哈尔滨临工955F变矩器变速箱总成配件 涡轮组变速箱
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供应工程机械龙工临工柳工成工厦工山工装载机变速箱总成,50装载机定轴式变速箱工作原理:以ZL50型轮胎式装载机液压系统的变速箱为例。油泵通过软管和滤网从变速箱油底壳吸油,泵出的压力油从箱体壁孔、软管、滤油器、软管进入调压阀。
ZF4WG200型半自动动力换挡定轴式变速器由液力变矩器、定轴式变速箱、电液控制变速系统组成。液力变矩器采用单、单相、三元件向心涡轮结构形式,其主要由泵轮、涡轮、导轮组成,泵轮和罩轮焊在一起,变矩器输入端与柴油机飞轮相连接。变速器由离合器、摩擦片、输入轴、输出轴、变速泵、电液控制变速操纵阀、滤油器、齿轮、轴承、箱体等组成。该型变速器的变速箱为定轴式4挡结构,4个前进挡,3个后退挡。变速箱内部有6个分布于3根平衡轴上的多片湿式摩擦离合器,能在带负荷状态(不切断动力)下接合与分离。
换挡时相应的离合器摩擦片被受轴向作用的油压所推动的活塞压紧。离合器摩擦片的分离则是靠复位弹簧的作用力将活塞压回。电液控制变速系统分为液压控制系统和电气控制系统。液压控制系统由变速泵、滤油器、电控操纵阀、安全阀、油散热器等组成,电气控制系统由EST-17/T型挡位控制器、DW3型换挡选择器、传感器及连接电路组成,如图3所示。挡位手柄控制方向,通过向前或向后推操纵杆可得到“前进一空挡一倒挡”的位置,转动手柄可设定不同的挡位。
另外在挡位手柄内部还有一空挡锁止机构。半自动换挡性表现在:采用电脑集成控制系统EST-17/T控制的电液操纵,并带有KD换挡功能(II挡强制跳工挡),减少了作业换挡频繁,同时操纵也十分灵活轻巧。从结构特点比较,传统ZL50型动力换挡行星式变速器结构紧凑复杂,零件多,设计难度大。箱体、行星架、齿圈制造工艺难度大,对加工精度要求较高。其负荷分配在行星排的齿轮上,受力分散,齿数模数小,总体尺寸较小。ZF4WG200型半自动换挡定轴式变速器结构简单,对加工精度要求较低。
它采用多对齿轮传动,容易实现变轴距、变挡位、变速比,适应性更强。其齿数模数较大,变速器横向尺寸大,结构上不够紧凑。从使用性能上比较,传统ZL50型动力换挡行星式变速器采用连杆操纵换挡,操纵力为30N,每挡操纵行程10mm。装载机作业时换挡操作频繁,有轻击,整机振动较大、噪声大,驾驶员劳动强度较大,作业效率中等。ZF4WG200型半自动换挡定轴式变速器具半自动换挡(KD挡)功能,操作程序简化。电控换挡操纵力6N,每挡操纵行程短,操纵性好,驾驶员操作强度低。
一台50装载机,空负荷各个档位能正常行驶,变速压力偏低,整车带负荷工作无力,发动机加大油门铲斗能插入料堆。然后继续加油门,装载机本应正常推进,可就在这时整车突然发生剧烈抖动,车辆停止推进,变速箱输出法兰处发出“当当”的金属撞击声,然后松开油门踏板抖动异响消失,此车配置的是行星动力换挡变速箱,结构比较复杂,主要由壳体、变矩器、超越离合器(俗称二轴)、三个档位油缸和摩擦片部分构成。壳体外部安装有变速泵、变速操纵阀,变速泵为变矩器、换挡和内部各个部位提供压力油,其中变速阀不仅负责两进一退三个档位切换,还负责档位切换时的压力均匀缓慢升高。
从而保证整车换挡动作柔和无冲击,并保证变速压力终保持在1.1—1.5MPA之间,保证三个档位离合器摩擦片结合紧密良好,又不至压力过高损坏档位油缸。本着先易后难的顺序,先查看变速箱传动油达到了规定油位,但发现限位开关放出的传动油似乎变质,接着启动车辆观察变速压力,此车使用的是直感带指针的压力表(有的装载机不配直感压力表,当压力偏低或过高时仪表盘会有一个红色特定标志指示灯常亮),在换档过程中无论发动机转速怎样变化指针显示压力高只接近0.8MPA,根本达不到变速箱摩擦片接合要求,造成铲料大负荷时摩擦片发生打滑,车辆抖动。
