CN105202060A - 基于手动档变速箱的自动液压离合器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于手动档变速箱的自动液压离合器，二位三通电磁换向阀连接有第二蓄能器；液压离合器输出轴上通过花键装有电磁刹车器；电磁刹车器连接有转换器，该转换器带有用于检测所述油箱内油温的温度传感器。本发明增加了第二蓄能器，从而能够大幅度减小液压离合器的活塞腔体积，进而减小了液压离合器的体积。成本降低，并且压缩了安装空间。本发明增加了电磁刹车器，在液压离合器分离时，能够平衡输出的扭矩变化，使得换挡更加轻便、平稳。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动液压离合器，具体涉及一种基于手动档变速箱的自动液压离合器，主要用于与汽车、工程机的各种变速箱配套使用。
背景技术
手动变速箱在进档、换档过程中，先踩下离合器使离合器分离，同时松开发动机的油门，再进档、换档。然后缓慢抬脚，离合器结合，同时慢慢匀速压紧油门踏板，要求传递扭矩从小到大均匀变化。离合器结合的过程也是油门踏板被压紧的过程。踩离合器和踩油门二者必须要配合好。在堵车、过红绿灯、雪天、半坡起步等情况下，要求驾驶者有熟练的操作技术。现有自动档变速箱虽然能够解决以上问题，但自动档变速箱成本高、价格贵、油耗高。
授权公告号为ZL2012205872281的中国实用新型专利公开了一种“基于手动挡变速箱的自动液压离合器”，在实用中存在两个缺陷：第一，由于调速阀最小控制流量的限制，液压离合器的活塞腔容积过大，因此增加了液压离合器的体积。由于液压离合器油缸加工的工艺性差，又增加了加工成本；第二，液压离合器在分离时，由于液压油的粘性，使离合器的主动片和被动片存在粘连问题，液压离合器输出轴总是有小的扭矩输出，换挡有一定的阻力，而液压油的粘性又受温度的影响，粘性变化导致输出扭矩变化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于手动档变速箱的自动液压离合器，进一步减小液压离合器的活塞腔体积，并且使得换挡更加轻便、平稳。
本发明的技术方案如下：
一种基于手动档变速箱的自动液压离合器，包括离合器箱体，安装在离合器箱体内的离合器壳体，与离合器壳体固定连接并通过轴承与离合器箱体连接的输入轴，还包括通过轴承与离合器箱体连接的输出轴；在离合器壳体内设置有能够在输入轴上滑移的活塞，活塞的一侧为活塞腔，另一侧为离合片腔；还包括齿轮泵，齿轮泵的进口连接有油箱；齿轮泵的出口分别连接有电控单向调速阀和电控溢流阀；所述电控单向调速阀出口连接有第一蓄能器和二位三通电磁换向阀；二位三通电磁换向阀通过输入轴连接所述活塞腔；电控溢流阀的出口通过输出轴与所述离合片腔连接；其特征在于：二位三通电磁换向阀还连接有第二蓄能器；液压离合器输出轴上通过花键装有电磁刹车器；电磁刹车器连接有转换器，该转换器带有用于检测所述油箱内油温的温度传感器；所述电磁刹车器包括通过花键与输出轴相连接的刹车片。
所述的电磁刹车器还包括与离合器箱体固定连接的电磁刹车壳体，电磁刹车器壳体内装有线圈，线圈的外端装有用于与所述刹车片相配合的石棉摩擦片；电磁刹车器壳体内还安装有电磁刹车器复位弹簧，所述电磁刹车器复位弹簧一端固定安装输出轴上，另一端靠在所述刹车片上。
本发明的积极效果在于：
第一、本发明增加了第二蓄能器，从而能够大幅度减小液压离合器的活塞腔体积，进而减小了液压离合器的体积。成本降低，并且压缩了安装空间。
