一种液压换挡控制系统以及农用机械变速箱的制作方法

1.本实用新型涉及液压换挡相关技术领域，具体涉及一种液压换挡控制系统以及农用机械变速箱。


背景技术：

2.液压控制换挡原理，是利用液压系统驱动拨杆换挡的一种方式，其应用于农用联合收割机、拖拉机等各种行走机械的变速箱。在变速箱中，外力作用在拨叉上，拨叉移动从而实现换挡。在小型变速箱中，换挡力小，可通过人力直接驱动。但在大型变速箱中，换挡力很大，人力直接驱动，很容易引起驾驶疲惫。因此，需要借助外力进行换挡，其中液压驱动是常用的助力方式。但是，现有的换挡方式存在以下缺陷：(1)多是使用机械连杆操作，操作过程费力，易使人疲倦。(2)也有部分液压操作装置，但控制原理复杂，内部油路复杂，压降高，生产困难。(3)现有的液压换挡控制原理中的阀的数量多，从而成本高。(4)现有的液压换挡控制原理中，空挡用单独的阀控制，空挡电磁阀与其他挡位的电磁阀容易形成干扰，造成了操作安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决现有换挡方式控制原理复杂、成本高、空挡电磁阀与其他挡位的电磁阀容易形成干扰并形成安全隐患等技术问题，提供了一种液压换挡控制系统以及农用机械变速箱。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种液压换挡控制系统，包括电磁阀组、第一换挡油缸以及第二换挡油缸，所述电磁阀组包括空挡电磁阀以及多个挡位电磁阀，多个所述挡位电磁阀压力输入端串并联后分别将第一换挡油缸以及第二换挡油缸与空挡电磁阀的输出口连接，再通过空挡电磁阀连接到电磁阀组的p口；多个所述挡位电磁阀压力输出端并联后分别将第一换挡油缸以及第二换挡油缸与电磁阀组的t口连接，所述空挡电磁阀的回油端也与所述电磁阀组的t口连接。
5.本实用新型的有益效果是：本实用新型的液压换挡控制系统，通过将多个挡位电磁阀压力输出端并联后与空挡电磁阀串联，挡位电磁阀数量少，油路简单，容易集成，空挡电磁阀在其他挡位电磁阀之前，保证了变速箱在不需要换挡的时候就必然在空挡，增加了操作的安全性。而且在换挡的过程中，不需要单独操作空挡这一挡位，节省人力，减少了操作疲劳。
6.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下进一步描述。
7.进一步，多个所述挡位电磁阀压力输入端串并联后分别将第一换挡油缸的中间腔以及第二换挡油缸的中间腔与空挡电磁阀的输出口连接，多个所述挡位电磁阀压力输出端并联后分别将第一换挡油缸的有杆腔以及第二换挡油缸的有杆腔与电磁阀组的t口连接。
8.采用上述进一步方案的有益效果是：可以通过控制不同挡位的电磁阀是否得电，来实现换挡操作。
9.进一步，多个所述挡位电磁阀压力输出端并联后还将第一换挡油缸的无杆腔与电磁阀组的t口连接。
10.进一步，所述第二换挡油缸的无杆腔与大气连通，保持零压。
11.进一步，多个挡位电磁阀包括至少两个控制不同挡位的电磁阀。
12.进一步，多个挡位电磁阀包括ⅰ挡电磁阀、ⅱ挡电磁阀以及ⅲ挡电磁阀，所述ⅰ挡电磁阀、ⅱ挡电磁阀的压力输入端串联后与ⅲ挡电磁阀的压力输入端并联，然后再分别将第一换挡油缸以及第二换挡油缸与空挡电磁阀的输出口连接，再通过空挡电磁阀连接到电磁阀组的p口；所述ⅰ挡电磁阀、ⅱ挡电磁阀以及ⅲ挡电磁阀压力输出端并联后分别将第一换挡油缸以及第二换挡油缸与电磁阀组的t口连接。
13.进一步，所述空挡电磁阀为两位三通电磁阀，多个挡位电磁阀分别为两位四通电磁阀。
14.进一步，所述第一换挡油缸以及第二换挡油缸均包括油杆、油缸壳体以及连接罩，所述连接罩设置在所述油缸壳体内且与油缸壳体的内侧壁密封连接，所述连接罩与所述油缸壳体的内侧壁之间合围形成无杆腔；所述油杆密封穿设在所述油缸壳体以及所述连接罩内，所述油杆的外侧壁上设有法兰盘，所述法兰盘与油缸壳体的内侧壁密封接触且与所述连接罩之间形成中间腔，所述法兰盘背离所述连接罩的一侧面与所述油缸壳体的内侧壁之间合围形成有杆腔。
15.进一步，所述中间腔右边的面积比左边的面积小。
16.一种农用机械变速箱，包括上述的液压换挡控制系统。
17.本实用新型的有益效果是：本实用新型的农用机械变速箱，安全性高，在换挡的过程中，不需要单独操作空挡这一挡位，节省人力，减少了操作疲劳。
