力油经后退二挡工作油口B21直接进入变速箱的后退二挡离合器，车辆按二挡车速运行和动力输出。

（4）、自动变速工况，图1中控制阀除应急换向阀6和换向阀7外，其余控制阀均由自动变速控制器根据整车速度和发动机油门开度两参数的变化，按自动换挡规律进行控制其通断状态。整车升降挡时由比例减压阀8，调节油路压力的变化规律，使离合器平稳结合，为防止某一挡离合器的分离造成瞬间的动力中断，在离合器的回油路中增加可调式节流阀5，其作用是延缓即将分离的离合器的分离时间，使将要结合的离合器有充裕的时间实现力矩切换，避免换挡冲击以提高换挡品质。

（5）、应急功能，后退应急切换阀3，前进应急切换阀4和三位四通的应急换向阀6，其主要功能是在控制系统瘫痪的情况下可以切换到手动控制换挡模式。根据应急换向阀6的工作状态，应急功能有如下几种工况：1）空挡状态，此时应急功能不起作用，为自动变速工况；2）前进一挡应急工况，此时应急换向阀6处于右位导通状态，应急进油口P6与前进应急工作油口B6接通，压力油经前进应急工作油口B6进入前进应急切换阀4，先导油压使其处于右位导通状态，此时前进应急切换进油口P42与前进切换工作油口A4接通，最后压力油进入前进一挡离合器可进行临时应急作业；3）后退一挡应急工况，此时应急换向阀6处于左位导通状态，应急进油口P6与后退应急工作油口A6接通，压力油经后退应急工作油口A6进入后退应急切换阀3，先导油压使其处于右位导通状态，此时后退应急切换进油口P32与后退切换工作油口A3接通，最后压力油进入后退一挡离合器可进行临时应急作业。当使用应急阀时必须切断控制器电源，防止手动和自动功能同时运行给变速箱带来损坏。