[发明专利]换挡阀杆位置控制装置及工程机械车辆

说明书

本发明涉及液力变速器换挡装置，为解决现有机械‑液压换挡操纵阻力大、操纵舒适性差的问题；提供一种换挡阀杆位置控制装置，包括液力变速换挡阀、阀杆驱动装置、用于检测阀杆位置的直线位移传感器，用于变挡操作的挡位手柄，阀杆驱动装置包括直线电机、驱动直线电机工作的电机驱动控制器，直线电机的直线移动端通过阀杆平推装置与液力变速换挡阀的阀杆连接；电机驱动控制器根据换挡信号和阀杆位置信号驱动直线电机，直线电机通过阀杆平推装置推动阀杆轴向移动至与换挡信号对应的预定位置。本发明使用直线电机代替手动机械连杆，降低设计和装配难度，提升可靠性，减轻整个装置的重量，降低成本。

技术领域

本发明涉及一种液力变速器换挡装置，更具体地说，涉及一种换挡阀杆位置控制装置及工程机械车辆。

背景技术

目前工程机械和各种车辆广泛使用液力变速器，普遍的液力变速器的换挡操纵控制为机械-液压换挡。使用机械连杆机构或软轴直接推拉液力变速阀阀杆来控制液压阀主控油路的通断来实现换挡。此操纵方式结构简单，但存在操纵阻力大，操纵舒适性差，频繁换挡劳动强度大，加上机构存在一定的配合间隙，换挡操纵时易产生一定的空行程，造成挡位不准确的一系列技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有机械-液压换挡操纵阻力大、操纵舒适性差的问题，而提供一种换挡操纵阻力小、操纵舒适且挡位准确的换挡阀杆位置控制装置及具有该装置的工程机械车辆。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种换挡阀杆位置控制装置，包括液力变速换挡阀，其特征在于包括：

阀杆驱动装置，包括直线电机、驱动直线电机工作的电机驱动控制器，所述直线电机的直线移动端通过阀杆平推装置与所述液力变速换挡阀的阀杆连接；

直线位移传感器，与电机驱动控制器连接，用于检测所述液力变速换挡阀的阀杆位置并将阀杆位置信号传递给电机驱动控制器；

挡位手柄，与电机驱动控制器连接，用于变挡操作且将换挡信号传递给电机驱动控制器；

所述电机驱动控制器根据换挡信号和阀杆位置信号驱动直线电机，直线电机通过阀杆平推装置推动阀杆轴向移动至与换挡信号对应的预定位置。

上述换挡阀杆位置控制装置中,所述阀杆平推装置包括两条与阀杆轴向平行的直线导轨、设在直线导轨上并可沿直线导轨滑动的平行推杆，直线位移传感器的活动导杆、直线电机的直线移动端和阀杆与所述平行推杆连接。

上述换挡阀杆位置控制装置中,所述直线电机为直线步进电机，所述平行推杆上设置有长度方向与阀杆轴向平行或重合的长孔，所述阀杆通过插装在所述长孔内的插销与平行推杆铰接。

上述换挡阀杆位置控制装置中,所述液力变速换挡阀具有实现挡位自锁的钢珠弹簧自锁机构，所述阀杆驱动装置依据换挡信号和阀杆位置信号推动平行推杆至预定位置后所述直线步进电机反向转动并带动平行推杆反向移动使所述插销位于所述长孔中心部位。

上述换挡阀杆位置控制装置中,所述平行推杆的长度方向与所述直线导轨垂直，所述阀杆与所述平行推杆的一端连接，所述直线位移传感器的活动导杆与所述平行推杆的另一端连接，所述直线电机的直线移动端连接在所述平行推杆的中部。

上述换挡阀杆位置控制装置中,所述直线电机为外部驱动型，其转轴包括梯形螺杆、与螺杆啮合且与所述平行推杆铰接的梯形螺母，所述梯形螺母与平行推杆的铰接销轴与两条所述直线导轨所在平面垂直。

上述换挡阀杆位置控制装置中,电机驱动控制器包括控制器和电机驱动器，所述直线位移传感器、挡位手柄和电机驱动器与所述控制器连接，所述控制器依据换挡信号和阀杆位置信号计算阀杆需要运动方向和距离并转换成直线电机驱动控制信号发送至电机驱动器，电机驱动器依据直线电机驱动控制信号驱动直线电机的转子转动。