一种拖拉机液压机无级变速器换段与冷却润滑液压系统
技术领域
本实用新型属于液压传动技术领域，具体涉及一种拖拉机液压机无级变速器换段与冷却润滑液压系统。
背景技术
重型拖拉机主要用于田间作业，需要传递的功率大，速度变化范围宽，但作业环境恶劣，这就要求发动机和变速器实时的变更转速或扭矩来适应负荷或行驶阻力的不断变化以保证重型拖拉机的动力性、燃油经济性和驾驶舒适性。随着我国拖拉机无级变速器技术水平的发展，人们对变速器的性能不断提出了新的更高要求，同时对变速器换段与冷却润滑液压系统提出更高的要求。通常，换段质量的好坏取决于两个方面，一是离合器的选择及其结构特点，另一个则是换段液压系统，而后者影响更大。换段液压系统的好坏、冷却润滑液压系统是否合理在很大程度上决定着整个变速器的传动效率和使用寿命。换段质量的提升和良好的冷却润滑能够提高拖拉机的工作效率，使得驾驶更加舒适，对提高我国重型拖拉机工作性能和推动该领域技术革新都有着重大现实意义。
目前，国内对拖拉机液压机械无级变速器的研究才刚刚起步，缺少对液压机械无级变速器重要的执行机构液压系统合理完整的设计，以实现变速器的多段位换段控制和充分的冷却润滑。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种拖拉机液压机无级变速器换段与冷却润滑液压系统，通过换段电比例阀实现换段压力的控制，使液压系统对换挡过程的控制更加精准，并优化了冷却润滑系统，延长了变速器的使用寿命。
本实用新型提供一种拖拉机液压机无级变速器换段与冷却润滑液压系统包括供油控制系统、湿式离合器换段控制系统和冷却润滑控制系统；供油控制系统包括油箱(1)、第一油泵(2)、蓄能器(4)、滤清器(5)、第一油路(16) 和第二油路(17)，油箱(1)与油泵(2)相连，油泵(2)通过第一油路与蓄能器(4)相连，蓄能器(4)经第二油路(17)连接滤清器(5)；湿式离合器换段控制系统包括七个相互并联的湿式离合器控制油路和第三油路(18)，湿式离合器控制油路包括相串联的液压操作缸和换段电比阀，各换段电比例阀的输入端均与第三油路(18)相连；冷却润滑控制系统包括第二油泵(3)、第四油路(19)、冷却器(13)、第五油路(20)、油压控制阀组及若干相互并联的冷却润滑油路，第二油泵(3)的一端与油箱(1)相连，其另一端连接第四油路，冷却器(13)设置于第四油路(19)和第五油路(20)之间，各冷却润滑油路均与第五油路(20)相连。
作为本实用新型的进一步技术方案，湿式离合器换段控制系统中液压操作缸为湿式离合器活塞缸，其具有腔室充油的摩擦片和钢片接合状态及腔室放油的摩擦片与钢片分离状态。
进一步的，液压操作缸与换段电比阀之间设有阻尼孔，换段电比阀和阻尼孔之间安装压力传感器。
进一步的，第一油泵(2)与滤清器(5)之间安装压力传感器，滤清器(5) 和蓄能器(4)之间安装温度传感器。
进一步的，冷却润滑控制系统的油压控制阀组包括第一单向阀(14)和第二单向阀(15)，第一单向阀(14)设置于第四油路(19)和第五油路(20) 之间，当第四油路(19)油压大于第一单向阀(14)的背压值时，则第四油路 (19)中的油液允许通过第一单向阀(14)流入第五油路(20)，第二单向阀 (15)设置于第五油路(20)上，当第五油路(20)大于第二单向阀(15)的背压值时，则第五油路(20)中的油液允许通过第二单向阀(15)流入油箱(1)。
进一步的，相互并联的冷却润滑油路包括润滑油分配路L1、PTO前半轴部件润滑路L2、PTO后半轴部件润滑路L3及制动器润滑路L4。
进一步的，第五油路(20)上安装压力传感器。
本液压系统应用于重型智能拖拉机液压机械无级变速器中，实现四个段位的液压机械无级变速器换段控制，并且通过换段电比例阀实现了换段压力的控制，使液压系统对换挡过程控制更精确，同时，该系统优化了冷却润滑，延长了变速器使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的拖拉机液压机械无级变速器传动原理图；
