分体式船用齿轮箱换向阀及其控制方法与流程

本发明涉及船用齿轮箱技术领域，具体涉及一种分体式船用齿轮箱换向阀及其控制方法。

背景技术：

现有的中小功率船用齿轮箱用换向阀，一般前端设置换向阀，后部设置二级调压阀。齿轮箱空挡时延时活塞退回到最后部，当齿轮箱挂挡工作时，一部分工作油进入离合器推动摩擦片工作，一部分油通过后盖的节流调节装置进入延时活塞后部工作腔，推动延时活塞压紧延时弹簧，逐步升高工作压力至额定值。现有的中小功率船用齿轮箱用换向阀进油一般从换向阀的端部，即换向阀与控制活塞之间进油，由于液压油的压强作用，换向阀芯会产生一个向外的轴向推力；同时换向阀因工作油孔有高压油输出到离合器，油孔设置偏在一边，必然会产生径向作用力在换向阀上，使换向阀芯与阀体不同心，从而使换向阀芯远离进油孔侧被压紧，转动摩擦力增大。

空挡时由于压力低，换向手柄勉强能够搬动，挂挡后由于油压升高，轴向力和径向偏心力的合力作用，回空挡的拉力远大于挂挡力，造成换挡困难，严重时换挡拉线被拉断，使用寿命急剧下降。传统中小功率船用齿轮箱用换向阀控制活塞端部直接与进油通道连通，油泵流量的波动直接会引起控制活塞轴向串动，引起强烈的液压冲击，不仅会有液压噪音，而且易造成离合器压紧力波动，造成离合器摩擦片打滑，严重时使离合器烧损。

技术实现要素：

本发明主要解决现有技术中存在运行稳定性差、换向力大和使用寿命短的不足，提供了一种分体式船用齿轮箱换向阀及其控制方法，其具有结构紧凑、操纵方便、运行稳定性好、换向力小和使用寿命长的特点。实现径向力的平衡，确保换向阀芯与阀体的同心运行，减少换向阀上的转动摩擦力。减少油泵流量波动造成的控制活塞轴向串动引起的压力冲击，确保离合器平稳工作。降低船用齿轮箱换向操纵力，减少离合器烧片现象，大幅提高齿轮箱使用寿命和可靠性。

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：

一种分体式船用齿轮箱换向阀，包括二级调压阀体，所述的二级调压阀体上端设有与二级调压阀体相油路连通的换向阀体，所述的换向阀体内设有与换向阀体相轴承式嵌套连接的换向阀芯，所述的换向阀芯后端设有与换向阀体相嵌套式螺栓固定连接的换向阀后盖，所述的二级调压阀体内设有控制活塞，所述的控制活塞后端设有二级阀后盖，所述的控制活塞与二级阀后盖间设有延时活塞，所述的控制活塞下方设有与二级调压阀体底部相连通的进油通道，所述的进油通道侧边设有位于控制活塞与延时活塞间的溢油孔，所述的溢油孔与进油通道间设有出油通道。

作为优选，所述的换向阀体内、二级阀后盖内均设有弹簧，所述的弹簧上端均设有与换向阀体、二级阀后盖相螺纹式嵌套连接的螺塞，所述的弹簧下端均设有与弹簧相卡嵌的钢球。

作为优选，所述的二级阀后盖侧边设有节流螺塞，所述的节流螺塞与钢球间设有与节流螺塞相螺纹式嵌套连接的节流螺钉，所述的节流螺塞端面设有与节流螺钉相螺纹式套接的六角螺母。

作为优选，所述的换向阀体前端设有与换向阀芯相螺栓抱箍式嵌套连接固定的操纵手柄，所述的操纵手柄与换向阀体间设有与换向阀芯相嵌套且与换向阀体相螺栓固定的换向阀前盖，所述的换向阀前盖与换向阀芯间设有o型密封圈。

作为优选，所述的控制活塞与延时活塞间设有延时阀大弹簧，所述的延时阀大弹簧内设有与延时阀大弹簧相套接的延时阀小弹簧。

作为优选，所述的控制活塞前端设有与二级调压阀体相插嵌式螺栓连接固定的二级阀前盖，所述的控制活塞上设有与二级阀前盖相连通的阻尼小孔。

作为优选，分体式船用齿轮箱换向阀的控制方法，包括如下操作步骤：

第一步：当操纵手柄在“空档”位时，压力油推动控制活塞后移，由于此时压力油只通到换向阀芯的进油环槽，换向阀体顶部的升压油道被堵住，没有压力油经升压油道、二级调压阀体进入延时活塞后端、延时活塞处于与二级阀后盖接触状态，控制活塞后移一定距离后保持初始油压达到压力平衡，此时倒、顺车油道均未连通，离合器处于脱开状态。

第二步：当操纵手柄在“顺档”位时，压力油经换向阀体后一路油经换向阀体顶端的升压油道经二级调压阀体后与延时活塞后端的腔体连通，推动延时活塞向前移动，由于延时阀大弹簧和延时阀小弹簧的弹簧力作用同时推动控制活塞移动，使溢流孔减小，此时压力升高到与工作油压达到平衡，同时另一路油与顺档离合器连通，推动离合器活塞移动，升压后压紧离合器摩擦片，使顺档离合器接排工作，此时倒档油路没有压力油、倒档不工作。

第三步：当操纵手柄在“倒档”位时，压力油经换向阀体后一路油经换向阀体顶端的升压油道经二级调压阀体后与延时活塞后端的腔体连通，推动延时活塞向前移动，由于延时阀大弹簧和延时阀小弹簧的弹簧力作用同时推动控制活塞移动，使溢流孔减小，此时压力升高到工作油压达到平衡，同时另一路油与倒档离合器连通，推动离合器活塞移动，升压后压紧离合器摩擦片，使倒档离合器接排工作，此时顺档油路没有压力油、顺档不工作。

