变速箱换档控制器的制作方法

专利名称：变速箱换档控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于工程机械设备的变速箱换档控制器。
背景技术：
已有的工程机械设备的变速箱换档控制器往往采用拨杆进行机械式换档，则冲击较 大对变速箱容易造成损坏，在存在换档效率低、劳动强度大且操作的舒适性不好的问题。 作为其改进，中国专利文献CN200999858U公开了一种在工程机械装载机上应用的电控 变速箱换档控制器，这种控制器可以实时采集驾驶室换档手柄的档位信号，根据档位信 号驱动相应档位电磁阀执行换档动作。该控制器存在的问题是该控制器只有四个档位 可供选择，若要增加控制档位，则会增加电路的复杂性，而该控制器又采用微电脑控制， 在振动、高温等恶劣环境下，对可靠性有一定的不良影响。

实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作方便、可靠性较好的变速箱换档控 制器。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种变速箱换档控制器，包括电源电路、 速度方向选择操纵器和换挡电磁阀；其特征在于还包括前进控制电路、后退控制电路 和变速箱切断电路；速度方向选择操纵器具有操纵杆和选择开关；操纵杆的不同档位可 使选择开关2处于相应的开关状态；换挡电磁阀包括四个常闭的电磁阀。
电源电路的输出端同时分别与选择开关2的电源输入端相连，与变速箱切断电路的 受控电源输入端相连。
选择开关的第一输出端与第三电磁阀的电源端相连；选择开关的第二输出端与第四 电磁阀的电源端相连；选择开关的第三输出端接前进控制电路的控制电源输入端；选择 开关的第四输出端接后退控制电路的控制电源输入端。
变速箱切断电路的受控电源输出端同时分别接前进控制电路的受控电源输入端和 后退控制电路的受控电源输入端；前进控制电路的受控电源输出端接第一电磁阀的电源 端；后退控制电路的受控电源输出端接第二电磁阀的电源端。
上述操纵器的操纵杆只有一根，且操纵器的操纵杆有9个档位；选择开关为有5个 输出端，最多可同时实现3路输出的电路。
上述电源电路包括蓄电池、延时保险丝Fa和保险丝Fb，蓄电池的正极、延时保险 丝和保险丝依次串联，保险丝Fb的输出端即为电源电路的输出端。
上述变速箱换档控制器还包括启动开关和电池继电器；电池继电器串接在所述蓄电 池的正极端与延时保险丝Fa之间，启动开关的输出端与电池继电器的控制电源输入端 相连。
上述变速箱换档控制器还包括自动降速电路；自动降速电路具有受控电源输入端、 控制电源输入端和受控电源输出端；电源电路的输出端与自动降速电路的受控电源输入 端相连，选择开关的第一输出端和第二输出端同时与自动降速电路的控制电源输入端相 连，前进控制电路的控制端对自动降速电路的通断进行控制，自动降速电路的受控电源 输出端接第四电磁阀的电源端。
本实用新型具有积极的效果(1)本实用新型的变速箱换档控制器，采用继电器作 为控制元件，可靠性好，成本低廉。(2)本实用新型的变速箱换档控制器中，速度方向 选择操纵杆由单个操作杆控制，操作方便舒适。(3)当操纵器的操纵杆有9个档位；选 择开关为有5个输出端，最多可同时实现3路输出的电路时，可实现装载机、平地机等 工程机械的四进四退的档位。(4)在使用中，当设置自动降速电路后，可以在前进二档 的基础上，不需变换操作杆，即可使变速箱实现前进一挡的传动链。


图1为本实用新型的变速箱换档控制器的结构框图。 图2为图1中的电路原理图。
图3为本实用新型的变速箱换档控制器中的操纵杆在不同档位时，选择开关中所接 通的端子的列表。
图4为本实用新型的变速箱换档控制器中的操纵杆在不同档位时，各电磁阀的导通 表；也是在正常操作下，变速箱的传动链处于相应档位的列表。
图5为本实用新型使用时，由其换档电磁阀中的第一电磁阀和第二电磁阀对变速箱 液压系统中的前进离合器和后退离合器的液压油进行控制的示意图。其中，图5-l为第 一电磁阀和第二电磁阀均不导通时的油路情况，图5-2为第一电磁阀导通、第二电磁阀 闭合时的油路情况，图5-3为第一电磁阀闭合、第二电磁阀导通时的油路情况。
