装载机动力换档二级缓冲操纵阀的制作方法

本发明涉及一种操纵阀，尤其是涉及一种装载机动力换档二级缓冲操纵阀。

背景技术：

当前我国ZL20/30装载机普遍配套BS428型系变速箱，这型系变速箱大都采用定轴式机液换档操纵阀。中国专利公开了一种变速操纵阀的改进（授权公告号：CN20246850U）。这型系变速操纵阀虽经过多次改良，但高速换档时减压缓冲效果差，不能满足装载机技术改造和装载机的更新换代及其它装卸、运输、农业机械的配套需求。

技术实现要素：

本发明是提供一种装载机动力换档二级缓冲操纵阀，其主要是解决现有技术所存在的变速操纵阀高速换档时减压缓冲效果差，不能满足装载机技术改造和装载机的更新换代及其它装卸、运输、农业机械的配套需求等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明的装载机动力换档二级缓冲操纵阀，包括阀体，所述的阀体上设进油口，润滑进油口，主测压口，阀体内设减压二级缓冲装置、内置式制动装置或定轴式制动装置、正方向换档装置或反方向换档装置，各装置之间由主油路、工作油路、润滑油路、润滑溢流油路连通。本发明满足变速箱高速时动力换档。2）针对现在BS428变速箱的连接尺寸设计，直接可以对老型号变速箱进行技术改造，通用性好。换档装置的操纵滑阀有正、反二个方向连接设计，以满足BS428型系变速箱原设计的需要，操纵滑阀拉柄与减压二级缓冲装置的前盖同一方向的为正方向设计，操纵滑阀拉柄在减压二级缓冲装置对向的为反方向设计。

作为优选，所述的主油路、工作油路、润滑油路、润滑溢流油路由纸垫、隔板密封或过桥与底板连通，底板与变速箱的结合面上设减压回油口、润滑溢流出口、倒档出油口、第一润滑出油口、第二润滑出油口、前进二档出油口、前进一档出油口、第三润滑出油口、制动主泄油孔、制动残油孔、第一回油口、第二回油口、第三回油口、第四回油口。

作为优选，所述的减压二级缓冲装置包括有设在阀体内的第一孔用档圈、限位套、限位卡簧，其将减压二级缓冲装置分隔成减压机构和平衡蓄能机构，减压机构内依次装控制弹簧、控制阀，控制阀侧面的阀孔上设减压回油口，控制阀中心设主油孔，控制阀由第二孔用档圈限位固定，控制阀外设减压进油口，由第三O型圈和减压腔螺塞密封固定，减压结构对向的第一孔用档圈外侧的平衡蓄能腔内装内向活塞，内向活塞下方的阀孔上设缓冲平衡回油口，内向活塞内装大缓冲蓄能弹簧、中缓冲蓄能弹簧、限位块、减压缓冲小弹簧，阀体上装小隔板纸垫、小隔板、前盖，前盖内装外向活塞，套装在大缓冲蓄能弹簧外，外向活塞中设阻尼孔，工作油路出口经限位套连通主油孔和单向阀腔，单向阀腔内装单向阀弹簧、单向阀，单向阀顶紧小隔板上的单向阀孔，单向阀孔口旁设节流孔，单向阀孔和节流孔连通单向阀腔和蓄能调压腔。减压二级缓冲装置油路连接，由制动装置的主出油口穿过隔板，经底板的主油路过桥从减压进油口进入设在阀体内减压二级缓冲装置的减压腔，再从二级缓冲装置的工作油出口穿过隔板，经底板的工作油路过桥从工作油路进口进入换档装置。减压二级缓冲的原理特征在于：减压机构装置主压力设定到1.40MPa-1.6MPa（主压力可按主机要求设定），在操纵阀换档时，使主压力迅速下降到0.5MPa-0.2MPa以下后约0.3S时间使主压力快速上升到0.6MPa-0.7MPa，占升压时间25%左右的时间段，将主压力快速初始建立；主压力从0.6MPa-0.7MPa出现拐点后约0.6S，占总升压时间50%左右的时间段，使主压力平缓上升到0.95 MPa-1.05MPa，这时具备对变速箱档位离合器摩擦的平缓结合；主压力从0.95 MPa-1.05MPa又出现一个拐点后约0.3S，占总升压时间的25%左右的时间段，主压力又快速上升到所设定的主压力1.40MPa-1.6MPa，这时具备对摩擦片快速压紧不打滑，从而达到变速箱高速时的平稳换档、变速箱离合器的柔性接排。

