本实用新型涉及PTO离合器，尤其涉及一种离合器控制阀组及液压系统。
背景技术：
随着我国农业机械化水平的提高以及大马力拖拉机广泛使用。对拖拉机的性能提出更高要求，拖拉机应具有多种功能，后置动力输出成为基本配置，以满足不同作业的要求。
目前国内拖拉机PTO摩擦片式离合器采用控制阀组来控制离合器的接合和断开，如图1所示，现有技术中的带有控制阀组的离合器液压系统包括控制阀组1’、油箱2’、吸油过滤器3’、液压泵4’、压油过滤器5’和离合器6’，控制阀组1’包括溢流阀14’、安全阀19’和电磁换向阀11’，压力油在液压泵4’的抽吸作用下经过吸油过滤器3’和压油过滤器5’来到控制阀组1’的进油口P’，控制阀组1’的回油口T’和油箱2’相通。所述溢流阀14’的进油口和控制阀组的进油口P’连通，所述溢流阀14’的出油口和控制阀组的出油口C’相通，所述安全阀19’的进油口和控制阀组的进油口P’连通，所述安全阀19’的出油口和控制阀组的出油口C’相通，所述控制阀组的出油口C’和离合器6’的回油腔连通，所述离合器6’的回油腔和油箱2’连通，所述电磁换向阀11’的工作油口a’与离合器柱塞的压力油室连通，所述电磁换向阀11’的回油口t’与控制阀组的回油口T’连通，所述电磁换向阀11’的压力油口p’与控制阀组的进油口P’连通。卸压时，电磁换向阀11’失电，电磁换向阀11’的工作油口a’和回油口t’连通，离合器6’压力油室的油经过电磁换向阀11’到达油箱2’，控制阀组的进油口P’的油压需要超过预设值，才能经过溢流阀14’到达离合器6’的回油室，进而回到油箱2’，造成了离合器控制液压系统的高压卸荷；加压时，电磁换向阀11’得电，电磁换向阀11’的压力油口p’和工作油口a’连通，压力油经过压力油口p’和工作油口a’直接到达离合器6’的柱塞腔，推动离合器6’的摩擦片接合，没有缓冲过程。
从上可知，现有技术中的控制阀组均是使用开关阀控制离合器进行瞬间“硬”接合，离合器接合过程无任何缓冲过程或者通过加设液压蓄能器来调节摩擦片接合压力。这将会导致拖拉机PTO离合器摩擦片接合瞬间冲击严重，在使用过程中损坏频繁、摩擦片使用寿命低。此外，现有技术中的拖拉机PTO离合器不管工作与否，PTO离合器控制液压系统均为高压溢流，这将导致发动机功率利用率低，PTO离合器控制液压系统产生的热量多，使用寿命短。
现有技术中的极少的液压系统通过加设液压蓄能器来实现控制摩擦片接合压力的调节过程来实现提高离合器摩擦片使用寿命，降低发动机因PTO加载造成的冲击载荷的功能，如图2所示，电磁换向阀11’的工作油口连通有蓄能器20’，通过蓄能器20’来控制摩擦片接合时的压力。但是蓄能器不仅体积大，且蓄能器实际充气压力受环境温度变化而显著，进而导致摩擦片接合过程的极其不稳定。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了解决现有技术中离合器接合瞬间冲击严重，发动机掉速明显、承受冲击载荷，影响发动机使用寿命的问题，而提出的一种离合器控制阀组及液压系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种离合器控制阀组，包括电磁换向阀，所述电磁换向阀的工作油口a与控制阀组的工作油口A连通，所述电磁换向阀的回油口t与控制阀组的回油口T连通，所述电磁换向阀的压力油口p与控制阀组的进油口P连通，所述控制阀组还包括缓冲阀，所述缓冲阀包括与控制阀组的进油口P连通的进油腔、与控制阀组的回油口T连通的回油腔和与电磁换向阀的工作油口a连通的液控油腔，所述进油腔和液控油腔之间设有阀芯，当所述电磁换向阀的工作油口a与压力油口p连通进行系统加压时，所述进油腔内的先导油推开所述阀芯导通所述进油腔和回油腔进行卸荷，然后所述电磁换向阀工作油口a的压力油反馈至所述液控油腔内并推动阀芯阻断进油腔和回油腔。