图6为本实用新型使用时，由其换档电磁阀中的第三电磁阀和第四电磁阀对变速箱
液压系统中的一档离合器至四档离合器的液压油进行控制的示意图。其中.图6-l为第 三电磁阔和第四电磁阀均关闭时的油路情况，图6-2为第三电磁阀和第四电磁阀均导通 时的油路情况，图6-3为第三电磁阀闭合、第四电磁阀导通时的油路情况图，6-4为第 三电磁阀导通、第四电磁阀闭合时的油路情况。
具体实施方式
(实施例1)
见图1，本实施例的变速箱换档控制器包括电源电路1、速度方向选择操纵器、 前进控制电路3、后退控制电路4、停车制动电路10、变速箱切断电路11和自动降速电 路12。速度方向选择操纵器具有操纵杆和选择开关2;操纵器的操纵杆只有一根，且操 纵器的操纵杆有9个档位，操纵杆的不同档位，可得到选择开关2的相应的开关状态。
仍见图1，所述变速箱换档控制器还包括也属于变速箱液压系统的换档电磁阀和 制动电磁阀9。换档电磁阀有4个常闭的电磁阀，其中的第一电磁阀5和第二电磁阀6 用于变速箱液压系统的方向选择阀，可称为F电磁阀5和R电磁阀6，第三电磁阀7和 第四电磁阈8用于变速箱液压系统的档位选择阀，可称为HL电磁阔7和speed电磁阀8。 制动电磁阀9为常开电磁阀，设置在液压停车制动阀的油路上，可称为P电磁阀9。
选择开关2设置在只有一个操纵杆的速度方向选择操纵器中，选择开关2为有两个 电源输入端、最多可同时实现3路输出的电路，选择开关2的状态由操纵杆控制。
见图2及图3，速度方向选择操纵器由单个操作杆控制，操作杆对应有9个档位， 分别是空档、前进一档至前进四档、后退一档至后退四档。其中，空档用字母N表示， 前进一档至前进四档用字母和数字的组合Fl至F4表示，后退一档至后退四档用字母和 数字的组合Rl至R4表示。该操纵器采用美国霍尼韦尔公司(Honeywell)的F-N-R操 作器，其中的选择开关2的电源输入端有2个，它们的标号为l、 2，选择开关2的输出 端有5个，它们的标号依次分别为b、 c、 r、 f和n。
仍见图2及图3，操作杆位于空档N时，选择开关2的端子只有2-n接通，端子n
只与空档继电器相连。
操作杆位于前进一档Fl时，选择开关2的端子2-f、 l-c接通； 操作杆位于前进二档F2时，选择开关2的端子2-f接通； 操作杆位于前进三档F3时，选择开关2的端子2-f、 1-b接通； 操作杆位于前进四档F4时，选择开关2的端子2-f、 1-b、卜c接通； 操作杆位于后退一档Rl时，选择开关2的端子2-r、 l-c接通；
操作杆位于后退二档R2时，选择开关2的端子2-r接通； 操作杆位于后退三档R3时， 选择开关2的端子2-r、 l-b接通； 操作杆位于后退四档R4时，选择开关2的端子2-r、 l-b、 l-c接通。
见图l，电源电路1的输出端同时分别与选择开关2的2个电源输入端相连，与自 动降速电路12的受控电源输入端相连，与停车制动电路10的受控电源输入端相连，与 变速箱切断电路11受控电源输入端相连；选择开关2的第一输出端b端分别与HL电磁 阀7的电源端和自动降速电路12的控制电源输入端相连；选择开关2的第二输出端c 端分别与speed电磁阀8的电源端和自动降速电路12的控制电源输入端相连；选择开 关2的第三输出端f端接前进控制电路3的控制电源输入端(向前继电器XQJ的5端)； 选择开关2的第四输出端r端接后退控制电路4的控制电源输入端；停车制动电路10 的第二受控电源输出端接P电磁阀9的电源端，停车制动电路10的第一受控电源输出 端接变速箱切断电路11的控制电源输入端；变速箱切断电路11的受控电源输出端同时 分别接前进控制电路3的受控电源输入端和后退控制电路4的受控电源输入端；前进控 制电路3的受控电源输出端接F电磁阀5的电源端；后退控制电路4的受控电源输出端 接R电磁阀6的电源端；前进控制电路3的控制端对自动降速电路12的通断进行控制， 自动降速电路12的受控电源输出端接speed电磁阔8的电源端。
见图2，所述电源电路1包括蓄电池C、启动开关、电池继电器CJ、延时保险丝Fa 和保险丝Fb，在蓄电池1由其正极端依次与电池继电器CJ、延时保险丝Fa和保险丝Fb 相串联，保险丝Fb的输出端即为电源电路的输出端；启动开关的输出端接电池继电器 CJ的控制电源输入端。