减压二级缓冲装置工作时从减压进油口进入压力油，在进油腔形成高压，推动减压阀轴向内移，这时减压回油口开启，进油腔与减压回油口连通后部分压力油通过减压回油口进入变矩器，（这部分回油也可用作润滑用油或直接回入油箱）。主压力由控制弹簧设定在1.40MPa~1.6MPa(主压力可按不同主机要求设定)后通过控制阀中心的主油孔进入平衡蓄能机构。减压二级缓冲装置的减压机构、平衡蓄能机构和换档装置在工作油出口处油路串联，当换档装置挂档或切换档位时，工作油路有被瞬间卸荷排空和被切换入的工作油路（控制变速箱离合器的油缸）液压油充盈过程中工作油路、主油路的主油压同步迅速下降，使处在与工作油路连通的单向阀失压开启后蓄能油腔的压力油排空，蓄能外向活塞失压回到安装位置，这时工作油路上的主油压迅速从设定的1.40MPa~1.6MPa瞬间下降到0.5MPa以下。当完成挂档或档位切换后主油压随之升高，推动单向阀关闭单向阀油口，工作油路上的压力油只能通过节流孔进入蓄能油腔，在蓄能油腔与外向活塞之间形成高压推动外向活塞压缩大缓冲蓄能弹簧、中缓冲蓄能弹簧，限位块和减压缓冲小弹簧，推动内向活塞关小或关闭平衡缓冲回油口；蓄能外向活塞中心的阻尼孔（缓冲增压孔）起到升压过程中的再平衡作用，克服主油压升压瞬间的超调峰值。主油路上方的阀体上设主测压口，用于向主机传输压力信号和换档时降压升压动态曲线的检测。

作为优选，所述的内置式制动装置包括有设在阀体上的进油口，阀体内设有制动阀腔，制动阀腔内依次装制动阀螺塞、调压垫片、弹簧座、第一O型圈、制动弹簧、制动滑阀、制动皮碗、第二O型圈、制动接口螺塞、制动接口、放气螺钉密封垫片、放气螺钉，制动滑阀内设轴向残油孔、径向残油孔，制动阀腔内设制动主泄油孔、制动残油孔。装载机作业需应急制动时，接通制动液（气）制动源后，制动滑阀轴向内移切断主油路，变速箱停止工作，撤除制动源后制动弹簧推动制动滑阀复位，主油路连通，变速箱恢复工作，从而保证装载机的安全作业。基本型号的制动装置以内置式制动装置为主。

作为优选，所述的定轴式制动装置包括设在阀体上的进油口，阀体内的制动阀腔，制动阀腔内装定轴式制动滑阀，制动滑阀内设轴向残油孔、径向残油孔，制动滑阀上设A档限位、B档限位，制动阀腔内设限位孔，限位孔内装限位弹簧、限位钢球，制动阀腔内设主泄油孔、拉柄残油孔、制动残油孔，制动阀腔尾端装制动螺堵密封圈、制动螺堵，制动阀拉柄穿装小限位垫片、小骨架油封、第三孔用档圈。这种制动结构可供不同主机选择，其一：限位在B档时主油路为常闭设计，这时即使启动主机，变速箱不会工作，必须要将制动滑阀外拉到A档主油路才会开启，变速箱才会工作，安全可靠。在作业时需紧急停车，只需将A档退回B档，主油路切断，工作油路的油经主泄油孔迅速卸荷，变速箱档位离合器脱开，变速箱停止工作。其二：限位在A档，主油路直接开启，这时只要启动主机变速箱即工作，在作业时需紧急停车，同上所述不重复阐述。

