一种分油合油自转换的拖拉机液压系统的制作方法

1.本发明属于拖拉机液压系统领域，具体涉及一种分油合油自转换的拖拉机液压系统。


背景技术：

2.拖拉机在进行农业生产活动时离不开液压元件的支持，不同功能和不同种类的液压元件形成一个完整的液压系统。目前，按照拖拉机液压系统和变速箱的相互关系可将液压系统分为合油和分油两种结构。采用分油结构液压系统的拖拉机，液压油不易受到变速箱齿轮碎屑的污染，能够最大程度地保证液压油的清洁，对液压元件的保护效果良好。但分油结构的拖拉机液压油箱布置易受到空间的影响，且分油油箱无法无限地做的更大，不能满足拖拉机对液压油油量的需求。采用合油结构的拖拉机，变速箱里面的液压油一方面为齿轮提供润滑，另一方面为拖拉机液压系统提供油源。合油结构的液压系统因为与变速箱齿轮的润滑油为同一油源，液压系统容易受到齿轮碎屑的影响，要求系统有更高的过滤精度。若合油系统的拖拉机液压油过多，易增加齿轮的转动阻力，降低齿轮的传动效率。同时，液压油多的情况下，齿轮转动产生热量也会增多，易造成传动系统温度过高。
3.为满足拖拉机更多液压系统功能的使用就必须解决液压系统油量不足和传动系润滑散热之间的矛盾问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种分油合油自转换的拖拉机液压系统，一方面增加了拖拉机液压系统的可用油量，满足了拖拉机不同工况的使用需求，使拖拉机可扩展的功能更多，另一方面可以平衡拖拉机液压工作用油和传动系润滑散热用油的问题。
5.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种分油合油自转换的拖拉机液压系统，包括传动箱、液压油箱和双联齿轮泵，液压油箱上靠近底面的位置设有传动箱连通口和高压泵连通口；传动箱连通口与安装有三通的后吸油管的一端连接，后吸油管的另一端与三通的第二接口连接，三通的第一接口与传动箱连通，三通的第三接口通过润滑泵吸油管和双联齿轮泵中的低压润滑泵连接，三通的第二接口的中心高于第三接口的中心；所述高压泵连通口通过管路与双联齿轮泵中的高压泵连接；所述液压油箱的顶部还安装有单向通气塞，用于液压油箱内的排气，并阻止外界空气进入液压油箱。
6.进一步的，所述润滑泵吸油管包括润滑泵后吸油管和润滑泵前吸油管，润滑泵后吸油管一端与所述三通的第三接口连接，另一端和第一吸油滤油器的进油口连接，润滑泵前吸油管的一端与第一吸油滤油器的出油口连接，另一端与低压润滑泵的进油口连接。
7.进一步的，高压泵连通口连接出油管，出油管通过第二吸油滤油器与高压泵吸油管的一端连接，高压泵吸油管的另一端与高压泵连接。
8.进一步的，双联齿轮泵中的高压泵和多路阀上相应的进油口连接，多路阀上的出油口通过回油滤油器与液压油箱的回油口连接。
9.进一步的，所述单向通气塞的进气端与液压油箱的排气口密封连接。
10.本发明的的基本原理和有益效果是：拖拉机的悬挂系统在工作时，高压泵通过高压泵吸油管和第二滤油器从液压油箱中吸取液压油，以满足悬挂系统的需要，由于高压泵的吸油，在液压油箱中形成一定的负压，并且，液压油箱排气口的单向通气塞封闭排气口，进一步维持液压油箱的负压环境，此时，传动箱的油液通过三通和后吸油管进入液压油箱，为液压油箱补油，传动箱和液压油箱共同形成合油液压系统。这样就增加了液压系统的有效用油量，可更多地满足拖拉机液压元件的用油需求，扩展了拖拉机的功能。