仍见图2，所述前进控制电路3包括向前继电器XQJ的一部分；所述后退控制电 路4包括向后继电器XHJ和后组合灯。所述自动降速电路12包括档位继电器DWJ、 向前继电器XQJ的其余部分、自动降速继电器JSJ和自动降速开关JSK;所述停车制动
电路10包括停车制动开关TCK和停车安全继电器TCJ;所述变速箱切断电路11包括:
变速箱切断选择器开关QDCK、变速箱切断开关QK和变速箱切断选择器灯L。
见图5，方向选择阀具有一个由弹簧和控制油路的液压油同时控制其左右位置的滑 阀86。当滑阀86位于左侧供油位置时(图5-2)，则离合器供油油路85通过滑阀86接 通前进离合器的油路87-1，而对前进离合器供液压油，使前进离合器处于合的状态。当 滑阀86位于右侧供油位置时(图5-3)，则离合器供油油路85通过滑阀86接通后退离 合器的油路87-2，而对后退离合器供液压油，使后退离合器处于合的状态。当滑阀86
位于中间位置时(图5-1)，则不能接通离合器供油油路不能接通前进离合器油路和后退 离合器油路。
方向选择阀的位置由F电磁阀5和R电磁阀6共同控制。由图2的电路可知，F电 磁阀5和R电磁阀6中只能有一个导通，或者都不导通。
当F电磁阀5导通时，则将滑阀左路控制油路中液压油排放至油箱，使得滑阀86 在右侧弹簧以及右侧控制油路的液压油的作用下，向左移动至左侧供油位置，从而对前 进离合器供液压油，液压油进入离合器后从离合器的活塞背面推动活塞而将摩擦副压 紧，使前进离合器处于合的状态，从而对于固定在轴上的前进离合器的缸体来说，转动 连接在轴上的前进齿轮可以与前进离合器一同转动。对于向前进离合器所供的液压油还 从活塞背面油路的小孔中流出活塞腔而回到油箱，当然，该小孔的存在不影响液压油对 活塞的推动。
当R电磁阀6导通时，则将滑阀右路控制油路中液压油排放至油箱，使得滑阀86 在左侧弹簧以及左侧控制油路的液压油的作用下，向右移动至右侧供油位置，从而对后 退离合器供液压油，液压油进入离合器后从离合器的活塞背面推动活塞而将摩擦副压 紧，而使后退离合器处于合的状态，从而对于固定在轴上的前进离合器的缸体来说，转 动连接在轴上的前进齿轮可以与前进离合器一同转动。
几乎在R电磁阀6导通的同时，F电磁阀5由导通状态转变成闭合状态，在此状态 下，前进离合器油路中的推动活塞的液压油的压力降低，摩擦副在离合器内部弹簧的作 用下，向外推动活塞恢复至起始位置，从而离合器恢复至离的状态。
当F电磁阀5和R电磁阀6均不导通时，在弹簧和控制液压油的作用下，滑阀处于 中间的不供油位置(图5-l)。
见图6，档位选择阀具有第一油路83-1、第二油路83-2和两个滑阀，这两个滑阀 中的一个可称为范围滑阀84，另一个可称为H-L滑阀82。在档位选择阀的阀壳中，两 个滑阔均有位于左侧位置和右侧位置的两个工作位置。范围滑阀84具有两个独立的油 路(左油路84-1和右油路84-2); H-L滑阀82设有一个油路，该油路可称为进口油路
82- 1。
当范围滑阀84处于左侧位置时(图6-1及图6-4)，其左油路84-l同时与第一油路
83- 1的出油口以及二档离合器的油路进口接通，右油路84-2同时与第二油路83-2的出 油口以及三档离合器的油路进口接通；当范围滑阀84处于右侧位置时(图6-2及图6-3)， 其左油路84-1同时与第一油路83-l的出油口以及一档离合器的油路进口接通，右油路
84- 2同时与第二油路的出油口 83-2以及四档离合器的油路进口接通。范围滑阀84的位置由第四电磁罚8 (speed电磁阀)控制，当speed电磁阀8导通 时，则将位于范围滑阀84的阀体右侧的控制油路中的液压油排放至油箱，使得范围滑 阈的右侧液压油的压力消失，在位于范围滑阀左侧的弹簧的弹力的作用下，范围滑阀84 向右移动至右侧位置；当speed电磁阀8闭合时，则位于范围滑阀84的阀体右侧的控 制油路中的液压油的压力升高，液压油克服弹簧弹力推动范围滑阀84的阀体向左侧移 动至左侧位置。
当H-L滑阀82处于左侧位置时(图6-1及图6-3),其进口油路82-1同时与第一油 路83-1的进油口以及离合器供油油路81接通；当H-L滑阀82处于右侧位置时(图6-2 及图6-4)，其进口油路82-1同时与第二油路S3-2的进油口以及离合器供油油路81接 通。
