动力切断液压控制系统及工程机械的制作方法

1.本实用新型涉及一种变速箱动力切断的控制系统，更具体地说，涉及一种动力切断液压控制系统及工程机械。


背景技术：

2.在工程机械如装载机等进行行车制动时，需要将变速箱的输出动力切断，以保护发动机和变速箱。现有的动力切断方法都是在变速操纵阀上切断挡位离合器的换挡进油油路。
3.在变速操纵阀中包含换挡阀和刹车阀，刹车阀为两位三通阀，其设置在换挡阀的换挡进油油路上。当没有刹车动作时，刹车阀将换挡进油油路导通，从变速泵输入的压力油通过换挡进油油路进入到换挡阀的进油口，换挡阀使相应的挡位离合器接合，变速箱输出动力。当有刹车动作时，刹车阀换向，将换挡阀的进油口与变速箱上的t口连通，变速箱上的t口是与变速箱内腔连通的油口，其压力为零，换挡阀的进油口没有使挡位离合器接合的液压压力，挡位离合器脱开，变速箱的动力输出被截断。
4.在现有技术中，变速操纵阀中的刹车阀由气动切断阀控制，气动切断阀的阀杆与刹车阀杆的阀杆连接，在没有刹车动作时，气动切断阀的气腔充气，气动切断阀的气阀杆与刹车阀的阀杆联动，使换挡进油油路导通。进行制动时，启动切断阀的气腔释放压缩空气，其气阀杆带动刹车阀的阀杆一起换向，使得换挡阀的进油口与t口连通，变速箱的动力切断。
5.现有的启动切断阀使用压缩空气作为动力，但压缩空气无法保证完全干燥清洁。当压缩空气带水和杂质进入切断阀内腔后，导致内腔密封面、气阀杆和弹簧过早锈蚀，造成气阀杆卡滞、卡死、漏气等故障。启动切断阀上的透气孔容易进水引起锈蚀，同时也容易被外部异物(如灰尘)堵死，无法起到泄压作用，造成气阀杆卡滞、卡死。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是现有动力切断控制系统中气动切断阀中容易发生锈蚀和进入异物导致无法正常泄压，造成气阀杆卡滞、卡死而无法实现动力切断的问题。而提供一种动力切断液压控制系统及工程机械，使得切断阀内部不会进入空气而发生锈蚀，从而避免因切断阀内部锈蚀导致工程机械动力切断失灵的问题。
7.本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：构造一种动力切断液压控制系统，包括变速操纵阀和切断阀，其特征在于还包括压力油源、与制动系统联动的控制油路、液压油箱。
8.所述切断阀包括固定连接的阀体、阀盖、螺栓，在阀体与阀盖所构成的阀腔内设置有将阀腔分隔成有杆腔和无杆腔的活塞，在无杆腔内设置与活塞连接的弹簧，在有杆腔中设置一端与活塞固定连接另一端轴向贯穿阀盖的顶杆，所述螺栓的一端设有与阀盖螺纹连接的内螺纹，另一端设置有与变速操纵阀连接的外螺纹，在螺栓的轴向内孔中设置两端分
别与所述顶杆端部和变速操纵阀中刹车阀的阀杆端部连接的圆柱塞；所述阀盖上设置有泄油口和切断控制油口，所述切断控制油口与有杆腔连通，阀盖端面与螺栓之间腔室与所述泄油口连通，阀体上设置有与无杆腔连通的呼吸油口。
9.所述切断阀的切断控制油口经控制油路与所述压力油源和液压油箱连接，泄油口和呼吸油口与液压油箱连通，制动系统制动时所述切断控制油口经控制油路与液压油箱导通，制动系统无制动时所述切断控制油口经控制油路与压力油源导通。
10.在本实用新型中，切断阀中的腔室中都充满油液，外部含有水分的空气不会进入到切断阀中，不会引起切断阀内部部件的锈蚀，从而使切断阀工作可靠。
11.上述动力切断液压控制系统中，所述切断阀还包括与所述阀盖螺纹连接用于锁紧螺栓的锁紧螺母，所述锁紧螺母与所述螺栓抵紧接触端面上设置有密封圈，所述锁紧螺母与所述阀盖配合的内孔壁面上设置有密封圈。
12.上述动力切断液压控制系统中所述顶杆与阀盖的内孔壁面之间设置有密封圈。
13.上述动力切断液压控制系统中所述圆柱塞与螺栓的内孔壁面之间设置有密封圈。
14.上述动力切断液压控制系统中所述制动系统包括行车制动系统，所述控制油路包括与行车制动系统联动的换向阀，所述换向阀的第一油口与切断阀的切断控制油口连接，第二油口与液压油箱连接，第三油口与压力油源连接，行车制动系统制动时所述换向阀的第一油口与第二油口导通，制动系统无制动时所述换向阀的第一油口与第三油口导通。进一步地，所述换向阀为液控阀，其液控端与所述行车制动系统中制动阀的制动出油端连接。或者所述换向阀是与控制器连接的电磁阀，所述控制器上连接有用于检测行车制动动作的传感器。