由于变速压力偏低,但整车行驶速度未见异常,决定先拆解清洗变速操纵阀,先用开口扳手卸下调压阀部分两侧堵头,依次取出负责压力调整的所有组件,包括减压阀杆、调压弹簧、压力缓冲滑块。截断阀与档位切换部分可不必拆卸,清洗干净即可。仔细检查各零件,两调压弹簧没有缺损折断,但发现减压阀杆和缓冲滑块上有很多枞向划痕,应是传动油中杂质颗粒进入了滑块内腔配合面,阻碍滑块动作,如果滑块卡滞无法被压力油推动,肯定会造成变速压力低或发动机怠速时没有压力。
接着查看阀体缓冲滑块一侧一小节流孔,发现小孔已经被异物堵塞,此孔非常关键,换挡时变速泵提供的压力油由此孔进入阀体内腔推动滑块移动压缩调压弹簧,变速压力才会逐渐升高,并达到规定压力,这应该就是变速压力偏低的原因。用铁丝疏通节流孔,用砂纸将缓冲滑块和减压阀杆表面打磨光滑,然后将所有零件清洗干净,开始组装变速阀在截断阀一侧放入粗弹簧推入缓冲滑块在另一侧放入细弹簧放入减压阀杆装上两侧堵头更换变矩器滤芯后将变速阀装到箱体上,更换了液力传动油,油底滤网和变矩器滤芯,启动试车变速压力达到规定范围,铲料时也不再抖动异响消失。
变速箱油温高,其产生的可能是多方面的,进行检修应严格遵循先外后内、先简单后复杂的原则,同时按照“问、看、查、听”的方法,进一步了解装载机使用和故障情况,分析故障的可能:操纵作业不当,频繁加大油门、长时间超负荷工作、制动工况时间长;变矩器工作油液的类型、油位、清洁度,是否定期更换;发动机水温高引起(起动时,发动机水温比变矩器油温上升快)或海拔高、气压低;变矩油散热器堵塞,散热面积减少(变矩器油温明显高于发动机水温);皮带松,风扇排风量不足;水箱水位偏低;发动机机油冷切器管路破裂;检查变速箱作业的驱动力是否正常,不正常的话,可能与变矩器元件或二轴总成的损坏有关;检查变速箱油底壳内,有铝屑、铜屑、铁屑:铝屑,变矩器轴向定位破坏,四元件干涉磨损;铜屑,在压力<0.68mpa时,铜基摩擦片间滑磨;铁屑或滚柱碎片,超越离合器损坏,轴承损坏,齿轮损坏;变矩器旋转油封损坏(启动马达漏油);系统供油量不足(油路上某一元件产生节流现象);出现气蚀现象(水滤是否定期更换)。
4变速箱超越离合器浅析超越离合器是行星式变速箱总成中的一个其重要的部件,而国内生产的超越离合器质量都不稳定,使用寿命大约3000小时。随着市场的需求,装载机吨位逐渐加大,用户对超越离合器的使用寿命要求就越来越高,经常出现超越离合器工作不到2000小时就失效,对装载机生产厂家来讲就是信誉下降。更换一次超越离合器十分麻烦,至少损失2500元以上,对用户来讲往往延误工期,造成不必要的损失。目前国内装载机普遍采用两种变速箱总成的形式:一种是行星式液力机械动力换档变速箱,另一种是定轴式液力机械动力换档变速箱。
我们这里主要谈一下行星式液力机械动力换档变速箱。行星式液力机械动力换档变速箱的大特点是,装载机只需要两个前进档和一个后退档,就能实现装载、行驶、后退的全部变速功能,使装载机有强的自动适应外界阻力的调节功能。当装载机在正常需要较高的前进和后退的速度时,超越离合器自动分离,让二级涡轮立工作,就是由二级涡轮输出的动力通过二级输出齿轮、中间输入轴将动力传入各个档位,使装载机能实现变速行驶,从而实现物料迅速进行转移。
当装载机在铲装作业过程中外界阻力突然龙工,例如遇到铲装大物料时,超越离合器在双涡轮变矩器的配合工作下,自动降低转速、转矩,使车轮产生足够的动力进行正常的铲装工作。而当铲装阻力相当大时,超越离合器的结构特点就会更加充分显示出来,此时的超越离合器会自动处于完全的楔紧状态,即外环齿轮、内环凸轮、中间输入轴形成一个刚体,变矩器二级涡轮同时工作,将所有产生的转矩传递给超越离合器,外环齿轮和中间输入轴同时给变速箱传递动力。
装载机经常出现轮边打滑,一般称作为“失速”状态,就是超越离合器利用双涡轮变矩器的特点实现的,变矩器泵轮在发动机高速旋转的驱动下,而变矩器二级涡轮转速为零,此时输出的转矩为大值,装载机轮边驱动力也就为大值。一般50型装载机可产生13吨以上的推进力。行星式变速箱的超越离合器就是利用自身单向离合作用,配合变矩器外特性实现以上自动适应外界工况的功能。见液力变矩器特性图和超越离合器工作图。由液力变矩器外特性图中看出,涡轮转速为零时,其转矩为大值。