H-L滑阀82的位置由HL电磁阀7控制，当HL电磁阀7导通时，则将位于H-L滑阀 82的阀体右侧的控制油路中的液压油排放至油箱，使得H-L滑阀82的右侧液压油的压 力消失，在位于H-L滑阀82的左侧的弹簧的弹力的作用下，H-L滑阀82向右移动至右 侧位置；当HL电磁阀7闭合时，则位于H-L滑阀82的阀体右侧的控制油路中的液压油 的压力升高，液压油克服弹簧弹力推动H-L滑阀82的阀体向左侧移动至左侧位置。
有上述描述可知，因为档位选择阀的范围滑阀和H-L滑阀各有2个工作位置，通过 控制speed电磁阀8和HL电磁阀7的导通和闭合，可以对范围滑阀84和H-L滑阀82 所处的工作位置进行控制，而使实现了档位选择阀的4选1的供油功能，可在四个换档 离合器中选择任何一个离合器对其提供液压油。从而使相应的一个离合器的状态由"离" 变为"合"。
见图6-1，当H-L滑阀82和范围滑阀84均处于左侧位置时，则液压油从离合器供 油油路81进入H-L滑阀82的进口油路82-1后，依次经过第一油路83-1和范围滑阀84 的左油路84-1，最后进入二档离合器油路；
见图6-2,当H-L滑阀82和范围滑阀84均处于右侧位置时，则液压油从离合器供 油油路81进入H-L滑阀82的进口油路82-1后，依次经过第二油路83-2和范围滑阀84 的右油路84-2，最后进入四档离合器油路；
见图6-3，当H-L滑阀82处于左侧位置、而范围滑阀84处于右侧位置时，则液压 油从离合器供油油路81进入H-L滑阀82的进口油路82-1后，依次经过第一油路83-1 和范围滑阀84的左油路84-1，最后进入一档离合器油路；
当H-L滑阀82处于右侧位置、而范围滑阀84处于左侧位置时，则液压油从离合器 供油油路81进入H-L滑阀82的进口油路82-1后，依次经过第二油路83-2和范围滑阀 84的右油路84-2,最后进入三档离合器油路。
见图2至图4，在正常情况下，当操纵杆位于某种档位时，就可以使本实用新型的 控制器的选择开关2处于相应的状态，从而使相应的电磁阀导通，而电磁阀则由其不同 的状态(导通或闭合)来对变速箱液压系统中的给离合器进行供油的油路进行控制，从 而对变速箱中的离合器的"离"与"合"进行控制，进而可以使变速箱形成相应的传动 链，而在其输出轴上有效输出所需的一定方向和速度的动力。这种不同方向和速度的动 力输出，也可用表示操纵杆档位的符号来表示，也称其为相应的名称。因此，图4给出 了换档电磁阀在不同状态下进行组合后，与变速箱的相应档位的传动链的对照表，表中 打"〇"的表示相应的电磁阀导通，空白表示该电磁阀闭合。
图4的表中表示:要实现前进一档的动力输出需同时导通F电磁阀与speed电磁阀， 要实现前进二档的动力输出只要导通F电磁阀即可， 要实现前进三档的动力输出需要同时导通F电磁阀与HL电磁阀， 要实现前进四档的动力输出需要同时导通F电磁阀、speed电磁阀和HL电磁阀； 要实现后退一档的动力输出需要同时导通R电磁阀和speed电磁阀即可， 要实现后退二档的动力输出只要导通R电磁阀即可， 要实现后退三档的动力输出需要同时导通R电磁阀与HL电磁阀， 要实现后退四档的动力输出需要同时导通R电磁阀、speed电磁阀和HL电磁阀。
见图2至图4，本实用新型的变速箱换档控制器，控制四个前进档位和四个后退档位。
一、正常操作时的换档的工作过程。
1、与操纵杆的档位无关的回路。无论本控制器处于何种档位，在按下启动开关而 使控制器得电后，均有如下回路
(1) 第一个回路是电流从蓄电池C—蓄电池继电器CJ—延时保险丝Fa—保险丝 Fb—停车制动开关TCK的端子2-3—P电磁阀一地。
结果P电磁阀9的导通，则使设置在液力变速箱输出轴上的制动器的离合器由合 的状态变为离的状态，而使输出轴由被限制转动状态变为可以转动状态。
(2) 第二个回路是电流从蓄电池C—蓄电池继电器CJ—延时保险丝Fa—保险丝 Fb—停车制动开关TCK的端子2-3—停车安全继电器TCJ的端子1-2—地。
结果停车安全继电器TCJ的连接在端子1-2之间的线圈得电而启动，其端子3-5 被接通。
(3) 由于第二个回路的存在，所形成的第三个回路是电流从蓄电池C—蓄电池继 电器CJ—延吋保险丝Fa—保险丝Fb—停车制动开关TCK的端子2-3—停车安全继电器