第二、本发明增加了电磁刹车器，在液压离合器分离时，能够平衡输出的扭矩变化，使得换挡更加轻便、平稳。
第三、本发明具有结构简单、生产不需要很高的操作要求、成本低的特点，与手动变速箱结合，操作简单，达到了自动变速箱的效果，并且保持了手动档车型的驾驶乐趣。即机械的传动效率，半自动的操作方式，节油5%以上。
附图说明
图1是本发明的结构和工作原理示意图。
图2是本发明电磁刹车器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例进一步描述本发明。
如图1，本发明的液压离合器包括离合器箱体1，安装在离合器箱体1内的离合器壳体2，与离合器壳体2固定连接并通过轴承与离合器箱体1连接的输入轴3，输入轴3用于与发动机连接。
本发明的液压离合器还包括通过轴承与离合器箱体1连接的输出轴11，输出轴11用于与变速箱连接。在离合器壳体2内还设置有支撑轴承，用于支撑输入轴3和输出轴11的内端。在离合器壳体2内还设置有能够在输入轴3上滑移的活塞，活塞的一侧为活塞腔，另一侧为离合片腔。在离合器壳体2内还设置有通过花键与输出轴11连接的若干个铜片以及通过花键与离合器壳体内壁连接的若干个钢片。输出轴11的内端与活塞之间安装有复位弹簧。驱动活塞前进的动力通过输入轴3输送的液压油实现。活塞后退的动力来自复位弹簧。扭矩的传递靠钢片和铜片的摩擦来实现，传递扭矩的大小靠控制输入轴3输送的液压油的压力来实现。
齿轮泵8进口与油箱连接，出口分别与电控单向调速阀7的进口以及电控溢流阀9的进口连接。电控单向调速阀7出口分别与第一蓄能器6和二位三通电磁换向阀5连接。二位三通电磁换向阀5的另外两个口，一个连接油箱，另一个接第二蓄能器4并通过输入轴3接离合器活塞腔。电控溢流阀9出口通过输出轴11与离合片腔连接。电控溢流阀9溢流的油液给钢片和铜片润滑和散热。
液压离合器输出轴11上通过花键装有电磁刹车器12，电磁刹车器12与转换器10连接。转换器10的温度传感器与油箱相连。
如图2，电磁刹车器12包括通过花键与输出轴11连接的刹车片12-1。电磁刹车器12还包括与离合器箱体1固定连接的电磁刹车壳体12-4，电磁刹车器壳体12-4内装有线圈12-3、石棉摩擦片12-2以及电磁刹车器复位弹簧12-5。石棉摩擦片12-2固定于线圈12-3的外端面用于与所述刹车片12-1配合，电磁刹车器复位弹簧12-5安装输出轴11上。具体地说，所述电磁刹车器复位弹簧12-5一端固定安装输出轴11上，另一端靠在所述刹车片12-1上。
以下是本发明的工作原理。
当二位三通电磁换向阀5失电时关闭，此时输入轴3油路与第二蓄能器4、第一蓄能器6、电控单向调速阀7连通。离合器结合的大小由电控溢流阀9控制。输入轴3油路的工作压力在0~2兆帕间变化。二位三通电磁换向阀5得电时打开，此时输入轴3油路、第二蓄能器4与第一蓄能器6与电控单向调速阀7之间的油路关闭，第二蓄能器4、输入轴油路与油箱连通，第二蓄能器4、输入轴3油路泄压，在复位弹簧作用下，离合器分离。
在进档换挡时，离合器结合过程是：首先第一蓄能器6给离合器活塞腔充油，同时第一蓄能器6放油，当第一蓄能器6放油完成时，活塞腔充满油，钢片和铜片结合，但此时压力很小。然后通过电控单向调速阀7给第一蓄能器6、第二蓄能器4充油，充油过程中，活塞压力逐渐升高，离合器传递的扭矩随之逐渐增加，这个过程是离合器换挡缓冲的过程。通过控制电控单向调速阀7的流量大小来调节缓冲时间的长短，流量小，充油时间长，流量大，充油时间短。第一蓄能器6的容积取决于离合器活塞腔的大小，第二蓄能器4的容积取决于在电控单向调速阀7最小稳定流量时的最长缓冲时间。