本发明能够达到如下效果：

本发明提供了一种分体式船用齿轮箱换向阀及其控制方法，与现有技术相比较，具有结构紧凑、操纵方便、运行稳定性好、换向力小和使用寿命长的特点。实现径向力的平衡，确保换向阀芯与阀体的同心运行，减少换向阀上的转动摩擦力。减少油泵流量波动造成的控制活塞轴向串动引起的压力冲击，确保离合器平稳工作。降低船用齿轮箱换向操纵力，减少离合器烧片现象，大幅提高齿轮箱使用寿命和可靠性。

附图说明

图1是本发明的侧视结构剖视图。

图2是本发明的俯视结构示意图。

图3是本发明中的空挡的结构剖视图。

图4是本发明中的顺挡的结构剖视图。

图5是本发明中的倒挡的结构剖视图。

图中：操纵手柄1，换向阀前盖2，o型密封圈3，螺塞4，弹簧5，钢球6，换向阀芯7，换向阀体8，换向阀后盖9，控制活塞10，二级调压阀体11，延时阀大弹簧12，延时活塞13，延时阀小弹簧14，二级阀后盖15，溢油孔16，出油通道17，进油通道18，阻尼小孔19，二级阀前盖20，节流螺塞21，六角螺母22，节流螺钉23。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1-5所示，一种分体式船用齿轮箱换向阀，包括二级调压阀体11，二级调压阀体11上端设有与二级调压阀体11相油路连通的换向阀体8，换向阀体8前端设有与换向阀芯7相螺栓抱箍式嵌套连接固定的操纵手柄1，操纵手柄1与换向阀体8间设有与换向阀芯7相嵌套且与换向阀体8相螺栓固定的换向阀前盖2，换向阀前盖2与换向阀芯7间设有o型密封圈3。换向阀体8内设有与换向阀体8相轴承式嵌套连接的换向阀芯7，换向阀芯7后端设有与换向阀体8相嵌套式螺栓固定连接的换向阀后盖9，二级调压阀体11内设有控制活塞10，控制活塞10前端设有与二级调压阀体11相插嵌式螺栓连接固定的二级阀前盖20，控制活塞10上设有与二级阀前盖20相连通的阻尼小孔19。控制活塞10后端设有二级阀后盖15，换向阀体8内、二级阀后盖15内均设有弹簧5，弹簧5上端均设有与换向阀体8、二级阀后盖15相螺纹式嵌套连接的螺塞4，弹簧5下端均设有与弹簧5相卡嵌的钢球6。二级阀后盖15侧边设有节流螺塞21，节流螺塞21与钢球6间设有与节流螺塞21相螺纹式嵌套连接的节流螺钉23，节流螺塞21端面设有与节流螺钉23相螺纹式套接的六角螺母22。控制活塞10与二级阀后盖15间设有延时活塞13，控制活塞10与延时活塞13间设有延时阀大弹簧12，延时阀大弹簧12内设有与延时阀大弹簧12相套接的延时阀小弹簧14。控制活塞10下方设有与二级调压阀体11底部相连通的进油通道18，进油通道18侧边设有位于控制活塞10与延时活塞13间的溢油孔16，溢油孔16与进油通道18间设有出油通道17。

分体式船用齿轮箱换向阀的控制方法，包括如下操作步骤：

第一步：当操纵手柄1在“空档”位时，压力油推动控制活塞10后移，由于此时压力油只通到换向阀芯7的进油环槽，换向阀体8顶部的升压油道被堵住，没有压力油经升压油道、二级调压阀体11进入延时活塞13后端、延时活塞13处于与二级阀后盖15接触状态，控制活塞10后移一定距离后保持初始油压达到压力平衡，此时倒、顺车油道均未连通，离合器处于脱开状态。

第二步：当操纵手柄1在“顺档”位时，压力油经换向阀体8后一路油经换向阀体8顶端的升压油道经二级调压阀体11后与延时活塞13后端的腔体连通，推动延时活塞13向前移动，由于延时阀大弹簧12和延时阀小弹簧14的弹簧力作用同时推动控制活塞10移动，使溢流孔16减小，此时压力升高到与工作油压达到平衡，同时另一路油与顺档离合器连通，推动离合器活塞移动，升压后压紧离合器摩擦片，使顺档离合器接排工作，此时倒档油路没有压力油、倒档不工作。

第三步：当操纵手柄1在“倒档”位时，压力油经换向阀体8后一路油经换向阀体8顶端的升压油道经二级调压阀体11后与延时活塞13后端的腔体连通，推动延时活塞13向前移动，由于延时阀大弹簧12和延时阀小弹簧14的弹簧力作用同时推动控制活塞10移动，使溢流孔16减小，此时压力升高到工作油压达到平衡，同时另一路油与倒档离合器连通，推动离合器活塞移动，升压后压紧离合器摩擦片，使倒档离合器接排工作，此时顺档油路没有压力油、顺档不工作。

综上所述，该分体式船用齿轮箱换向阀及其控制方法，具有结构紧凑、操纵方便、运行稳定性好、换向力小和使用寿命长的特点。实现径向力的平衡，确保换向阀芯与阀体的同心运行，减少换向阀上的转动摩擦力。减少油泵流量波动造成的控制活塞轴向串动引起的压力冲击，确保离合器平稳工作。降低船用齿轮箱换向操纵力，减少离合器烧片现象，大幅提高齿轮箱使用寿命和可靠性。

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。