TCJ的端子3-5—中立继电器ZLJ的端子1-2—地。
结果中立继电器ZLJ的连接在端子l-2之间的线圈得电而启动，其端子3-5被接通。
2、 空档N。由图2至图4可知，在变速箱处于空档N的状态下时，选择开关2的各 端子中，只有端子2-n处于接通状态，其余端子均处于断开状态。
由于端子2-n处于接通状态，所形成的第四个回路是电流从蓄电池C—蓄电池继 电器CJ—延时保险丝Fa—保险丝Fb—选择开关XKG的端子2-空档继电器的线圈一 地。
结果使空档继电器因其线圈得电而启动，其受控端子接通而在未启动发动机时， 使发动机处于可启动状态。
3、 前进二档。由图2至图4可知，在变速箱处于空档N的状态下时，选择开关2 的各端子中，只有端子2-n处于接通状态。将操纵杆由空档N变换成前进二档F2时， 则选择开关2的端子2-f接通，端子2-n断开。
(1) 由于选择开关XKG的端子2-n断开，则第四个回路随之断开。
(2) 由于选择开关XKG的端子2-f的接通，所形成的第五个回路是电流从蓄电 池C—蓄电池继电器CJ—延时保险丝Fa—保险丝Fb—选择开关XKG的端子2-f (f端) —向前继电器XQJ的端子5-6—地。
结果，向前继电器XQJ的连接在端子5-6之间的线圈得电而启动，其端子1-2和端 子3-4被接通。
(3) 由于第五个回路和第三个回路的存在，所形成的第六个回路是电流从蓄电 池C—蓄电池继电器CJ—延时保险丝Fa—保险丝Fb—变速箱切断选择器开关QDCK的端 子1-3—中立继电器ZLJ的端子3-5—向前继电器XQJ的端子3-4—F电磁阀5—地。
结果使F电磁阀5导通。此时的选择开关XKG处于其端子2-f接通的状态，但其 余端子接空，故不能形成其它回路，b、 c端无电，电流流不到R电磁阀6，印eed电磁 阀8，或HL电磁阔7。而由蓄电池C至档位继电器DWJ，再经向前继电器XQJ的端子l-2 至自动降速开关JSK的电路，因自动降速开关JSK处于断开状态而不能形成回路，处于 待导通状态。因为在只有F电磁阀5导通的情况下，按图3所示，在F电磁阔的控制下， 液力变速箱被置为前进二档F2。
4、 前进一档。由图2至图4可知，在液力变速箱处于前进二档F2的状态下，选择
开关2的各端子中，只有端子2-f处于接通状态，其余端子均处于断开状态，从而可知 换档电磁阀中只有F电磁阀5处于导通状态。将操纵杆由前进二档F2变换至前进一档 Fl时，则选择丌关2中的端子2-f继续接通，其余端子中只有端子l-c被接通。
(1) 由于选择开关XKG中的端子2-f继续接通,则第五个回路和第六个回路继续存 在，F电磁阀5继续处于导通状态。
(2) 由于端子l-c的接通，所形成的第七个回路是电流从蓄电池C—蓄电池继电 器CJ—延时保险丝Fa—保险丝Fb—选择开关XKG的端子l-c—speed电磁阀一地。
结果，使speed电磁阔8导通。
(3) 由于端子1-c的接通，所形成的第八个回路是电流从蓄电池C—蓄电池继电 器CJ—延时保险丝Fa—保险丝Fb—选择开关XKG的端子1-c—档位继电器DWJ的端子 6-5—地。
结果，档位继电器D沐J的连接在端子6-5之间的线圈得电而启动，其端子3-2接通， 但却处于悬空状态。
因为F电磁阀和speed电磁阀均导通，按图3所示，在F电磁阀和speed电磁阀的 共同控制下，液力变速箱被置为前进一档Fl。
5、前进三档。由图2至图4可知，在液力变速箱处于前进一档Fl的状态下时，选 择开关2中的端子只有端子2-f和端子1-c处于接通状态，从而可知换档电磁阀中的F 电磁阀5和speed电磁阀8处于导通状态。将操纵杆由前进一档Fl变换至前进三档F3 时，则选择开关2中的端子2-f继续接通，端子l-c被断开，端子l-b被接通。
(1) 选择开关XKG中的端子2-f继续接通,则第五个回路和第六个回路继续存在， 而F电磁阀5继续处于导通状态。
(2) 选择开关XKG中的端子卜c被断开，则第七个回路和第八个回路随之断开。 第七个回路的断开使得speed电磁阀被关闭。第八个回路的断开则使得档位继电器DWJ 中的继电器线圈失电。因为随之选择开关XKG中的端子1-b被接通，使得档位继电器DWJ
