[发明专利]工程机械用电控换档机构

说明书

技术领域：

本发明涉及工程机械行业，具体地说装载机系列的变速换档系统。

背景技术：

目前，公知应用在装载机上的换档机构有两大类：诸如匹配国产变速箱的机械式操纵机构和诸如匹配以德国的ZF自动变速箱为主的电液换档机构。国外普遍采用电液换档，变速箱结构复杂，成本较高。国内目前广泛采用的是传统的机械式手动换档机构(刚性连杆机构或换档软轴结构)，但是该类换档机构传动“结点”多，换档手柄的操作空间较大，从而造成装配调整难度大，传动效率较低，换档较“重”，行驶中的频繁换档易造成操作者的的紧张与疲劳，安全隐患逐年上升。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题就是针对以上不足而提供一种工程机械用电控换档机构，通过分析单元的微处理器进行控制，由数字气缸活塞杆的复合运动带动工程机械车辆上的变速箱阀杆进行往复动作，完成换档动作。具有平稳换档、换档准确，占用驾驶室空间小，不需要专门维护等特点。

本发明所采用的技术方案是：

一种工程机械用电控换档机构，主要由顺次连接的输入单元、分析单元、执行单元、反馈单元构成。输入单元与驾驶室方向柱连接，采集自动复位式组合手柄给出换档信号并输送到分析单元；分析单元对输入的换档信号进行处理并根据反馈单元反馈的位置信号为执行单元提供执行信号；执行单元执行分析单元给出的各种执行指令，从而实现换档动作；反馈单元将换档实际动作情况进行跟踪反馈，并将反馈信号输送到分析单元。

分析单元还与显示单元连接，将档位实际情况予以显示。

输入单元与分析单元之间还设有安全防护开关，以防止车辆停止后的误操作。

分析单元主要由控制电路和控制阀系构成，控制阀系由电磁换向阀A、B、C，三通接头SI、SII，减压阀，排放五通和消音排气阀构成，控制电路与电磁换向阀A、B、C连接，控制电磁换向阀A、B、C的启闭，电磁换向阀A、B、C的接口A3、B3、C3与执行单元连接，电磁换向阀A、B、C接口A2、B2、C2分别与排放五通的接口P1、P2、P3连接，电磁换向阀A的接口A1与三通接头SII的接口S6连接，电磁换向阀B的接口B1与三通接头SII的接口S5连接，电磁换向阀C的接口C1与减压阀的接口J1连接，减压阀的接口J2与三通接头SI的接口S2连接，三通接头SI的接口S3与三通接头SII的接口S4连接，三通接头SI的接口S1连接主气源，排放五通的接口P4与消音排气阀连接。

执行单元主要由数字汽缸构成，数字汽缸由缸体及缸体内的主活塞杆、第一主活塞环、第二主活塞环、辅活塞杆、辅活塞环构成，缸体上具有进气孔Q1、Q2、Q3，缸体内设有主活塞杆，主活塞杆的末端具有第一主活塞环，第一主活塞环的外侧设有第二主活塞环，第一主活塞环与第二主活塞环之间设有感应磁环；主活塞杆的外侧环套接辅活塞杆，辅活塞杆的末端与辅活塞环连接，主活塞杆与变速箱上的阀杆连接。

缸体与辅活塞环、第二主活塞环之间设有活塞支撑环，以减少摩擦损耗。

活塞支撑环为含铜四氟活塞支撑环。

反馈单元主要由缸体上设置的四个磁性传感元件K1、K2、KR、KN构成，磁性传感元件与控制电路连接，用以采集主活塞杆的位置信息。

显示单元由四个的发光二极管L1、L2、LR、LN构成，分别连接在分析单元的线路板上，根据缸体上的四个磁性传感元件K1、K2、KR、KN反馈的当前位置和输入的控制指令，以显示不同的档位信息。

本发明可以达到的有益效果是：

1、本发明的换档动作符合规定的操作模式：相邻档位递增递减变换。因此有效的提高了变速箱的使用寿命。

2、本发明采用电子控制、气动执行完成工程车辆的档位切换工作，克服了了现有老式变速操纵使用机械连杆直接控制变速阀杆操纵力较大的不足，同时与新型电液变速装置相比，由于新型电液变速装置必须匹配高端的变速箱，仅变速箱价格大约节约1倍。

3、本发明是基于现有变速箱，不需改变变速箱，不需增加动力单元，直接利用车载电源和气源低成本增加，实现变速机构自动控制的操纵方式，不仅减低操作人员的工作强度，而且生产继承性好，产品档次提高明显。

4、本发明不仅能使驾驶员轻松平稳地完成换档动作，而且换档准确，占用驾驶室空间小，不需要专门的润滑维护，同时减少了由于驾驶员换档技术存在的差异导致整车的燃料经济性提高以及动力性污染排放的增加。

附图说明：

图1是本发明的总体结构逻辑方框图。