电控单向调速阀7中的单向阀和电控溢流阀9相互配合，实现在同一状态下系统所需的不同压力。如半坡起步、雪地换挡等，需要扭矩较小时，可通过控制电控溢流阀9调节压力来实现。
当液压离合器分离时，电磁刹车器12得电刹车，电磁刹车器12的最大刹车力根据液压离合器低温下分离时的输出扭矩设计。当温度发生变化时，温度传感器将信号给转换器10，再将温度信号转换成电压信号，输送给电磁刹车器12，当温度低时，电压高，当温度高时，电压低，从而实现液压离合器分离时，将输出的扭矩平衡掉。当液压离合器结合时，电磁刹车器12失电，刹车片在电磁刹车器复位弹簧的作用下分离。
本发明能够实现以下各种模式控制：
1、进档模式，即由空档进入前进档或倒档。
从理论上讲，离合器片工作压力从0-2兆帕匀速变化的时间是根据进入前进1、2、3、4、5、6及倒档的不同而不同，档位越高时间越长。保证在任何档上都能起步，虽然不提倡在高档上起步，但在高档上也能顺利起步。
2、换档模式：前进档升或降，不同情况缓冲时间不同。
3、正常刹车模式：行驶中正常刹车时，控制装置检测到刹车信号后，发出控制信号，使离合器自动分离。
4、雪天、下坡刹车模式：可以设置一个雪天、下坡刹车模式按钮，按下该按钮后使离合器处于充分结合状态下，确保刹车时离合器不分离。
5、半坡起步模式：可以设置一个半坡起步模式按钮，半坡起步时离合器为半分离状态，既保证不会溜车又保证发动机不熄火。
6、离合器强制分离模式：控制装置检测车速，当车速低于设定值（比如车速过低时），强制离合器分离，以避免发动机熄火。
Claims (2)
1.一种基于手动档变速箱的自动液压离合器，包括离合器箱体（1），安装在离合器箱体（1）内的离合器壳体（2），与离合器壳体（2）固定连接并通过轴承与离合器箱体（1）连接的输入轴（3），还包括通过轴承与离合器箱体（1）连接的输出轴（11）；在离合器壳体（2）内设置有能够在输入轴（3）上滑移的活塞，活塞的一侧为活塞腔，另一侧为离合片腔；还包括齿轮泵（8），齿轮泵（8）的进口连接有油箱；齿轮泵（8）的出口分别连接有电控单向调速阀（7）和电控溢流阀（9）；所述电控单向调速阀（7）出口连接有第一蓄能器（6）和二位三通电磁换向阀（5）；二位三通电磁换向阀（5）通过输入轴（3）连接所述活塞腔；电控溢流阀（9）的出口通过输出轴（11）与所述离合片腔连接；其特征在于：二位三通电磁换向阀（5）还连接有第二蓄能器（4）；液压离合器输出轴（11）上通过花键装有电磁刹车器（12）；电磁刹车器（12）连接有转换器（10），该转换器（10）带有用于检测所述油箱内油温的温度传感器；所述电磁刹车器（12）包括通过花键与输出轴（11）相连接的刹车片（12-1）。
2.如权利要求1所述的基于手动档变速箱的自动液压离合器，其特征在于：所述的电磁刹车器（12）还包括与离合器箱体（1）固定连接的电磁刹车壳体（12-4），电磁刹车器壳体（12-4）内装有线圈（12-3），线圈（12-3）的外端装有用于与所述刹车片（12-1）相配合的石棉摩擦片（12-2）；电磁刹车器壳体（12-4）内还安装有电磁刹车器复位弹簧（12-5），所述电磁刹车器复位弹簧（12-5）一端固定安装输出轴（11）上，另一端靠在所述刹车片（12-1）上。
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