图2为本实用新型的系统原理示意图。
图中：1.油箱，2.供油系统油泵，3.冷却润滑系统油泵，4.蓄能器，5.滤清器， 6、7、8、9、10、11、12.换段电比例阀，13.冷却器，14.第一单向阀，15.第二单向阀、16.第一油路、17.第二油路、18.第三油路、19第四油路、20.第五油路、 21第六油路。
具体实施方式
请参阅图1和图2，本实施例提供一种拖拉机液压机无级变速器换段与冷却润滑液压系统包括供油控制系统、湿式离合器换段控制系统和冷却润滑控制系统；供油控制系统包括油箱1、第一油泵2、蓄能器4、滤清器5、第一油路 16和第二油路17，油箱1与油泵2相连，油泵2通过第一油路16与蓄能器4 相连，蓄能器4经第二油路17连接滤清器5；油箱1为液压传动提供动力介质，将液压油提供给第一油泵2泵出，蓄能器4作为辅助油源和紧急动力源，能够补充泄漏保持恒压，吸收液压冲击，这两个液压源为液压系统提供足够动力源。精滤器5精滤出更为干净的液压油提供给第三油路18，以满足换段电比例阀的使用要求。
湿式离合器换段控制系统包括七个相互并联的湿式离合器控制油路和第三油路18，湿式离合器控制油路包括相串联的液压操作缸和换段电比阀，各换段电比例阀的输入端均与第三油路18相连；换段电比例阀是通过比例电磁铁控制，使输出的压力与输入的电流成正比，所以可以通过改变输入电信号的方法，对压力进行准确连续的控制。
冷却润滑控制系统包括第二油泵3、第四油路19、冷却器13、第五油路20、油压控制阀组及若干相互并联的冷却润滑油路，第二油泵3的一端与油箱1相连，其另一端连接第四油路19，冷却器13设置于第四油路19和第五油路20 之间，各冷却润滑油路均与第五油路20相连。
湿式离合器换段控制系统中液压操作缸为湿式离合器活塞缸，其具有腔室充油的摩擦片和钢片接合状态及腔室放油的摩擦片与钢片分离状态。
液压操作缸与换段电比阀之间设有阻尼孔，换段电比阀和阻尼孔之间留有检测孔，可安装压力传感器，实时检测工作状态下流量、压力的变化情况。
第一油泵2与滤清器5之间安装压力传感器，滤清器5和蓄能器4之间安装温度传感器。
冷却润滑控制系统的油压控制阀组包括第一单向阀14和第二单向阀15，第一单向阀14设置于第四油路19和第五油路20之间，当第四油路19油压大于第一单向阀14的背压值时，则第四油路19中的油液允许通过第一单向阀14 流入第五油路20，第二单向阀15设置于第五油路20上，当第五油路20大于第二单向阀15的背压值时，则第五油路20中的油液允许通过第二单向阀15 流入油箱1。第五油路20上安装压力传感器，实时检测工作状态下压力的变化情况。
相互并联的冷却润滑油路包括润滑油分配路L1、PTO前半轴部件润滑路L2、 PTO后半轴部件润滑路L3及制动器润滑路L4；润滑冷却油路L1为拖拉机除换段离合器以外的离合器提供分配油液，润滑冷却油路L2为PTO前半轴离合器 C1、C2、C3、C4、轴承、齿轮、花键和其它高速旋转件提供润滑冷却油液，润滑冷却油路L3为PTO后半轴离合器CV、CR、轴承、齿轮、花键和其它高速旋转件提供润滑冷却油液，润滑冷却油路L4为制动器B提供润滑冷却油液。
该系统中所有离合器泄油通过第六油路21流入油箱中。
本系统的操作流程如下：
前进档F1工作时，CV离合器、C1离合器和B制动器需要供油接合。此时需要给换段电比例阀6，换段电比例阀8和换段电比例阀12通电。当相应的电比例阀通上电后，CV离合器、C1离合器和B制动器的油路接通，分别进入充油状态，使得变速器挂上F1档位。当前进档F1升档到F2时，C1离合器泄油，C2离合器充油。CV离合器和B制动器继续保持充油状态。此时只需要改变换段电比例阀9的上电状态，在实验中事先调整好阻尼孔的大小以满足换段质量的要求。当相应的电比例阀上电后，CV离合器、C2离合器和B制动器分别在充油状态，使得变速器挂上F2档位。当前进档F2升档到F3时，B制动器泄油，C3离合器充油。CV离合器和C2离合器继续保持充油状态。此时只需要改变换段电比例阀10的上电状态。当相应的电比例阀上电后，CV离合器、 C2离合器和C3离合器分别在充油状态，使得变速器挂上F3档位。当前进档 F3升档到F4时，C3离合器泄油，C4离合器充油。CV离合器和C2离合器继续保持充油状态。此时只需要改变三位四通电比例阀11的上电状态。当相应的电磁阀上电后，CV离合器、C2离合器和C4离合器分别在充油状态，使得变速器挂上F4档位。