国内目前使用的超越离合器有两种,一种是保持架式,另一种是顶销式,这两种形式各有优缺点。保持架式超越离合器结构较简单,但是同步性会受到保持架的分度精度影响,并且保持架容易产生应力集中导致早期断裂,从而使超越离合器失效。顶销式超越离合器结构稍复杂,但顶销容易产生油缸效应,即在频繁的离合工作中,滚柱经常对顶销进行冲击,顶销孔中油不能及时向外排出,造成顶销端部受伤,也会导致超越离合器早期失效,另外要提出注意的是,设计顶销位置时应考虑到在离合器楔紧状态时,顶销的轴心线应通过滚柱的轴心线。
变速箱发响一般是指轴承磨损松旷,齿轮啮合不良,个别齿轮牙齿损坏,在传递动力时产生不正常的噪音。变速箱发响部位较多,也比较复杂,而且响声大小、声态以及均匀程度等都有其特点。因此,要想准确判断出发响部位,就要根据响声的特点、时机与其内部各机件相互运动规律联系起来加以正确判断,从而分析其原因并加以排除。轴承发响变速箱轴承长时间在高速、重载条件下工作,承受着很大的交变负荷,尤其是装在壳体上部的、二轴上靠飞溅润滑的轴承,润滑条件较差。
如缺油或油质变差,就会使滚动体与滚道长期处于半干摩擦状态,使轴承磨损严重、烧蚀、疲劳剥落以至破裂损坏等。这样,当速度、负荷发生变化时,使轴承产生不正常的响声。轴轴承发响现象:汽车行使中,无论挂入任何档位均会发出一种无节奏的“呼隆呼隆”的响声,严重时还会带有“咯楞咯楞”的声音,车速越快,响声越大。判断方法:汽车停稳后,变速箱置于空挡,发动机怠速运转,离合器踏板完全放松,加大油门响声,当踩下离合器踏板后,响声消失,可判定为轴轴承发响。
第二轴后轴承发响现象:与轴轴承响声相同。判断与排除:除空挡不响以外,挂入任何档位均会发出一种无节奏的象刮风似的“呜呜”的声音,车速越快,响声越大。与轴轴承发响的判断方法相同,只是响声的声音不同。断定是轴承发响,更换轴承,否则将引起齿轮发响、跳档等故障。齿轮发响变速箱齿轮发响,是指变速箱内参加工作的齿轮在传递动力时发出的不正常噪音。齿轮发响的声态特点,一般是尖锐、清脆的金属撞击声或挤压声。
常啮合齿轮发响常啮合齿轮为斜齿轮传动,响声是连续性的金属挤压声。判断方法:挂入任何档位(包括空挡)均发响,且响声具有周期性,多为轴与中间轴常啮合齿轮发响。换档齿轮发响换档齿轮为滑动直齿齿轮或接合套(同步器)。判断方法:除空档不响外,挂入哪个档位发响,即为那个档位的齿轮发响。齿轮发响原因与排除a.齿轮牙齿磨损严重齿轮转速高,受力大,齿面压力周期性变化,正常磨损不可避免,但若缺油或油质变坏,会加速齿轮磨损,以致出现阶梯形、烧蚀、疲劳剥落、个别牙齿损坏、正常配合间隙变大,传递动力时就会发出撞击声。
遇此情况,应检查测量齿轮啮合间隙,间隙超限者,应更换齿轮。b.两齿轮中心线相对位置改变变速箱内齿轮传动机构为定轴轮系传动,一对齿轮的正确啮合是由位置精度保证的,即轴与轴的同心度、平行度保证的。若轴的同心度、平行度发生变化,两齿轮中心线相对位置即发生改变,因而两齿轮啮合间隙相应改变,时大时小,或在牙齿长度上间隙不一致,造成两齿轮啮合不良,传动不平稳而产生响声。影响两轴同心度、平行度的主要因素有:变速箱壳体与飞轮壳之间的连接螺栓松动或拧紧程度不一致,如属此种应拧紧一致;轴承磨损松旷,尤其是、二轴及中间轴支承轴承,如属轴承磨损松旷,应更换轴承;如果是第二轴、中间轴弯曲变形,应予更换;若是变速箱壳体变形,也应予以更换。
变速箱在正常工作中由于齿轮的搅油会产生少量的气泡,为了防止气泡越积越多,产生气蚀现象,导致油膜的厚度减小从而影响变速箱内部离合器及其控制阀的工作,变速箱油具备抗起泡的特性。因此,采用适当的变速箱用油,既可以保护变速箱、延长变速箱的使用寿命、降低变速箱的故障率