11.拖拉机在转场或运输过程中，高压泵因在高速转场和运输过程中无负荷，高压泵从液压油箱吸油后经多路阀直接回油到液压油箱，形成一个不带负荷的液压循环系统；液压油回到液压油箱，造成液压油箱的压力增大，可以顶开单向通气塞向外排气，维持液压油箱内的压力稳定；润滑泵后吸油管和三通上的第三接口连接，后吸油管和三通上的第一接口连接，而三通的第一接口的中心高于第三接口的中心，因此润滑泵后吸油管的吸油面低于后吸油管的吸油面，这样传动箱中的液压油则会优先进入润滑泵后吸油管中，仅用于散热和润滑，形成一个单独的散热润滑系统，此时传动箱和液压油箱之间形成分油系统。
附图说明
12.图1为本发明分油合油自转换的拖拉机液压系统原理图；图2为本发明分油合油自转换的拖拉机液压系统吸油管路结构图；图3为本发明中液压油箱的结构示意图；图4为本发明中单向通气塞的原理图；图5为本发明中液压油箱和传动箱液压油液面相对位置图；图6为本发明中三通的结构示意图；图中标记：1、传动箱；2、第一吸油滤油器；3、低压润滑泵；4、多路阀；5、高压泵；6、第二吸油滤油器；7、回油滤油器；8、液压油箱；9、连通管；10、三通；11、后吸油管；12、润滑泵后吸油管；13、高压泵吸油管；14、润滑泵前吸油管；15、双联齿轮泵；16、高压泵连通口；17、传动箱连通口；18、单向通气塞；19、第一接口；20、第二接口；21、第三接口； l1、液压油箱的油面；l2、传动箱的油面；l3、第一接口处的油面；l4、后吸油管的吸油面；l5、润滑泵后吸油管的吸油面；h1：l1和l2的高度差；h2：l4和l5的高度差；p1、单向通气塞进口；p2、单向通气塞出口。
具体实施方式
13.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。
14.一种分油合油自转换的拖拉机液压系统，该系统的原理图如图1所示，包括传动箱1、第一吸油滤油器2、双联齿轮泵15、多路阀4、第二吸油滤油器6、回油滤油器7、液压油箱8和连通管9；双联齿轮泵15包括低压润滑泵3和高压泵5，低压润滑泵3通过第一吸油滤油器2从传动箱1吸油为传动系润滑散热；高压泵5通过第二吸油滤油器6从液压油箱8中吸油通过多路阀4为液压设备供油，液压设备的液压油经多路阀4和回流滤油器7回流到液压油箱8；在形成合油系统时，传动箱1通过连通管9向液压油箱8补油，以增加液压系统的有效用油
量，可更多地满足拖拉机液压元件的用油需求，扩展了拖拉机的功能。
15.下面对液压油箱8的结构进行简单的介绍，如图3所示，液压油箱8上靠近底面的位置设有传动箱连通口和高压泵连通口16，液压油箱8的顶部安装有单向通气塞18，液压油箱8回油背压较大时可通过单向通气塞18向外排气，保证液压油液面的稳定，并阻止外界空气进入液压油箱8。
16.然后在图1、图3的基础上结合图2，对本发明的吸油管路结构进行详细的说明。
17.如图2所示，本发明所涉及的吸油管路包括高压泵的吸油管路、低压润滑泵的吸油管路以及传动箱为液压油箱补油的补油管路。
18.高压泵的吸油管路包括高压泵5、高压泵吸油管13、第二吸油滤油器6和出油管，出油管连接在液压油箱8一侧的高压泵连通口16上，出油管通过第二吸油滤油器6和高压泵吸油管13的一端连接，高压泵吸油管13的另一端与高压泵5连接。图2中没有显示出油管和第二吸油滤油器6，但是，结合图1可以知道出油管即图1中第二吸油滤油器6下方连接的管线。