作为优选，所述的正方向换档装置包括设在阀体内的操纵阀腔，阀腔内设正方向操纵阀杆，正方向操纵阀杆内设轴向油路、第一十字油孔、第二十字油孔，阀杆上设倒档定位、空档定位、前一档定位、前二档定位四个弧形凹槽，倒档和前二档外边的阀杆上设若干泄油槽，弧形凹槽上方依次装定位钢球、定位弹簧、密封垫片、定位螺钉，前盖水平位同方向设正方向操纵阀杆拉柄，拉柄上依次串装限位垫片、骨架油封、第四孔用档圈、嵌入式护罩，正方向操纵阀杆拉柄对向的阀孔内装闷塞，嵌装闷塞密封圈，由第五孔用档圈固定在阀孔内，操纵阀腔内设第四回油口、第三回油口、第二回油口、第一回油口，经纸垫、隔板与底板连通，倒档出口经倒档油路连通倒档出油口，前进一档出油口经前进一档油路连通前进一档出油口，前进二档出油口经前进二档油路连通前进二档出油口，工作油路进口经纸垫、隔板过桥由底板上工作油路上接工作油出口。在操纵阀杆定位在空档时，工作油路与各档位油路不连通，操纵阀杆从空档（外拉）切换至倒档时，工作油路进口通过第一组十字油孔轴向油孔、第二组十字油孔与倒档出口连通，经倒档油路从阀体底面的倒档接口向变速箱传输液压能，从倒档切换回空档时，工作油路与倒档油路切断，倒档油路连通第一回油口回油卸荷，变速箱倒档离合器分离，变速箱停止工作。操纵阀杆（内推）从空档切换至前进一档时，工作油路经操纵阀杆环切槽连通前进一档出油口，经前进一档油路从阀体底面的前进一档接口向变速箱传输液能。当操纵阀杆（内推）从前进一档切换到前进二档时，工作油路与前进一档油路切断，前进一档油路连通第三回油口回油卸荷，变速箱的前进一档离合器迅速分离的同时，工作油路通过第二组十字油孔、轴向油孔，第一组十字油孔连通前进二档出油口，经前进二档油路，从阀体底面的前进二档接口向变速箱传输液压能。反之，再从前进二档切换到前进一档时，工作油路与前进二档油路切断，前进二档油路与第四回油口回油卸荷，变速箱的前进二档离合器迅速分离的同时工作油路与前进一档连通工作。再从前进一档切换到空档时，前进一档油路与经第二组十字油孔、轴向油孔、第一组十字油孔从第三回油口回油卸荷，前进一档离合器分离，变速箱停止工作。

作为优选，所述的反方向换档装置包括设在阀体内的操纵阀腔，阀腔内设反方向操纵阀杆，阀杆内设第一十字油孔、轴向油路、第二十字油孔，反方向阀杆上设倒档定位、空档定位、前一档定位、前二档定位，倒档和前二档外边阀杆上设若干个泄油槽，弧形定位凹槽上方依次装定位钢球、定位弹簧、密封垫片、定位螺钉，倒档的外面设反方向操纵阀杆拉柄，拉柄上依次串装限位垫片，骨架油封，用第五孔用档圈固定。操纵阀杆拉柄套装防尘罩，大端扣在阀体伸出部位的凹槽上，反方向操纵阀杆拉柄对向的阀孔内装闷塞，闷塞密封槽内嵌装闷塞密封圈，由第四孔用档圈固定在阀孔内，操纵阀腔内设第四回油口、第三回油口、第二回油口、第一回油口，经纸垫、隔板与底板连通，倒档出口经倒档油路连通倒档出油口，前进一档出口经前进一档油路连通前进一档出油口，前进二档出口经前进二档油路连通前进二档出油口，工作油路进口经纸垫、隔板过桥由底板上工作油路上接工作油出口、带尾柄反方向换档装置的带尾柄操纵阀杆。从空档切换至倒退档，或从倒退档切换回空档。从空档切换至前进一档、前进二档，或从前进二档、前进一档切换回空档的工作原理与正方向换档装置相同，不重复阐述。带尾柄反方向换档装置的操纵阀杆尾柄用于倒档时，操纵阀杆的尾柄撞到整机上设置的倒档信号开关，向整机传输倒档信号。其余功能与上述相同。

因此，本发明具备能满足变速箱高速动力换档的减压二级缓冲装置：内置式制动装置或定轴式滑阀操纵的制动装置（二种制动装置可供不同主机选用）；正方向连接或反方向连接二种方向连接的换档装置，（正反二种方向连接可供不同主机选用），还有一个优点是与原BS428型系变速箱的连接尺寸不变。本发明的特点是减压缓冲性能好，结构合理，制动、换档的装置具备双重选择，而且通用性好，适合新变速箱开发的同时也同样适合原BS428型系变速箱的技术改造。

