[发明专利]工程机械变速箱自动换挡和正反转控制系统及其控制方法

说明书

本发明涉及工程机械变速箱自动换挡和正反转控制系统及其控制方法，包括执行机构、输入装置、检测元件和控制器；执行机构包括：用于正反转控制的前箱气缸及电磁阀，用于高低挡位选择的副箱气缸及电磁阀，选挡气缸及电磁阀、换挡气缸及电磁阀，离合器气缸及电磁阀；控制器接收输入装置的控制指令，接收检测元件的检测信号，向执行机构输出动作信号。本发明通过气动机构和PLC控制器实现变速箱的自动换挡和正反转控制，完全替代手柄换挡机构，远程通过按钮控制使变速箱自动换挡，操作安全性较高，避免了伤亡事故。PLC控制器能够实现系统的顺序控制，准确的识别控制信号，并对系统故障以及系统工作状态进行反馈，自动化程度高且系统运行的稳定性强。

技术领域

本发明涉及变速箱技术领域，尤其涉及一种工程机械变速箱自动换挡和正反转控制系统及其控制方法。

背景技术

工程机械工作需要一种能够提供自动换挡、自动正反转、并且成本低廉的大功率、多速比的主动力变速箱。现有技术中一般采用汽车变速箱进行人工操作，由于作业的特殊性，经常发生闷车故障，人工操作危险性很大，为避免造成重大伤亡事故，需要为工程机械配置专用变速箱。

现有的汽车变速箱正反转只有低速，变速箱用于工程机械中需要在前端增加一个齿轮箱实现高速全速比正反转，申请人在专利号为CN201720225472，实用新型名称为一种取力器的前置换向副箱的实用新型专利中公开了一种齿轮箱结构，而现有的工程机械还需要一套执行机构还实现自动换挡，如何实现工程机械的自动换挡和正反转控制是技术人员需要克服的难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低廉、安全性高的工程机械变速箱自动换挡和正反转控制系统及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：工程机械变速箱自动换挡和正反转控制系统，包括执行机构、输入装置、检测元件和控制器；

所述执行机构包括：安装在变速箱前端的齿轮箱，所述齿轮箱内设有用于正反转控制的前箱气缸及电磁阀，安装在变速箱内用于高低挡位选择的副箱气缸及电磁阀，安装在换挡机构内部的选挡气缸及电磁阀、换挡气缸及电磁阀，以及与离合器连接的离合器气缸及电磁阀；

所述输入装置包括：挡位选择旋钮、正转和反转按钮、启动和停止按钮；

检测元件包括：选挡到位行程开关和挂挡到位行程开关、离合器切断到位行程开关、正反转到位行程开关、空挡到位行程开关以及若干个状态指示灯；

所述控制器是PLC控制器，所述控制器接收所述输入装置的控制指令，接收所述检测元件的检测信号，向所述执行机构输出动作信号。

作为优选的技术方案，所述选挡到位行程开关和挂挡到位行程开关、离合器切断到位行程开关、正反转到位行程开关和空挡到位行程开关均是接近开关。

作为优选的技术方案，所述选挡气缸的数量是1个，所述选挡气缸设置有3/4/7/8挡和1/2/5/6挡两个工位，选挡到位行程开关包括3/4/7/8挡到位行程开关和1/2/5/6挡到位行程开关。

作为优选的技术方案，所述换挡气缸包括2/4/6/8挡换挡气缸和1/3/5/7挡换挡气缸，所述挂挡到位行程开关包括2/4/6/8挡到位行程开关和1/3/5/7挡到位行程开关。

作为优选的技术方案，所述副箱气缸包括空挡、低挡和高挡三个工位。

作为优选的技术方案，所述挡位选择旋钮是用于选择1至8挡8个挡位的多位选择开关。

工程机械变速箱自动换挡的方法，包括以下步骤：

S01：选择挡位，启动离合器气缸，切断离合器；

S02：检测离合器切断是否到位，若离合器切断到位，变速箱回空挡；