19.继续参考图2，低压润滑泵的吸油管路包括顺次连接的低压润滑泵3、润滑泵前吸油管14、第一吸油滤油器2和润滑泵后吸油管12，润滑泵后吸油管12的吸油口和三通10的第三接口21连接，三通10的第一接口19和传动箱1连接，这样低压润滑泵3就可以通过三通10从传动箱1吸油。三通10的各个接口位置的设置可以参考图6。
20.继续参考图2，传动箱1为液压油箱8补油的补油管路为一根后吸油管11，后吸油管11发挥图1中连通管的作用，后吸油管11的一端和液压油箱8的传动箱连通口17连接，另一端与所述三通10的第二接口20连接，在液压系统为合油系统时，液压油箱8的负压环境可以使得传动箱1通过三通10和后吸油管11为液压油箱8补油。
21.所述单向通气塞18的原理如图4所示，单向通气塞18的开启压力为10kpa，保证液压油箱8能够向外排气。同时，单向通气塞18的反向截止功能可以使液压油箱8内产生负压，防止液压油箱8中的液压油回流到传动箱1中。
22.图5为本发明中液压油箱8和传动箱1液压油液面相对位置图，l1为液压油箱的油面，l2为传动箱的油面，l3为三通第一接口处的油面，l4为后吸油管的吸油面，l5为润滑泵后吸油管的吸油面。
23.假设传动箱1内的压力为p
传
，双联齿轮泵15在运转过程中高压泵5和低压润滑泵3所产生的吸油负压的绝对值分别为p
高
和p
低
，液压油箱8内的压力为p
液
。
24.拖拉机在处于工作工况时，行驶速度较慢，大小锥及其他齿轮的搅油影响较小。液压系统各处的压力绝对值满足以下条件：p
高
＞p
液
＞p
传
；p
低
＞p
传
。此时，因为压力差的存在，传动箱1的液压油除了给低压润滑泵3供油外，有一部分液压油通过后吸油管11流向了液压油箱8。拖拉机若需要使用多组液压输出，传动箱1的液压油对液压油箱8进行的补油，弥补了液压油箱8油量不足的问题。此时传动箱1和液压油箱8共同形成一个合油的液压系统。
25.通常情况下，当拖拉机处于转场或运输工况时，拖拉机行驶速度高，传动箱内齿轮搅油影响较为明显。大小锥齿轮在高速运转过程中，使得传动箱1体内压力p
传
增大。而位于大小锥齿轮附近的吸油口则因传动箱1内的压力变化造成液压油向外流动困难，甚至会产生从液压油箱8倒吸油现象。油液一旦增多，传动箱1内的液压油在大小锥齿轮的高速搅动作用下，被甩到箱体内壁上，从而造成传动箱1内液压油油面增高的效果。在各个齿轮搅油的共同作用下传动箱1温度升高很快。因此，在拖拉机进行转场和运输时，需要解决齿轮搅
油生热问题。
26.在本发明中，在拖拉机由工作状态转为转为高速转场过程中，高压泵5从液压油箱8吸油后经多路阀4直接回油到液压油箱8，形成一个不带负荷的液压循环系统。此时液压油箱8为正压环境，p
液
不断升高，使得液压油通过后吸油管11进入传动箱1，进而l1降低，l2升高，形成高度差h1，当p
液
压力达到10kpa时，液压油箱8上单向通气塞18打开排气，使得p
高
＞p
液
=p
传
；p
低
＞p
传
。当p
液
=p
传
时，液压油箱8和传动箱1内的液压油停止流动。此时，后吸油管的吸油面l4和润滑泵后吸油管的吸油面l5保证存在一个高度差h2。在加上h1的高度差，这样一来，润滑泵后吸油管12和后吸油管11形成一个吸油位势差，变速箱中的液压油则会优先进入润滑泵后吸油管12中，防止液压油箱8中的液压油被低压润滑泵3抢油。此时，拖拉机液压系统成为一个分油系统，避免传动箱油量过多造成的搅动生热的问题。
27.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。