附图说明

附图1是本发明的一种外形示意图；

附图2是本发明的一种结构示意图；

附图3是本发明的阀体底面油路图；

附图4是本发明的正方向换档装置示意图；

附图5是本发明的反方向换档装置示意图；

附图6是本发明的内置式制动装置示意图；

附图7是本发明的定轴式制动装置示意图；

附图8是本发明底板油路油口示意图；

附图9是本发明单向阀、节流孔放大示意图；

附图10是本发明的侧面示意图；

附图11是本发明的正方向换档装置外形图；

附图12是本发明带尾柄的反方向换档装置外形图。

图中零部件、部位及编号：阀体1，进油口2，润滑油进口3，主测压口4，前盖5，小隔板6，小夹板纸垫7，减压进油口8，主油孔9，减压回油口10，工作油出口11，限位套12，限位卡簧13，第一孔用档圈14，控制弹簧15，控制阀16，第二孔用档圈17，减压腔螺塞18，第三O型圈19，平衡蓄能腔20，内向活塞21，大缓冲蓄能弹簧22，中缓冲蓄能弹簧23，限位块24，减压缓冲小弹簧25，外向活塞26，阻尼孔27，单向阀腔28，单向阀弹簧29，单向阀30，节流孔31，单向阀孔32，蓄能调压腔33，润滑油路34，倒档油路35，前一档油路36，前二档油路37，第四回油口38，第三回油口39，第二回油口40，第一回油口41，主出油口42，工作油路进口43，主泄油孔44，残油孔45，前一档出口46，前二档出口47，倒档出口48，平衡缓冲回油口49，平衡缓冲回油路50，操纵阀腔51，正方向操纵阀杆52，第一十字油孔53，轴向油路54，第二十字油孔55，倒档定位56，空档定位57，前一档定位58，前二档定位59，泄油槽60，定位钢球61，定位弹簧62，密封垫片63，定位螺栓64，闷塞65，闷塞密封圈66，正方向操纵阀杆拉柄67，嵌入式护罩68，第四孔用档圈69，第五孔用档圈70，反方向操纵阀杆71，骨架油封72，防尘护罩73，制动阀腔74，制动滑阀75，制动阀轴向残油孔76，制动阀径向残油孔77，制动阀皮碗78，第二O型圈79，制动接口螺塞80，制动接口81，放气螺钉82，放气螺钉密封垫片83，制动主泄油孔84，制动残油孔85，制动弹簧86，弹簧座87，第一O型圈88，调压垫片89，制动螺塞90，定轴式制动滑阀91，拉柄残油孔92，制动阀拉柄93，第三孔用档圈94，小骨架油封95，小限位垫片96，定轴制动阀腔97，B档限位98，A档限位99，制动螺堵密封圈100，制动螺堵101， 限位钢球102，限位弹簧103，限位孔104，制动残油孔105，主油路106，工作油路107，润滑溢流油路108，减压回油出口109，润滑溢流出口110，倒档出油口111，第一润滑出口112，第二润滑出油口113，前进二档出油口114，前进一档出油口115，第三润滑出油口116，隔板纸垫117，隔板118，底板119，带尾柄的反方向操纵阀杆120。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本例的装载机动力换档二级缓冲操纵阀，如图1、图2、图3、图8所示，阀体1上设进油口2，润滑进油口3，主测压口4。阀体内设内置式制动装置（定轴式制动装置实施例2作阐述）反方向换档装置（正方向换档装置实施例3作阐述）减压二级缓冲装置，各装置之间由主油路106、工作油路107、润滑油路34、润滑溢流油路108连通。所述的底板119上设减压回油出口109，润滑溢流出口110，倒档出油口111，第一润滑出油口112，第二润滑出油口113，前进二档出油口114，前进一档出油口115，第三润滑出油口116，制动主泄油孔84、制动残油孔85，第一回油口41，第二回油口40，第三回油口39，第四回油口38，与变速箱的各功能油路对接。

如图1、图2、图6所示，内置式制动装置包括设在阀体1上的进油口2，阀体内设制动阀腔74，制动阀腔内依次装制动螺塞90、调压垫片89、弹簧座87，弹簧座槽内嵌装第一O型圈88，弹簧座串装制动弹簧86、制动滑阀75，制动滑阀内设轴向残油孔76、径向残油孔77、制动皮碗78、第二O型圈79，嵌装在制动接口螺塞80的平面凹槽内，制动接口螺塞上设制动接口81，制动滑阀上设放气螺钉密封垫片83、放气螺钉82，制动滑阀下方的制动阀腔内设制动主泄油孔84，制动残油孔85。