进一步地，所述进油腔和液控油腔之间为阀芯室，所述阀芯滑动安装在所述阀芯室内，所述阀芯室与所述回油腔连通。
进一步地，所述阀芯包括小径阀芯和大径阀芯，所述小径阀芯和大径阀芯之间设有复位弹簧，所述小径阀芯设置在靠近所述进油腔的一侧，所述大径阀芯设置在靠近所述液控油腔的一侧。
进一步地，所述控制阀组还包括单向节流阀，所述单向节流阀的一端与所述电磁换向阀工作油口a连通，另外一端与所述液控油腔连通。
进一步地，所述控制阀组还包括溢流阀，所述溢流阀的进油口与所述控制阀组的进油口P连通，所述溢流阀的出油口与所述控制阀组的出油口C连通。
进一步地，所述控制阀组还包括液控卸荷阀，所述液控卸荷的进油口与控制阀组的进油口P连通，所述液控卸荷阀的出油口与控制阀组的出油口C连通，所述液控卸荷阀的液控油口与所述电磁换向阀的工作油口a连通，所述液控卸荷阀根据所述电磁换向阀的工作油口a反馈的油压控制油路的通断。
进一步地，所述控制阀组还包括液控单向阀，所述液控单向阀的进油口与控制阀组的进油口P连通，所述液控单向阀的出油口与所述控制阀组的出油口C连通，所述液控单向阀的液控油口与所述电磁换向阀的工作油口a连通，所述液控单向阀根据所述电磁换向阀的工作油口a反馈的油压控制油路的通断。
进一步地，所述控制阀组还包括电控阀，所述电控阀的进油口与控制阀组的进油口P连通，所述电控阀的出油口与所述控制阀组的出油口C连通。
一种离合器控制液压系统，包括上述的一种离合器控制阀组，所述控制阀组的进油口P连通于液压泵的出油口，所述控制阀组的出油口C连通于离合器的回油室，所述控制阀组的工作油口A连通于离合器的压力油室，所述液压泵的进油口、控制阀组的回油口T以及离合器回油室的回油口均连通于油箱。
进一步地，所述液压系统还包括用于测量控制阀组的进油口P油压的测压接头。
基于上述技术方案，本实用新型所能实现的技术效果为：
1.本实用新型的控制阀组和液压系统可以很好地控制离合器摩擦片的接合，且对离合器摩擦片的接合具有缓冲作用，实现离合器的瞬间稳定可靠的“软”接合，提高离合器摩擦片的使用寿命，降低发动机因PTO加载造成的冲击载荷；
2.本实用新型的控制阀组和液压系统可以实现在离合器不工作时，通过控制阀组自动反馈来实现离合器控制液压系统进行低压卸荷，减少离合器控制液压系统热量的产生；
3.本实用新型的控制阀组和液压系统采用带有压力反馈的液压缓冲阀结构，在系统加压的过程中控制了离合器压力油室中的油压逐渐上升，实现了离合器的“软”接合；
4.本实用新型的控制阀组和液压系统采用了带有压力反馈的液控阀结构，在系统卸压的过程中采用自动反馈的方法来控制液控阀的开闭，实现了离合器的低压卸荷，减少发热，达到节能目的；
5.本实用新型的控制阀组和液压系统设置有连通负载工作腔与液控卸荷阀的液控油腔的结构来实现系统工作压力由负载压力反馈控制的功能：如，负载工作腔压力小于液控卸荷阀设定值(如0.2MPa)时，系统低压卸荷；负载工作腔压力大于液控卸荷阀设定值(如0.2MPa)时，系统将以安全阀设定的压力工作。
附图说明
图1为现有技术中的PTO摩擦式离合器的控制液压系统的原理图；
图2为采用蓄能器的PTO摩擦式离合器的控制液压系统的原理图；
图3为本实用新型实施例一的PTO摩擦式离合器的控制液压系统的原理图；
图4为实施例一中的控制阀组的结构示意图；
图5为实施例一中的控制阀组的另一角度的结构示意图；
图6为图4的A-A截面图；
图7为图4的B-B截面图；
图8为本实用新型实施例二的PTO摩擦式离合器的控制液压系统的原理图；
图9为本实用新型实施例三的PTO摩擦式离合器的控制液压系统的原理图；
