液力传动箱液动换挡、液力单元充排油控制机构

摘要

本发明公开了一种液力传动箱液动换挡、液力单元充排油控制机构，包括：排油体(1)、阀座(2)、阀套(3)、阀芯Ⅰ(4)、阀盖(5)、阀芯Ⅰ密封环(4.1)、阀芯Ⅱ密封环(8.1)、弹簧(7)、阀芯Ⅱ(8)、充油壳体(9)；阀套(3)装入充油壳体(9)内并与相应的充排油口对上，阀座(2)与排油体(1)同时固定在阀套(3)底部，阀芯Ⅱ(8)、弹簧(7)、阀芯Ⅰ(4)依次装入阀套(3)内。本发明的有益效果是，这种结构可以实现全液力控制液力传动箱低速、高速档液力单元工作，不需要外接风源，结构简单、紧凑，体积小，重量轻，故障点少，满足轻量化、高可靠性设备需要。

说明书

技术领域

本发明涉及液力传动领域，具体涉及液力传动箱液动换挡、液力单元充排油控制机构。

背景技术

目前国内液力传动箱大多采用电控风动换挡、电控风动充排油工作方式，有控制阀及执 行机构，体积大，工作冲击大，需要外接风源，容易产生控制阀卡滞、漏风及阀套阀芯磨损 等故障；由于其装在液力传动箱内部，漏风容易使得非接触密封产生泄露，影响整台传动箱 工作。本发明的应用，液力传动箱采用电控液动换挡、电控液动充排油方式，克服了以上不 足，工作平稳，体积小、可靠、耐用、不需要外接风源等特点，特别适合现在液力传动要求 轻量化、高可靠度要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为液力传动箱提供一种电控液动控制换挡、液力单元充排油 机构，解决电控风动控制机构体积大、工作冲击大、漏风、容易卡滞、磨损等缺点，本发明 采用以下技术方案实现的：液力传动箱液动换挡、液力单元充排油控制机构，充油壳体内自 上至下为阀套、阀座、排油体；阀套、阀座、排油体固连；阀套内部自上至下装有阀芯Ⅰ、 弹簧、阀芯Ⅱ，阀芯Ⅰ与阀芯Ⅱ中间通过弹簧压缩相互压紧，阀芯Ⅰ与阀芯Ⅱ外径上设置的 阀芯上充排油环槽、阀芯上排气环槽与阀套外部的阀套上充排油、排气通孔和充油壳体的充 排油、排气通孔相适配；阀盖与充油壳体采用上螺栓把紧，阀盖上设置有阀盖上来油孔，为 阀芯Ⅰ提供控制油；阀套上设置阀套上来油孔，为阀芯Ⅱ提供控制油；阀盖上设置的阀盖上 进油孔与充油壳体上来油孔相对应。

所述的阀芯Ⅰ下端和阀芯Ⅱ上端均设有弹簧安装定位孔。

所述的阀套内设有固定深度台阶。

所述的排油体侧面设置有排油口。

所述的阀芯Ⅰ与阀芯Ⅱ外径上均设有密封槽，分别外套阀芯Ⅰ密封环和阀芯Ⅱ密封环。

所述的阀盖与阀套之间设置有上定位销，阀套与阀座、排油体之间设置有下定位销。

所述的阀套外部的阀套上充排油、排气通孔设置在阀套外部的充排油、排气凹槽内。

本发明的有益效果是，这种结构完全实现全液力控制液力传动箱低速、高速液力单元工 作，结构紧凑，体积小，结构简单，不需要外接风源，故障点少，满足轻量化、高可靠性设 备需要。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是阀芯Ⅰ工作位置示意图

图3是阀芯Ⅱ工作位置示意图

图中标记：1、排油体，1.1、排油口，2、阀座，3、阀套，3.1、阀套上充排油、排气 通孔，3.2、固定深度台阶，3.3、阀芯Ⅰ顶部，3.4、阀芯Ⅱ底部，3.5、阀套上来油孔，4、 阀芯Ⅰ，4.1、阀芯Ⅰ密封环，4.2、阀芯上排气环槽，4.3、阀芯上充排油环槽，5、阀盖， 5.1、阀盖上来油孔，5.2阀盖上进油孔，6、上螺栓，6.1、上定位销，7、弹簧，8、阀芯Ⅱ， 8.1、阀芯Ⅱ密封环，9、充油壳体，10、下螺栓，10.1、下定位销。

具体实施方式

现结合附图1至附图3对本发明做进一步的说明，液力传动箱液动换挡、 液力单元充排油控制机构包括：排油体1、阀座2、阀套3、阀芯Ⅰ4、阀盖5、 阀芯Ⅰ密封环4.1、阀芯Ⅱ密封环8.1、弹簧7、阀芯Ⅱ8、充油壳体9；阀套3装入 充油壳体9内并与充油壳体9的充排油、排气通孔相适配，阀芯Ⅰ4与阀芯Ⅱ8外径上 设置的阀芯上充排油环槽4.3、阀芯上排气环槽4.2与阀套3外部的阀套上充排油、排气 通孔3.1相适配；各个充排油口对应上；阀座2与排油体1同时固定在阀套3 底部，阀芯Ⅱ8、弹簧7、阀芯Ⅰ4自下至上依次装入阀套3内，阀芯Ⅱ8与阀芯 Ⅰ4之间通过弹簧压缩压紧，控制油分别通过阀芯Ⅰ顶部3.3和阀芯Ⅱ底部3.4 充油推动阀芯Ⅰ和阀芯Ⅱ移动，实现液力传动箱液力单元充排油工作，还可以 实现单独对某个液力单元充排油，也可以实现对两个液力单元同时充排油工作。 如图2和图3所示，液力单元包括低速用变矩器液力单元和高速用变矩器或偶 合器液力单元，变矩器液力单元包括泵轮、涡轮、导论、油封及壳体；偶合器 液力单元包括泵轮、涡轮及壳体。