中的继电器线圈又得电，从而形成第九个回路。
(3) 由于选择开关XKG的端子1-b的接通，所形成的第十个回路是电流从蓄电 池C—蓄电池继电器CJ—延时保险丝Fa—保险丝Fb—选择开关XKG的端子1-b—HL电 磁阀一地。
结果，使HL电磁阀7导通。
因为F电磁阀和HL电磁阀均导通，按图3所示，在F电磁阀和HL电磁阀的共同控 制下，液力变速箱被置为前进三档F3。6、 前进四档。由图2至图4可知，在液力变速箱处于前进三档F3的状态下时，选 择开关2中的端子只有端子2-f和端子l-b处于接通状态，从而可知换档电磁阀中的F 电磁阀5和HL电磁阀7处于导通状态。将操纵杆由前进三档F3变换至前进四档F4时， 则选择开关2中的端子2-f继续接通，端子1-b继续接通，端子l-c被接通。
(1) 选择开关XKG中的端子2-f继续接通，则第五个回路和第六个回路继续存在， 从而F电磁阀5继续处于导通状态。
(2) 选择开关XKG中的端子l-b继续接通，则第九个回路和第十个回路继续存在。 第十个回路继续存在，则使HL电磁阀继续处于导通状态。
(3) 选择开关XKG中的端子l-c被接通，则重新形成第七个回路，从而使speed 电磁阀导通。另外也重新形成了第八个回路。
结果因为F电磁阀、HL电磁阀和speed电磁阀均导通，按图3所示，在F电磁阀、 HL电磁阀和speed电磁阀的共同控制下，液力变速箱被置为前进四档F4。
7、 后退二档。由图2至图4可知，在液力变速箱处于前进四档F4的状态下时，选 择开关2中的端子2-f、端子卜b和端子l-c处于接通状态，从而可知换档电磁阀中的 F电磁阀5、 HL电磁阀7和speed电磁阀8处于导通状态。将操纵杆由前进四档F4变换 至后退二档R2时，则选择开关2中的端子2-f，端子1-b和端子l-c均被断开，端子 2-r被接通。
(1) 选择开关XKG中的端子2-f被断开,则第五个回路和第六个回路随即被断开， 第六个回路的断开使得F电磁阀5变为关闭状态。
(2) 选择开关XKG中的端子1-b被断开，则第九个回路和第十个回路随即断开。第 十个回路的断开使得HL电磁阀7变为关闭状态。
(3) 选择开关XKG中的端子l-c被断开，则第七个回路和第八个回路随即断开； 第七个回路的断开使得speed电磁阔变为关闭状态。
(4) 由于选择开关XKG中的端子2-r被接通，所形成的第十一个回路是电流从 蓄电池C—蓄电池继电器CJ—延时保险丝Fa—保险丝Fb—选择开关XKG的端子2-r (r 端)一向后继电器XHJ的端子5-6—地。
结果向后继电器XHJ的连接在端子5-6之间的线圈得电而启动，其端子1-2和端 子3-4被接通。
(5) 由于第十一个回路和第三个回路的存在，所形成的第十二个回路是电流从 蓄电池C—蓄电池继电器CJ—延时保险丝Fa—保险丝Fb—变速箱切断选择器开关QDCK 的端子1-3—中立继电器ZLJ的端子3-5—向后继电器XHJ的端子1-2—R电磁阀6—地。
结果使R电磁阀6导通。因为在只有R电磁阀6导通的情况下，按图3所示，在 R电磁阀的控制下，液力变速箱被置为后退二档R2。
8、 后退一档。由图2至图4可知，在液力变速箱处于后退二档R2的状态下，选择 开关2的各端子中，只有端子2-r处于接通状态，其余端子均处于断开状态，从而可知 换档电磁阀中只有R电磁阀6处于导通状态。将操纵杆由后退二档R2变换至后退一档 Rl时，则选择开关2中的端子2-r继续接通，其余端子中只有端子l-c被接通。
(1) 由于选择开关XKG中的端子2-r继续接通，则第十一个回路和第十二个回路继 续存在，R电磁阀6继续处于导通状态。
(2) 由于端子l-c的接通，也形成第七个回路和第八个回路；第七个回路的形成 致使speed电磁阀8导通，第八个回路的形成致使档位继电器DWJ的端子3-2接通，但 端子2却处于悬空状态。
因为R电磁阀和speed电磁阀均导通，按图3所示，在R电磁阀和speed电磁阀的 共同控制下，液力变速箱被置为后退一档R1。
9、 后退三档。由图2至图4可知，在液力变速箱处于后退一档Rl的状态下时，选 择开关2中的端子只有端子2-r和端子1-c处于接通状态，从而可知换档电磁阀中的R 电磁阀6和speed电磁阀8处于导通状态。将操纵杆由后退一档Rl变换至后退三档R3 时，则选择开关2中的端子2-r继续接通，端子1-c被断开，端子l-b被接通。