图中：1-控制阀组；11-电磁换向阀；12-缓冲阀；121-进油腔；122-回油腔；123-液控油腔；124-小径阀芯；125-大径阀芯；126-复位弹簧；127-弹簧腔；13-单向节流阀；131-单向节流阀进油腔；14-溢流阀；15-液控卸荷阀；151-进油口；152-出油口；153-液控油口；16-液控单向阀；17-电控阀；18-节流阀；2-油箱；3-吸油过滤器；4-液压泵；5-压油过滤器；6-离合器；7-测压接头；P-控制阀组的进油口；T-控制阀组的回油口；A-控制阀组的工作油口；C-控制阀组的出油口；a-电磁换向阀的工作油口；p-电磁换向阀的压力油口；t-电磁换向阀的回油口；1’-控制阀组；11’-电磁换向阀；14’-溢流阀；19’-安全阀；2’-油箱；3’-吸油过滤器；4’-液压泵；5’-压油过滤器；6’-离合器；P’-控制阀组的进油口；T’-控制阀组的回油口；C’-控制阀组的出油口；a’-电磁换向阀的工作油口；t’-电磁换向阀的回油口；p’-电磁换向阀的压力油口。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
如图3-7所示，本实施例提供了一种离合器控制阀组，包括电磁换向阀11和缓冲阀12。所述电磁换向阀11具有工作油口a、压力油口p和回油口t，所述电磁换向阀11的工作油口a与控制阀组的工作油口A连通，所述电磁换向阀11的回油口t与控制阀组的回油口T连通，所述电磁换向阀11的压力油口p与控制阀组的进油口P连通。所述电磁换向阀11包括两个工作位置：左位和右位，当电磁换向阀11左位工作时，电磁换向阀11的工作油口a和回油口t连通；当电磁换向阀11右位工作时，电磁换向阀11的工作油口a和压力油口p连通。所述电磁换向阀11失电时，左位工作；所述电磁换向阀11得电时，右位工作。
所述缓冲阀12为带压力反馈的液压缓冲阀，所述缓冲阀12包括与控制阀组的进油口P连通的进油腔121、与控制阀组的回油口T连通的回油腔122和与电磁换向阀工作油口a连通的液控油腔123，所述进油腔121和液控油腔123之间设有阀芯，当所述电磁换向阀11的工作油口a与压力油口p连通进行系统加压时，所述进油腔121内的先导油推开所述阀芯导通所述进油腔121和回油腔122进行卸荷，然后所述电磁换向阀工作油口a的压力油反馈至所述液控油腔123内并推动阀芯阻断进油腔121和回油腔122。这样缓冲阀12可以减小或弱化冲击，即当系统加压，压力突然升高形成冲击时，缓冲阀先打开一下(开启时间在500毫秒左右)，把压力峰值卸掉，然后再关闭，形成缓慢升压。
本实施例的缓冲阀12的具体结构如下，缓冲阀12的进油腔121和液控油腔123之间为阀芯室，所述阀芯滑动安装在所述阀芯室内，所述阀芯室和所述回油腔122连通，具体是在阀芯室靠近进油腔121的一端开设通口，该通口连通于所述回油腔122，该通口由阀芯控制启闭。本实施例的阀芯包括小径阀芯124和大径阀芯125，所述小径阀芯124和大径阀芯125之间设置有复位弹簧126，所述小径阀芯124设置在靠近进油腔121的一侧，所述大径阀芯125设置在靠近所述液控油腔123的一侧。当系统压力为零的状态下，复位弹簧126为伸张状态，此时阀芯关闭阀芯室的通口；系统加压时电磁换向阀的工作油口a和压力油口p连通，先导油先进入进油腔121，所述进油腔121内的油压大于所述液控油腔123内的油压，压力油推动所述小径阀芯124克服复位弹簧126的预紧力朝向所述液控油腔123滑动进而开启阀芯室的通口，这样进油腔121和回油腔122连通，部分压力油从回油腔122回油，可以起到缓冲卸荷的作用，接着电磁换向阀的工作油口a的部分压力油会反馈至液控油腔123内，液控油腔123的油压会不断增加，当液控油腔123与进油腔121内的油压压强相等时，由于大径阀芯125的受力面积大于小径阀芯124的受力面积，因此大径阀芯125受到压力油的推力大于小径阀芯124受到的压力油的推力，此时大径阀芯125会推动所述小径阀芯124滑向所述进油腔121，从而阻断阀芯室的通口，进而断开进油腔121和回油腔122停止卸压，即形成“缓冲阀先打开一下，把压力峰值卸掉，然后再关闭，形成缓慢升压”这样一个实现离合器“软连接”的工作过程。