附图说明
18.图1为本实用新型液压换挡控制系统的连接结构示意图；
19.图2为本实用新型液压换挡控制系统空挡时的油路流向示意图；
20.图3为本实用新型液压换挡控制系统ⅰ挡时的油路流向示意图；
21.图4为本实用新型液压换挡控制系统ⅱ挡时的油路流向示意图；
22.图5为本实用新型液压换挡控制系统ⅲ挡时的油路流向示意图。
23.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
24.1、空挡电磁阀；2、ⅱ挡电磁阀；3、ⅰ挡电磁阀；4、ⅲ挡电磁阀；5、第二换挡油缸；51、第二油杆；52、第二油缸壳体；53、第二连接罩；54、第二无杆腔；55、第二有杆腔；56、第二中间腔；6、第一换挡油缸；61、第一油杆；62、第一油缸壳体；63、第一连接罩；64、第一无杆腔；65、第一有杆腔；66、第一中间腔。
具体实施方式
25.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
26.如图1～图5所示，本实施例的一种液压换挡控制系统，包括电磁阀组、第一换挡油缸6以及第二换挡油缸5，所述电磁阀组包括空挡电磁阀1以及多个挡位电磁阀，多个所述挡
位电磁阀压力输入端串并联后分别将第一换挡油缸6以及第二换挡油缸5与空挡电磁阀1的输出口(a口)连接，再通过空挡电磁阀1连接到电磁阀组的p口；多个所述挡位电磁阀压力输出端并联后分别将第一换挡油缸6以及第二换挡油缸5与电磁阀组的t口连接，所述空挡电磁阀的回油端也与所述电磁阀组的t口连接。
27.如图1～图5所示，关于换挡油缸的一个具体方案为，所述第一换挡油缸6以及第二换挡油缸5均包括油杆、油缸壳体以及连接罩，所述连接罩设置在所述油缸壳体内且与油缸壳体的内侧壁密封连接，所述连接罩与所述油缸壳体的内侧壁之间合围形成无杆腔；所述油杆密封穿设在所述油缸壳体以及所述连接罩内，所述油杆的外侧壁上设有法兰盘，所述法兰盘与油缸壳体的内侧壁密封接触且与所述连接罩之间形成中间腔，所述法兰盘背离所述连接罩的一侧面与所述油缸壳体的内侧壁之间合围形成有杆腔。为便于后续描述，现将第一换挡油缸6以及第二换挡油缸5的各个部件区别表述如下：所述第一换挡油缸6包括第一油杆61、第一油缸壳体62以及第一连接罩63，所述第一换挡油缸6的有杆腔为第一有杆腔65，所述第一换挡油缸6的无杆腔为第一无杆腔64，所述第一换挡油缸6的中间腔为第一中间腔66。所述第二换挡油缸5包括第二油杆51、第二油缸壳体52以及第二连接罩53，所述第二换挡油缸5的有杆腔为第二有杆腔55，所述第二换挡油缸5的无杆腔为第二无杆腔54，所述第二换挡油缸5的中间腔为第二中间腔56。
28.如图1～图5所示，本实施例的多个所述挡位电磁阀压力输入端串并联后分别将第一换挡油缸6的第一中间腔66以及第二换挡油缸5的第二中间腔56与空挡电磁阀的输出口连接，多个所述挡位电磁阀压力输出端并联后分别将第一换挡油缸6的第一有杆腔65以及第二换挡油缸5的第二有杆腔55与电磁阀组的t口连接。可以通过控制不同挡位的电磁阀是否得电，来实现换挡操作。
29.如图1～图5所示，本实施例的多个所述挡位电磁阀压力输出端串并联后还将第一换挡油缸6的第一无杆腔64通过ⅰ挡电磁阀3与电磁阀组的t口连接，在所有的电磁阀不得电的情况下，油缸通过电磁阀连接t口，换挡油缸里的液压油压力都为零，更加安全。
30.如图1～图5所示，本实施例的所述第二换挡油缸5的第二无杆腔54与大气连通，保持零压。
31.如图1～图5所示，本实施例的多个挡位电磁阀包括至少两个控制不同挡位的电磁阀。
32.如图1～图5所示，本实施例的一个具体方案为，多个挡位电磁阀包括ⅰ挡电磁阀3、ⅱ挡电磁阀2以及ⅲ挡电磁阀4，所述ⅰ挡电磁阀3、ⅱ挡电磁阀2的压力输入端串联后与ⅲ挡电磁阀4的压力输入端并联，然后再分别将第一换挡油缸以及第二换挡油缸与空挡电磁阀的输出口连接，再通过空挡电磁阀连接到电磁阀组的p口；所述ⅰ挡电磁阀3、ⅱ挡电磁阀2以及ⅲ挡电磁阀4压力输出端并联后分别将第一换挡油缸6以及第二换挡油缸5与电磁阀组的t口连接。