15.上述动力切断液压控制系统中，所述制动系统还包括驻车制动系统，所述驻车制动系统包括经驻车制动阀与制动压力油源连接的驻车制动油缸，所述压力油源由连接在所述驻车制动阀的减压阀构成，所述减压阀与驻车制动阀上与驻车制动油缸连接的油口连接。
16.上述动力切断液压控制系统中，所述控制油路包括控制器、换向阀、与控制器连接用于检测制动系统是否有制动动作的传感器，所述换向阀是电磁线圈与控制器连接的电磁换阀，所述换向阀的第一油口与切断阀的切断控制油口连接，第二油口与液压油箱连接，第三油口与压力油源连接，制动系统有制动动作时所述换向阀的第一油口与第二油口导通，制动系统无制动动作时所述换向阀的第一油口与第三油口导通。
17.本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：构造一种工程机械，其特征在于具有前述的动力切断液压控制系统。工程机械可以是装载机、平地机、推土机等。
18.本实用新型与现有技术相比，在本实用新型中切断阀中的腔室中都充满油液，使用压力油液驱动，外部含有水分的空气不会进入到切断阀中，不会引起切断阀内部部件的锈蚀，从而使切断阀工作可靠，工程机械的动力切断运行可靠。
附图说明
19.图1是装载机上动力切断液压控制系统的原理图。
20.图2是本实用新型中切断阀的结构示意图。
21.图中零部件名称及序号：
22.高压滤油器10、充液阀11、驻车制动阀12、驻车制动油缸13、行车制动阀14、行车制动器15、蓄能器16、变速操纵阀20、缓冲阀21、刹车阀22、换挡阀23、换向阀3、减压阀4、切断阀5、阀体51、弹簧52、活塞53、密封圈54、阀盖55、密封圈56、密封圈57、锁紧螺母58、密封圈59、螺栓60、密封圈61、圆柱塞61、顶杆62。
具体实施方式
23.下面结合附图说明具体实施方案。
24.切断阀5的结构如图2所示，其包括阀体51、阀盖55、锁紧螺母58、螺栓60、活塞53、顶杆63、圆柱塞62、弹簧52。
25.阀体51与阀盖55螺纹固定连接，形成阀腔，在连接处设置有密封圈56。活塞53设置在阀腔内，可左右移动，活塞53的圆柱面设置有密封圈，与阀腔的腔壁形成密封结构，并将阀腔分隔成两个腔室，分别是位于活塞两侧的无杆腔64和有杆腔65。弹簧52设置在无杆腔64内，弹簧52的一端与活塞53连接，另一端与阀体51连接。
26.阀盖55的轴心设置有轴向通孔，顶杆63位于阀盖55的轴向通孔中，顶杆63一端在有杆腔65内与活塞53固定连接，顶杆63的另一端从阀盖55的轴向通孔中伸出，顶杆63的圆柱侧面与阀盖55的轴向通孔壁面之间设置有密封圈66。
27.螺栓60的一端设有内螺纹，该内螺纹与阀盖螺55纹连接，螺栓60的另一端端设置外螺纹，外螺纹与变速操纵阀螺纹连接。锁紧螺母58与阀盖55螺纹连接，用于锁紧螺栓60。锁紧螺母58的抵紧螺栓并在相互接触的配合面之间设置有密封圈59。锁紧螺母58的内孔与阀盖55之间设置有密封圈57。圆柱塞62位于螺栓60的内孔中，圆柱塞62的圆柱面与螺栓60的内孔壁面之间设置有密封圈61。圆柱塞62的一端与阀盖55中的顶杆63端部接触连接，另一端伸入到变速操纵阀的阀体内与刹车阀22的阀杆端部接触连接。
28.在阀盖55上设置有与有杆腔65连通的切断控制油口c。在阀体51上设置与无杆腔64连通的呼吸油口d。螺栓60和阀盖55端部之间的间隙通过设置在阀盖55上的油道与阀盖上设置的泄油口e连通。
29.图1示出了本实施例中的动力切断液压控制系统，该控制系统为装载机的动力切断液压控制系统。
30.在本实施例中的动力切断液压控制系统包括变速操纵阀20和切断阀5、压力油源、与制动系统联动的控制油路、液压油箱。