进一步地，本实施例的小径阀芯124的侧壁上设有油孔，所述阀芯室对应小径阀芯124的部分内表面设置有凹槽结构，该凹槽结构通过通口与回油腔122连通，当进油腔121中的压力油推动所述小径阀芯124朝向液控油腔123滑动时，当所述小径阀芯124越过凹槽位置时，压力油进入到凹槽内，一部分压力油依次通过通口、回油腔122和控制阀组的回油口T回油，另一部分通过油孔进入到弹簧腔内；然后所述电磁换向阀的工作油口a的压力油反馈至所述液控油腔123内，对大径阀芯125产生朝向进油腔121的推力。
所述缓冲阀12的液控油腔123通过单向节流阀13和电磁换向阀11的工作油口a连通，所述工作油口a的压力油通过节流阀进入到液控油腔123内，所述液控油腔123内的压力油通过单向阀流出。所述缓冲阀12的进油腔121通过节流阀和控制阀组的进油口P连通，方便控制缓冲阀12的进油量。
所述控制阀组1还包括溢流阀14，所述溢流阀14的进油口和所述控制阀组的进油口P连通，所述溢流阀14的出油口和所述控制阀组的出油口C连通。
所述控制阀组1还包括液控卸荷阀15，所述液控卸荷阀15包括进油口151、出油口152和液控油口153，所述液控卸荷阀15的进油口151和控制阀组1的进油口P连通，所述出油口152和液控阀组1的出油口C连通，所述液控卸荷阀15的液控油口153和电磁换向阀11的工作油口a连通，所述液控卸荷阀15根据所述电磁换向阀11的工作油口a反馈的油压控制油路的通断。具体地，当所述液控卸荷阀15的液控油口153的压力大于液控卸荷阀15的压力设定值时，所述液控卸荷阀15的进油口151和出油口152断开；当所述液控卸荷阀15的液控油口153的压力小于液控卸荷阀15的压力设定值时，所述液控卸荷阀15的进油口151和出油口152连通。优选地，所述液控卸荷阀15内设置有阀体，与液控油口153连通的液控油腔内设置有连接阀体和液控油腔内壁的弹簧，当所述液控卸荷阀15的液控油口153的油压大于弹簧的预紧力时，则液控油腔内的压力油会克服弹簧的预紧力推动阀体运动，直至阀体阻断进油口151和出油口152；当所述液控卸荷阀15的液控油口153的油压小于弹簧的预紧力时，液控油腔内的压力油无法推动阀体运动，所述进油口151和出油口152保持连通。
当系统加压时液控油口153的油压大于弹簧的预紧力，压力油会推动阀体阻断进油口151和出油口152，保证系统能不断增压，当系统卸压时，液控油口153的油压迅速减小，此时弹簧复位推动阀体打开进油口151和出油口152，而液控卸荷阀15的出油口152与控制阀组的出油口C连通，此时可以通过液控卸荷阀15进行卸压，从而使得系统整体压力接近于零，避免了现有技术中只能通过溢流阀卸压造成的负载大系统发热严重的问题。
本实施例还提供了一种离合器控制液压系统，包括上述的离合器控制阀组1、油箱2、液压泵4和离合器6，所述控制阀组的进油口P连通于液压泵4的出油口，所述控制阀组的出油口C连通于离合器6的回油室，所述控制阀组的工作油口A连通于离合器6的压力油室，所述液压泵4的进油口、控制阀组的回油口T以及离合器6回油室的回油口均连通于油箱2。优选地，所述液压泵4的进油口和油箱2之间还设置有吸油过滤器3，对从油箱2中吸出的油进行过滤；优选地，所述液压泵4的出油口和控制阀组1的进油口P之间设置有压油过滤器5。