前进档F4降档到F3时，C4离合器泄油，C3离合器充油。CV离合器和 C2离合器继续保持充油状态。此时只需要改变三位四通电比例阀10的上电状态。当相应的电磁阀上电后，CV离合器、C2离合器和C3离合器分别在充油状态，使得变速器挂上F3档位。当前进档F3降档到F2时，C3离合器泄油， B离合器充油。CV离合器和C2离合器继续保持充油状态。此时只需要改变电比例阀12的上电状态。当相应的电磁阀上电后，CV离合器、C2离合器和B 离合器分别在充油状态，使得变速器挂上F2档位。当前进档F2降档到F1时， C2离合器泄油，C1离合器充油。CV离合器和B制动器继续保持充油状态。此时只需要改变电比例阀8的上电状态。当相应的电比例阀上电后，CV离合器、C2离合器和B制动器分别在充油状态，使得变速器挂上F1档位。当停车时，电比例阀6、电比例阀8和电比例阀12断电，CV离合器、C1离合器和B 制动器分别进行泄油，使得变速器停止传动动力。
倒挡R1工作时，CR离合器、C1离合器和B制动器需要供油接合。此时需要给电比例阀7，电比例阀8和电比例阀的12通电，当相应的电磁阀上电后， CR离合器、C1离合器和B制动器的油路接通，分别进入充油状态，使得变速器挂上R1档位。当倒挡R1升档到R2时，C1离合器泄油，C2离合器充油。 CR离合器和B制动器继续保持充油状态。此时只需要改变电比例阀9的上电状态，在实验中事先调整好阻尼孔大小以满足换段质量的要求。当相应的电磁阀上电后，CR离合器、C2离合器和B制动器分别在充油状态，使得变速器挂上R2档位。当倒挡R2升档到R3时，B离合器泄油，C3离合器充油。CR离合器和C2离合器继续保持充油状态。此时只需要改变电比例阀10的上电状态。当相应的电磁阀上电后，CR离合器、C2离合器和C3离合器分别在充油状态，使得变速器挂上R3档位。当倒挡R3升档到R4时，C3离合器泄油，C4离合器充油。CR离合器和C2离合器继续保持充油状态。此时只需要改变电比例阀 11的上电状态。当相应的电磁阀上电后，CR离合器、C2离合器和C4离合器分别在充油状态，使得变速器挂上R4档位。
本实施例中当倒挡R4降档到R3时，C4离合器泄油，C3离合器充油。 CR离合器和C2离合器继续保持充油状态。此时只需要改变电比例阀10的上电状态。当相应的电磁阀上电后，CR离合器、C2离合器和C3离合器分别在充油状态，使得变速器挂上R3档位。当倒挡R3降档到R2时，C3离合器泄油，B离合器充油。CR离合器和C2离合器继续保持充油状态。此时只需要改变电比例阀12的上电状态。当相应的电磁阀上电后，CR离合器、C2离合器和B离合器分别在充油状态，使得变速器挂上R2档位。当倒挡R2降档到R1 时，C2离合器泄油，C1离合器充油。CR离合器和B制动器继续保持充油状态。此时只需要改变电比例阀8的上电状态，当相应的电磁阀上电后，CR离合器、C1离合器和B制动器分别在充油状态，使得变速器挂上R1档位。当停车时，电比例阀7，电比例阀8和电比例阀12断电，CR离合器、C1离合器和 B制动器分别进行泄油，使得变速器停止传动动力。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本实用新型不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。