33.进一步的，如图1～图5所示，所述ⅰ挡电磁阀3、ⅱ挡电磁阀2以及ⅲ挡电磁阀4压力输入端串并联后分别与所述第一换挡油缸6的第一中间腔66以及第二换挡油缸5的第二中间腔56通过管路连接，所述ⅰ挡电磁阀3的压力输出端分别与所述第一换挡油缸6的第一有杆腔65以及电磁阀组的t口通过管路连接，所述ⅱ挡电磁阀2的压力输出端分别与所述第一换挡油缸6的第一无杆腔64以及电磁阀组的t口通过管路连接，所述ⅲ挡电磁阀4的压力输
出端分别与所述第二换挡油缸5的第二有杆腔55以及所述电磁阀组的t口通过管路连接。
34.其中，本实施例的所述空挡电磁阀1为两位三通电磁阀，多个挡位电磁阀分别为两位四通电磁阀。空挡电磁阀1位于主油路，空挡电磁阀1得电时，高压油经过ⅰ挡电磁阀3、ⅱ挡电磁阀2、ⅲ挡电磁阀4进入第一换挡油缸的中间腔和第二换挡油缸的中间腔，使变速箱保持在空挡挡位。空挡电磁阀1失电时，两个换挡油缸所有油腔均与电磁阀组的t口相连，油缸泄压。所述ⅰ挡电磁阀3的p油口与ⅱ挡电磁阀2的p油口串联，所述ⅰ挡电磁阀3的p油口与ⅲ挡电磁阀2的p油口并联，所述ⅰ挡电磁阀3的t油口与ⅱ挡电磁阀2的t油口、ⅲ挡电磁阀4的t油口并联。ⅰ挡电磁阀3得电时，高压油进入第一换挡油缸6的第一有杆腔65，变速箱处于ⅰ挡；ⅰ挡电磁阀3失电时，高压油进入第一换挡油缸6的第一中间腔66，变速箱处于空挡。ⅱ挡电磁阀2得电时，高压油进入第一换挡油缸6的第一无杆腔64，变速箱处于ⅱ挡；所述ⅱ挡电磁阀2失电时，高压油进入第一换挡油缸6的第一中间腔66，变速箱处于空挡。所述ⅲ挡电磁阀4得电时，高压油进入第二换挡油缸5的第二有杆腔55，变速箱处于ⅲ挡；所述ⅲ挡电磁阀4失电时，高压油进入第二换挡油缸5的第二中间腔56，变速箱处于空挡。
35.本实施例的液压换挡控制系统的工作原理为，液压换挡控制系统所在的整车启动后，高压油进入电磁阀组的p口，也即空挡电磁阀1的p口，同时空挡电磁阀得电。高压油经过空挡电磁阀1后，分别进入ⅰ挡电磁阀3、ⅱ挡电磁阀2以及ⅲ挡电磁阀4，再分别进入第一换挡油缸6的第一中间腔66和第二换挡油缸5的第二中间腔56。第二换挡油缸5的第二有杆腔55经过ⅲ挡电磁阀4连通电磁阀组的t口的低压油，第一换挡油缸6的第一有杆腔65经过ⅱ挡电磁阀2连通电磁阀组的t口的低压油，第一换挡油缸6的第一无杆腔64经过ⅰ挡电磁阀3连通电磁阀组的t口的低压油，此时，变速箱处于空挡，中间腔右边的面积比左边小。
36.当ⅰ挡电磁阀3得电，高压油从电磁阀组的p口经过空挡电磁阀1、ⅱ挡电磁阀2、ⅰ挡电磁阀3后，再从电磁阀组的b口进入第一换挡油缸6的第一有杆腔65。第一换挡油缸6的第一无杆腔64和第一中间腔66经过中间油路，与电磁阀组t口中的低压油相连。此时，第一换挡油缸6的第一油杆61缩回，变速箱挂ⅰ挡。
37.当ⅱ挡电磁阀2得电，高压油从电磁阀组的p口经过空挡电磁阀1、ⅱ挡电磁阀2，再从电磁阀组的c口进入第一换挡油缸6的第一无杆腔64。第一换挡油缸6的第一有杆腔65和第一中间腔66经过中间油路，与电磁阀组t口中的低压油相连。此时，第一换挡油缸6的第一油杆61伸出，变速箱挂ⅱ挡。
38.当ⅲ挡电磁阀4得电，高压油从电磁阀组的p口经过空挡电磁阀1、ⅲ挡电磁阀4后，再从电磁阀组的d口进入第二换挡油缸5的第二有杆腔55。第二换挡油缸5的第二中间腔56经过中间油路，与电磁阀组的t口中的低压油相连。第二换挡油缸5的第二无杆腔54与大气相连。此时，第二换挡油缸5的第二油杆51缩回，变速箱挂ⅲ挡。
39.本实施例的液压换挡控制系统，通过将多个挡位电磁阀并联后与空挡电磁阀串联，挡位电磁阀数量少，油路简单，容易集成，空挡电磁阀在其他挡位电磁阀之前，保证了变速箱在不需要换挡的时候就必然在空挡，增加了操作的安全性。而且在换挡的过程中，不需要单独操作空挡这一挡位，节省人力，减少了操作疲劳。
40.本实施例还提供了一种农用机械变速箱，包括上述的液压换挡控制系统，换挡过程安全性高，而且在换挡的过程中，不需要单独操作空挡这一挡位，节省人力，减少了操作疲劳。
41.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
42.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
45.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
46.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。