优选地，所述液压系统还包括测压接头7，所述测压接头7用于测量控制阀组1的进油口P的油压。
本实施例的离合器液压控制系统的工作原理为：由电磁换向阀11控制离合器的分合，具体地，当需要离合器压合时，让电磁换向阀11得电，电磁换向阀11右位工作，电磁换向阀的工作油口a和压力油口p连通，此时液压泵4的输出的压力油由控制阀组的进油口P进入系统内部进行系统加压，首先一部分压力油进入到缓冲阀12的进油腔121内推动阀芯动作导通进油腔121和回油腔122，压力油从进油腔121进入回油腔122，再通过控制阀组1的回油口T回到油箱2中进行缓冲卸荷；另一部分压力油通过电磁换向阀11的压力油口p到达工作油口a，电磁换向阀的工作油口a的压力油一部分进入到离合器6的压力油室推动柱塞进行压合动作；电磁换向阀的工作油口a的另一部分压力油反馈至缓冲阀12的液控油腔123，当液控油腔123的油压和进油腔121的油压相等时，阀芯断开进油腔121和回油腔122，此时溢流阀14的进油口压力会快速增加，当油压升高至溢流阀14的额定压力时，溢流阀14开始溢流，保证系统压力稳定，此时柱塞将动摩擦片和静摩擦片压紧并保持稳定，从而主动轴的扭矩便传输至从动轴，完成离合器的“软连接”。
此时，电磁换向阀的工作油口a的压力油也会反馈至液控卸荷阀15的液控油口153，由于系统加压时液控油口153的油压会大于液控卸荷阀15的弹簧预紧力，压力油推动阀体断开液控卸荷阀15的进油口151和出油口152，禁止系统加压时压力油从液控卸荷阀15回油。
当需要离合器分离时，电磁换向阀11失电，电磁换向阀11左位工作，电磁换向阀的工作油口a和电磁换向阀的回油口t连通，离合器6的压力油室内的压力油经过电磁换向阀的回油口t、控制阀组的回油口T回流至油箱2中，系统进行卸压，此时反馈至液控卸荷阀15的油压小于液控卸荷阀15的弹簧预紧力，弹簧复位并推动阀体打开进油口151和出油口152的连通通道，这样控制阀组的进油口P的压力油可以不经过溢流阀进行卸压，而是直接从液控卸荷阀15进行低压卸荷，从而使得系统卸载时压力几乎为零，避免系统高压卸载造成的系统发热。
实施例二
本实施例和实施例一基本相同，区别仅在于：将实施例一中的液控卸荷阀15替换为液控单向阀16，所述液控单向阀16包括进油口、出油口和液控油口，液控单向阀16的进油口和控制阀组的进油口P连通，液控单向阀16的出油口和控制阀组的出油口C连通，液控单向阀16的液控油口和电磁换向阀11的工作油口a连通，所述液控单向阀16根据所述电磁换向阀11的工作油口反馈的油压控制油路的通断。当所述液控单向阀16的液控油口的压力大于液控单向阀16的额定压力时，所述液控单向阀16的进油口和出油口断开；当所述液控单向阀16的液控油腔的压力小于液控卸荷阀16的额定压力时，所述液控单向阀16的进油口和出油口连通，此时控制阀组的进油口P的压力油可以不经过溢流阀14进行卸压，而是直接从液控单向阀16进行低压卸荷，从而使得系统卸载时压力几乎为零，避免系统高压卸载造成的系统发热。
实施例三
本实施例和实施例一基本相同，区别仅在于：将实施例一中的液控卸荷阀15替换为电控阀17，所述电控阀17包括进油口和出油口，电控阀17的进油口和控制阀组的进油口P连通，电控阀17的出油口和控制阀组的出油口C连通。当电磁换向阀11的工作油口a与压力油口p连通进行系统加压时，电控阀17的进油口和回油口断开；当电磁换向阀的工作油口a与回油口t连通进行系统卸压时，所述电控阀17的进油口和出油口连通，控制阀组的进油口P的压力油可以不经过溢流阀14进行卸压，而是直接从电控阀17进行低压卸荷，从而使得系统卸载时压力几乎为零，避免系统高压卸载造成的系统发热。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。