31.变速操纵阀20包括缓冲阀21、刹车阀22、换挡阀23，刹车阀22设置在换挡阀23的换挡进油油路上，刹车阀23切断换挡阀23的换挡进油油路时，变速箱的各挡位离合器脱开，变速箱停止输出动力，实现动力切断。当刹车阀22导通换挡进油油路时，可通过换挡阀23进行挡位切换操作，实现动力输出。
32.在装载机制动系统中包括行车制动系统和驻车制动系统，行车制动系统和驻车制动系统使用共同的制动压力油源。制动压力油源包括充液阀11、与充液阀11连接的蓄能器16、连接在充液阀11进油端的高压滤油器10，高压滤油器10与制动泵或其他泵连接获取用于制动的压力油。
33.驻车制动系统还包括驻车制动阀12和驻车制动油缸13，驻车制动阀12为两位三通阀，驻车制动油缸13通过驻车制动阀12与充液阀11连通或与液压油箱连通。当不进行驻车
制动时，驻车制动油缸13经驻车制动阀12与充液阀11连通，充液阀11的高压压力油进入到驻车制动油缸13中，驻车制动油缸13抵消驻车制动器中的制动弹簧力的作用，使驻车制动器处于松开状态。进行驻车制动时，驻车制动阀12换向，驻车制动油缸13通过驻车制动阀12与液压油箱连通，驻车制动油缸13泄压，驻车制动器在制动弹簧力的作用下实现驻车制动。
34.行车制动系统包括经行车制动阀14与充液阀11连接的行车制动器15，踩动制动踏板时，充液阀11中的高压制动油液经行车制动阀14进入到行车制动器15，实现行车制动。
35.控制油路包括换向阀3和减压阀4，换向阀3是两位三通液控阀，其第一油口f与切断阀的切断控制油口c连接，第二油口g与液压油箱连接，第三油口h与减压阀的出油口连接，减压阀的进油口与驻车制动阀上与驻车制动油缸连接的油口i连接。换向阀3的液控端与行车制动阀上与行车制动器连接的油口j连接。行车制动系统制动时换向阀3的第一油口f与第二油口g导通，制动系统无制动时所述换向阀的第一油口f与第三油口h导通。
36.本实施例中的动力切断液压控制系统中，制动系统没有制动时，充液阀中的高压油液经驻车制动阀12、减压阀4、换向阀3传递至切断阀5的切断控制油口c进入其有杆腔65，推动活塞53压缩弹簧52，顶杆63随活塞53向远离变速操纵阀的方向移动。在变速操纵阀中，刹车阀22的阀杆没有来自圆柱塞的作用力，刹车阀22的阀杆在刹车阀中弹簧的作用下处于导通位置(图1中的左位)，变速操纵阀5的换挡进油油路保持畅通状态。
37.制动系统有制动时，例如行车制动系统制动，行车制动阀14输出的制动压力油作用于换向阀的液控端使换向阀换向，切断阀5的切断控制油口c经换向阀3与液压油箱连通，切断阀5的有杆腔65泄压。若驻车制动系统进行驻车制动时，驻车制动阀12换向，切断阀5的切断控制油口c经换向阀3、减压阀4、驻车制动阀12与液压油箱连通，切断阀5的有杆腔62泄压。当切断阀5的有杆腔65泄压时，活塞53在无杆腔64内的弹簧52的作用下向变速操纵阀的方向移动，顶杆63也随之移动，顶杆63通过圆柱塞62推动变速操纵阀中刹车阀的阀杆，使刹车阀换向而处于截止位，切断变速操纵阀的换挡进油油路，实现动力切断。因此制动系统的行车制动系统或者驻车制动系统具有制动动作时，切断阀5都能控制变速操纵阀中的刹车阀将换挡进油油路切断，实现动力切断。
38.如图2所示，在本实施例中，切断阀5的有杆腔65和无杆腔64都充满油液，外部空气不能进入，有杆腔65内油液沿着顶杆63泄漏至阀盖55与螺栓60之间的间隙中，使顶杆63以及圆柱塞62周围的间隙都充满油液，从而起到润滑与防锈的作用，避免顶杆63、圆柱塞62因锈蚀导致的卡滞或卡死，最终避免动力切断失灵的情况发生。从顶杆63与阀盖55之间空隙泄漏出的油液最终经泄油口e流回液压油箱，避免油液污染。
39.在本实施例中，换向阀3也可以是与控制器连接的电磁阀，控制器则通过压力传感器检测行车制动系统的制动压力判断是否具有行走制动动作，当有行车制动动作时控制换向阀换向。或者更进一步，换向阀的第三油口h与压力油源连接，压力油源可以是如先导油源阀等能提供符合压力要求的油液油路，控制器通过压力传感器或其他传感器检测制动系统中是否有行车制动动作或驻车制动动作，若有制动动作时控制换向阀换向，切断阀的切断控制油口经换向阀与液压油箱连通实现动力切断。