如图1、图2、图5所示反方向换档装置，包括设在阀体1内的操纵阀腔51，操纵阀腔内设反方向操纵阀杆71，反方向阀杆内设第一十字油孔53、轴向油路54、第二十字油孔55、反方向操纵阀杆上设倒档定位56、空档定位57、前一档定位58、前二档定位59、倒档和前二档外边的阀杆上设若干个泄油槽60，弧形定位凹槽上方依次装定位钢球61、定位弹簧62、密封垫片63、定位螺钉64、倒档方向外面设反方向操纵阀杆拉柄67，拉柄依次串装限位垫片74，骨架油封72，用第五孔用档圈70固定在操纵阀孔内。反方向操纵阀杆拉柄套装防尘罩73，大端扣在阀体伸出部位的凹槽上。反方向操纵阀杆拉柄对向的阀孔内装闷塞66，闷塞密封槽内嵌装闷塞密封圈66，由第四孔用档圈69固定在阀孔内。操纵阀腔内设第四回油口38，第三回油口39，第二回油口40，第一回油口41，经纸垫117、隔板118与底板119连通。如图3、图8所示，反方向换档装置的倒档出口48经倒档油路35，经纸垫隔板与底板上的倒档出油口111连通，前进一档出口46经前进一档油路36经纸垫隔板与底板上的前进一档出油口115连通。前进二档出口47经前进二档油路37经纸垫、隔板与底板上的前进二档出油口114连通。工作油路进口43经纸垫、隔板过桥由底板上的工作油路107上接工作油出口11。如图12所示，带尾柄的操纵阀杆120。

如图1、图2、图3、图9所示，减压二级缓冲装置由设在阀体1内的减压机构和平衡蓄能机构组成。所述的阀体1内由第一孔用档圈14、限位套12、限位卡簧13，将减压二级缓冲装置分隔成减压机构和平衡蓄能机构。减压机构内依次装控制弹簧15、控制阀16，控制阀侧面阀孔上设减压回油口10，控制阀中心设主油孔19，控制阀由第二孔用档圈17限位固定，控制阀外设减压进油口8，外侧由第三O型圈和减压腔螺塞18密封固定。减压结构对向的第一孔用档圈外侧的平衡蓄能腔20内装内向活塞21，内向活塞下方的阀孔上设缓冲平衡回油口49，内向活塞内装大缓冲蓄能弹簧22、中缓冲蓄能弹簧23、限位块24和减压缓冲小弹簧25，阀体上装小隔板纸垫7、小隔板6，外侧装前盖5，前盖内装外向活塞26，外向活塞套装在大缓冲蓄能弹簧外，外向活塞的中间设阻尼孔27，工作油路出口11经限位套连通主油孔和单向阀腔28，如图9放大所示单向阀腔内装单向阀弹簧29、单向阀30，单向阀顶紧小隔板7上的单向阀孔32，单向阀孔口旁设节流孔31，单向阀孔和节流孔连通单向阀腔和蓄能调压腔33。

实施例2：本例的装载机动力换档二级缓冲操纵阀，如图1、图7所示，包括设在阀体1上的进油口2，阀体内设定轴制动阀腔97，定轴制动阀腔内装定轴式制动滑阀91，制动滑阀内设轴向残油孔76、径向残孔77，制动滑阀上设A档限位99、B档限位98，限位凹槽下方对应的阀孔设限位孔104，限位孔内装限位弹簧103、限位钢球102，制动阀腔设主泄油孔54、拉柄残油孔92、制动残油孔105，制动阀腔尾端由制动螺堵密封圈100、制动螺堵101密封固定，制动阀拉柄93穿装小限位垫片96、小骨架油封95，由第三孔用档圈94固定。

其余与实施列1相同。

实施例3：本例的装载机动力换档二级缓冲操纵阀，如图1、图2、图4、图11所示，正方向换档装置包括设在阀体1内的操纵阀腔51，操纵阀腔内设正方向操纵阀杆52，正方向操纵阀杆内设轴向油路54、第一十字油孔53，第二十字油孔55，阀杆上设倒档定位56、空档定位57、前一档定位58、前二档定位59四个弧形凹槽。倒档和前二档外边的阀杆上设若干个泄油槽60，弧形定位凹槽上方依次装定位钢球61、定位弹簧62、密封垫片63、定位螺钉64、前盖5，水平位同方向设正方向操纵阀杆拉柄67，拉柄上依次串装限位垫片74、骨架油封71、第四孔用档圈69、嵌入式护罩68，正方向操纵阀杆拉柄对向的阀孔内装闷塞65，嵌装闷塞密封圈66，外由第五孔用档圈70密封固定。操纵阀腔内设第四回油口38，第三回油口39，第二回油口40，第一回油口41，经纸垫117、隔板118与底板119连通。如图3、图8所示，正方向换档装置的倒档出口48经倒档油路35，经纸垫、隔板与底板上的倒档出油口111连通。前进一档出口46经前进一档油路36经纸垫隔板与底板上的前进一档出油口115连通，前进二档出口47经前进二档油路37经纸垫、隔板与底板上的前进二档出油口114连通。工作油路进口43经纸垫、隔板过桥由底板上的工作油路107上接工作油出口11。

其余与实施例1相同。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。