(1) 选择开关XKG中的端子2-r继续接通,则第十一个回路和第十二回路继续存在， 而R电磁阀6继续处于导通状态。
(2) 选择开关XKG中的端子1-c被断开，则第七个回路和第八个回路随之断开。 第七个回路的断开使得speed电磁阀被关闭。第八个回路的断开则使得档位继电器DWJ 中的继电器线圈失电。因为随之选择开关XKG中的端子1-b被接通,使得档位继电器DWJ 中的继电器线圈又得电，从而又形成第九个回路。
(3) 由于选择开关XKG的端子l-b的接通，又形成的第十个回路，使HL电磁阀7导通。
因为R电磁阀和HL电磁阀均导通，按图3所示，在R电磁阀和HL电磁阀的共同控 制下，液力变速箱被置为后退三档R3。
10、 后退四档。由图2至图4可知，在液力变速箱处于后退三档R3的状态下时， 选择开关2中的端子只有端子2-r和端子卜b处于接通状态，从而可知换档电磁阀中的
R电磁阀6和HL电磁阀7处于导通状态。将操纵杆由后退三档R3变换至后退四档R4 时，则选择开关2中的端子2-r继续接通，端子l-b继续接通，端子l-c被接通。
(1) 选择开关XKG中的端子2-f继续接通，则第十一个回路和第十二个回路继续存 在，从而R电磁阀6继续处于导通状态。
(2) 选择开关XKG中的端子l-b继续接通，则第九个回路和第十个回路继续存在。 第十个回路继续存在，则使HL电磁阀继续处于导通状态。
(3) 选择开关XKG中的端子l-c被接通，则重新形成第七个回路，从而使speed 电磁阀导通。另外也重新形成了第八个回路。
结果因为R电磁阀、HL电磁阀和speed电磁阀均导通，按图3所示，在R电磁阀、 HL电磁阓和speed电磁阀的共同控制下，液力变速箱被置为后退四档R4。
二、特殊操作时的工作过程。
1、在前进二档F2状态下自动降速为前进一档F1。
见图2，在液力变速箱处于速度大于前进一档Fl的各前进档的状态时，前进三档 F3和前进四档F4均因为选择开关2的端子b或端子c接通档位继电器DWJ，而使其端 子3无法与后续电路接通，进而则无法使自动降速开关JSK处于待导通状态，此时即便 按下自动降速开关JSK的按钮，也无法电路通过，从而也实现不了后面的降速。只有前 进二档F2可以自动降速为前进一档，因为控制器在前进二档F2的电路状况下，通过保 险丝Fb的电源经过档位继电器DWJ的端子3-1后，再经过向前继电器XQJ的端子1-2 后作用在自动降速开关JSK上，使自动降速开关JSK处于待导通状态。由于向前继电器 XQJ的端子1-2的是否接通，取决于选择开关XKG中的端子2-f是否接通，所以所后退
档的电路状态无法实现自动降速。
在液力变速箱处于前进二档F2的状态下，选择开关2的各端子中，只有端子2-f 处于接通状态，其余端子均处于断开状态，从而可知换档电磁阀中只有F电磁阀5处于 导通状态。进行操作时，不需改变操作杆所在的档位，而是将自动降速开关JSK的按钮 按下至接通状态。
(1) 由于选择开关XKG中的端子2-f继续接通，则第五个回路和第六个回路继续存 在，第六个回路存在使F电磁阀5继续处于导通状态。
(2) 由于自动降速开关JSK的接通和第五个回路的存在，所形成的第十三个回路 是电流从蓄电池C—蓄电池继电器CJ—延时保险丝Fa—保险丝Fb—档位继电器DWJ 的端子3-1 —向前继电器XQJ的端子1-2—自动降速开关JSK—自动降速继电器JSJ的端 子5-6—地。 结果，自动降速继电器JSJ的连接在端子5-6之间的线圈得电而启动，其端子1-2 和端子3-4被接通。
(3) 由于第五个回路的存在和第十三个回路的存在，所形成的第十四个回路是 电流从蓄电池C—蓄电池继电器CJ—延时保险丝Fa—保险丝Fb—档位继电器DWJ的端 子3-1—向前继电器XQJ的端子1-2—自动降速继电器JSJ的端子1-2—自动降速继电器 JSJ的端子5-6—地。
结果第十四个回路是可以自保的回路。即使自动降速开关JSK因其按钮已经返回 而断开，而使第十三个回路断开，第十四个回路仍能使回路中的自动降速继电器JSJ的 端子5-6处于得电状态从而保持自动降速继电器JSJ的端子1-2和端子3-4的导通，而 端子卜2的导通则保证端子5-6的导通，因而实现自保。只要第五个回路存在，第十四 个回路就能自保。