为了实现各挡位油路密封，在阀芯Ⅰ4、阀芯Ⅱ8外径相应位置上均设有密 封环槽，装配时安装上阀芯Ⅰ密封环4.1和阀芯Ⅱ密封环8.1；在阀芯Ⅰ4、阀芯Ⅱ 8外径上还设有阀芯上充排油环槽4.3、阀芯上排气环槽4.2。为固定弹簧7位置，阀 芯Ⅰ4下部、阀芯Ⅱ8上部设有弹簧安装定位孔。

为实现各阀芯固定行程控制，在阀套3内部设有固定深度台阶3.2。为了把 工作油分别送到各自工作腔，并按需要时排除工作油，在阀套3外部设有充排 油、排气凹槽，阀套3外径凹槽内设有阀套上充排油、排气通孔3.1。

为把控制油送到阀芯Ⅰ顶部3.3、阀芯Ⅱ底部3.4，实现阀芯Ⅰ和阀芯Ⅱ按 规定行程移动，在阀盖5上设置有阀盖上来油孔5.1及阀盖上进油孔5.2、阀套3上 设有阀套上来油孔3.5用于推动阀芯Ⅰ4及阀芯Ⅱ8移动；为防止安装时油孔错位 在阀盖5与阀套3之间设置有上定位销6.1，阀套3与阀座2、排油体1之间设 有下定位销10.1。

为配合从阀体过来的工作油输送到相应的工作腔里，在充油壳体9相应位 置上设有充排油、排气口。当排出工作油时，工作油从工作腔出油口排出，经 过阀体及阀芯相应的排油口，最后通过排油体1侧面设有的排油口1.1将工作 油排到箱体里。

当需要低速挡液力单元工作时，阀芯Ⅰ顶部3.3在输送过来的有一定压力 控制油作用下向下移动一定位置，工作油路接通，工作油送到工作腔内，工作 轮开始工作。当控制压力油路关闭时，阀芯Ⅰ4回到初始状态，工作腔工作油排 出。同理通过阀芯Ⅱ8的移动、复位可以实现高速挡液力单元工作油充排油需要。

在液力传动箱换挡过程中，为了避免液力传动箱输出动力中断或带动其运 转的发动机(或电机)因阻力突然消失造成飞车，该控制机构可以通过阀芯Ⅰ4、 阀芯Ⅱ8移动实现低速档、高速档液力单元工作腔同时充入工作油，使得低速挡 高速挡液力单元工作腔短时间重叠工作。为工作需要通过控制阀芯Ⅰ4、阀芯Ⅱ 8单独移动，也可以实现某个液力单元工作在低速及高速段。阀套3外部直接铸 造出充排油、排气凹槽，外径、内孔加工成配合尺寸，阀套3内部加工出固定深 度台阶3.2，外径上钻出用来通过工作油、排出气体的阀套上充排油、排气通孔3.1。 在充油壳体9相应位置上铸造出充排油、排气口，内孔加工成与阀套3外径相 配合尺寸。

安装时，阀套3底部把阀座2及排油体1用下定位销10.1定位后用下螺栓 10把紧，把装有阀芯Ⅱ密封环8.1的阀芯Ⅱ8从上端装入阀套3，然后装入弹簧 7，再装入装有阀芯Ⅰ密封环4.1的阀芯Ⅰ4，以上件与阀套3一起装入充油壳体9 中，需对准各充油、排油、排气口；最后安装阀盖5，阀盖5控制油孔与充油壳 体9控制油口对准，然后用上螺栓6把阀盖5与充油壳体9进油处把紧，完成 了组装。

工作时，先低速挡液力单元工作，阀芯Ⅰ4在有一定压力控制油作用下向下 移动到阀套3上部台阶处，工作油路接通，工作油送到液力单元工作腔内，工 作轮开始工作；当液力单元输出转速达到一定值时，阀芯Ⅱ8在压力控制油的作 用下，向上移动到阀芯Ⅰ4底部位置，高速档液力单元工作腔充入工作油，使得 低速挡高速挡液力单元工作有短时间重叠，这样动力传递可以不中断；也避免 了发动机或电机飞车故障，之后阀芯Ⅰ顶部3.3压力油关闭阀芯Ⅰ4复位，阀芯 Ⅱ8继续向上移动至阀芯Ⅰ4底部，此时仅是高速挡液力单元工作。当停车时， 阀芯Ⅰ4、阀芯Ⅱ8处压力控制油关闭，在弹簧7弹力的作用下分别移动到初始 状态，液力传动箱实现一个工作循环。

当某个液力单元有故障时，可以通过阀芯Ⅰ4或阀芯Ⅱ8单独动作，切除故 障液力单元，实现某一个正常液力单元工作在低速及高速段。从以上工作过程 当中图中可以看出，该机构完全实现全液力控制传动箱工作，结构紧凑、简单， 控制可靠，体积小、重量轻，减少了故障发生。