(4) 由于第十四个回路的存在，所形成的第十五个回路是电流从蓄电池C—延时 保险丝Fa—保险丝Fb—档位继电器DWJ的端子3-1 —向前继电器XQJ的端子1-2—自动 降速继电器JSJ的端子3-4—speed电磁阀8—地。
结果，在F电磁阀5导通的基础上，speed电磁阀8也导通，液力变速箱被置为前进 一档F1，而操作杆所处的档位仍然为前进二档F2。
2、通过制动器踏板对液力变速箱进行切断。
见图2，把变速箱切断选择器开关QDCK的旋钮进行转动，使其端子2-3接通，则指 示灯L被点亮。此时，为F电磁阀5供电的第六个回路和为R电磁阔6供电的第十二个 回路中的变速箱切断选择器开关QDCK被与脚踏制动板相连的变速箱切断开关QK替代。
此时，不论液力变速箱处在何种档位(空档除外)，只要踏下制动踏板，均可使F 电磁阀5或R电磁阀6失电，而使相应的离合器由"合"变为"离"，从而使变速箱的 传动链被切断。
权利要求1、一种变速箱换档控制器，包括电源电路(1)、速度方向选择操纵器和换挡电磁阀；其特征在于还包括前进控制电路(3)、后退控制电路(4)和变速箱切断电路(11)；速度方向选择操纵器具有操纵杆和选择开关(2)；操纵杆的不同档位可使选择开关(2)处于相应的开关状态；换挡电磁阀包括四个常闭的电磁阀；电源电路(1)的输出端同时分别与选择开关(2)的电源输入端相连，与变速箱切断电路(11)的受控电源输入端相连；选择开关(2)的第一输出端与第三电磁阀(7)的电源端相连；选择开关(2)的第二输出端与第四电磁阀(8)的电源端相连；选择开关(2)的第三输出端接前进控制电路(3)的控制电源输入端；选择开关(2)的第四输出端接后退控制电路(4)的控制电源输入端；变速箱切断电路(11)的受控电源输出端同时分别接前进控制电路(3)的受控电源输入端和后退控制电路(4)的受控电源输入端；前进控制电路(3)的受控电源输出端接第一电磁阀(5)的电源端；后退控制电路(4)的受控电源输出端接第二电磁阀(6)的电源端。
2、 根据权利要求1所述的变速箱换档控制器，其特征在于所述操纵器的操纵杆只有一根，且操纵器的操纵杆有9个档位；选择开关(2)为有5个输出端，最多可同 时实现3路输出的电路。
3、 根据权利要求1所述的变速箱换档控制器，其特征在于电源电路(1)包括蓄电池、延时保险丝Fa和保险丝Fb，蓄电池的正极、延时保险丝和保险丝依次串联，保 险丝Fb的输出端即为电源电路的输出端。
4、 根据权利要求3所述的变速箱换档控制器，其特征在于电源电路(1)还包括 启动开关和电池继电器；电池继电器串接在所述蓄电池的正极端与延时保险丝Fa之间， 启动开关的输出端与电池继电器的控制电源输入端相连。
5、根据权利要求1至4之一所述的变速箱换档控制器，其特征在于还包括自动 降速电路(12);自动降速电路(12)具有受控电源输入端、控制电源输入端和受控电 源输出端；电源电路(1)的输出端与自动降速电路(12)的受控电源输入端相连，选 择开关(2)的第一输出端和第二输出端同时与自动降速电路(12)的控制电源输入端 相连，前进控制电路(3)的控制端对自动降速电路(12)的通断进行控制，自动降速 电路(12)的受控电源输出端接第四电磁阀(8)的电源端。
专利摘要本实用新型涉及一种变速箱换档控制器，其包括速度方向选择操纵器、前进控制电路、后退控制电路、停车制动电路和变速箱切断电路。还包括四个常闭的换挡用电磁阀。速度方向选择操纵器具有操纵杆和选择开关；操纵杆的不同档位可使选择开关处于相应的开关状态。本实用新型的变速箱换档控制器，采用继电器作为控制元件，可靠性好，成本低廉。当速度方向选择操纵器由单个操作杆控制时，操作方便舒适。当操纵器的操纵杆有9个档位；选择开关为有5个输出端，最多可同时实现3路输出的电路时，可实现装载机、平地机等工程机械的四进四退的档位。
文档编号F16H61/02GK201190787SQ20082003375
公开日2009年2月4日 申请日期2008年4月3日 优先权日2008年4月3日
发明者包振义, 尹清攀, 沈星宇, 涂中华, 陈建军 申请人:常林股份有限公司