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杭州前進(jìn)齒輪箱基本構(gòu)造、原理、維護(hù)及使用

2014/12/27 23:00:42

雙渦輪變矩器、行星變速箱，動(dòng)力換檔，機(jī)液控制為ZL40/50裝載機(jī)配套

液力變速器結(jié)構(gòu)圖

ZL40/50液力變速器

基本參數(shù)

ZL40 ZL50

額定輸入功率： 114 kW 154 kW

額定輸入轉(zhuǎn)速： 2000 r / min 2200 r / min

變矩器型式：單級(jí)、二相、四元件（雙渦輪）

變矩器零速變矩比(K0) ： 3.8～4.2

輸入輸出中心距： 562.25 mm

變速箱型式： 2前1倒、動(dòng)力換檔、行星結(jié)構(gòu)

速比：前進(jìn) Ⅰ檔 2.155 Ⅱ檔 0.578 倒退 Ⅰ檔 1.577

變速器操縱方式：機(jī)液操縱

液力變矩器

泵輪+一級(jí)渦輪+二級(jí)渦輪+導(dǎo)輪（單級(jí)、二相、四元件式）

內(nèi)部液流方向：泵輪—渦輪—導(dǎo)輪—泵輪……

變矩器主要性能參數(shù)

變矩比K K=渦輪扭矩/泵輪扭矩

K0=變矩器傳動(dòng)比i為0時(shí)的K值

效率 n 約為80~90%

能容Mp 指泵輪在1000r/min時(shí)所能吸收的扭矩

循環(huán)圓循環(huán)空間的軸截面（通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸的截面）

典型工況：

1）起動(dòng)工況：i=o時(shí)的工況

2）最高（最佳）效率工況

3）高效工作區(qū)：效率值大于給定值（通常為75%）區(qū)域

4）偶合工況：變矩系數(shù)K=1

變矩器的結(jié)構(gòu)原理

變矩器由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪三種旋轉(zhuǎn)元件所組成，由這三個(gè)工作輪組成一個(gè)循環(huán)圓系統(tǒng)。液體按上述順序通過(guò)循環(huán)圓流動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能，通過(guò)泵輪轉(zhuǎn)換為液體的動(dòng)能，再由渦輪轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，變速器內(nèi)的供油泵不斷地把壓力油供給變矩器，這樣才能使變矩器工作起作用，即增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩，同時(shí)通過(guò)經(jīng)變矩器排出的油帶走變矩器內(nèi)產(chǎn)生的熱量并將熱量排出。

變矩器可以通過(guò)二種方式改變其能容：1：是改變泵輪的葉片角。2：是相似放大或縮小(即按同一幾何比例改變)循環(huán)圓直徑和其他部份的尺寸。

變矩器的主要功能

實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，增加發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特性，防止機(jī)械作業(yè)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，改善變速器的換檔品質(zhì)，有利于動(dòng)力換檔。

通過(guò)變矩器，輸出轉(zhuǎn)速可無(wú)級(jí)變化，驅(qū)動(dòng)扭矩能自動(dòng)適應(yīng)所需的負(fù)載扭矩，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速達(dá)到泵輪轉(zhuǎn)速的80%時(shí)，變矩比接近1，渦輪扭矩等于泵輪扭矩，此時(shí)，變矩器相當(dāng)于一個(gè)偶合器。

變矩器的這種自動(dòng)適應(yīng)性，使它特別適用于起步頻繁，路面條件復(fù)雜或工作負(fù)荷變化較大的自卸車、工程機(jī)械和軍用車輛，它能使駕駛員減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，并有更多的精力用于操作工作裝置。

變矩器的工作特性

由于變矩器通過(guò)液體為介質(zhì)而傳遞動(dòng)力，所以又具有傳動(dòng)平穩(wěn)，零件受到的沖擊振動(dòng)較小等優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)于要求高舒適性的轎車或大功率的傳動(dòng)裝置也有較重要的意義。

但是由于變矩器的油液在運(yùn)動(dòng)中有種種損失，如渦流、沖擊磨擦等，所以其傳動(dòng)效率比機(jī)械傳動(dòng)低，其較高的效率約85%，零速工況時(shí)則為零，所以變矩器在應(yīng)用時(shí)特別要注意適用性，并配備一定容量的散熱器。

液力變速器傳動(dòng)原理圖

動(dòng)力換擋變速箱

特點(diǎn)和用途：本變速器由液力變矩器和動(dòng)力換檔機(jī)械變速器兩部分組成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，操縱方便和傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)。用于載荷和速度變化比較頻繁的以四輪驅(qū)動(dòng)的工程機(jī)械（如裝載機(jī)）的動(dòng)力傳動(dòng)。

動(dòng)力換擋：可在不切斷動(dòng)力情況下進(jìn)行升降擋操作通過(guò)帶有濕式摩擦片的離合器實(shí)現(xiàn)

動(dòng)力箱主要有齒輪、離合器、軸、箱體等組成行星式結(jié)構(gòu)

操縱油壓：　　　　1.10~1.40Mpa

變矩器進(jìn)口油壓： 0.30~0.45Mpa

變矩器出口最高允許溫度： 120。C

超越離合器原理圖

超越離合器工作原理

變矩器二級(jí)渦輪的動(dòng)力經(jīng)輸入二級(jí)齒輪傳至中間輸入軸，變矩器一級(jí)渦輪的動(dòng)力傳至輸入一級(jí)齒輪，再傳至大超越離合器外環(huán)齒輪；當(dāng)外負(fù)荷較小時(shí)，因變速箱中間輸入軸比大超越離合器外環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)速高，使大超越離合器滾柱空轉(zhuǎn)，此時(shí)二級(jí)渦輪單獨(dú)工作。

當(dāng)外負(fù)荷增加時(shí)，迫使變速器中間輸入軸轉(zhuǎn)速逐漸下降（此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變），如中間輸入軸的轉(zhuǎn)速小于大超越離合器，外環(huán)齒輪轉(zhuǎn)速時(shí)滾柱被楔緊，由一級(jí)渦輪傳來(lái)的動(dòng)力經(jīng)滾柱傳至大超越離合器凸輪，由于凸輪與中間輸入軸為螺栓聯(lián)接，故此時(shí)一級(jí)渦輪與二級(jí)渦輪同時(shí)工作。

液力變速器液壓原理圖

液壓控制系統(tǒng)

液壓控制系統(tǒng)必須滿足下列工作要求，保證有穩(wěn)定的控制壓力，為液力變矩器提供傳遞介質(zhì)——油，換檔時(shí)使各檔摩擦元件能迅速而平順地結(jié)合，維持變矩器內(nèi)一定的油壓，以免氣蝕，提供足夠的油量保證潤(rùn)滑和散熱的需要，其他要求如微動(dòng)、制動(dòng)時(shí)自動(dòng)脫檔，閉鎖、換檔解鎖等。

液壓控制系統(tǒng)

液壓控制分類：機(jī)液控制，電控液動(dòng)，自動(dòng)控制

機(jī)液控制：靠人工控制閥桿，由閥桿控制油的流向。

電控液動(dòng)：換檔時(shí)，人是通過(guò)控制電氣選擇器使接通電磁閥，再由電磁閥控制油的流向。

自動(dòng)控制：在駕駛員給定的速度范圍內(nèi)，自動(dòng)控制器能根據(jù)車輛的負(fù)荷，速度確定換檔時(shí) 機(jī)和檔位，并動(dòng)接通相應(yīng)的電磁閥進(jìn)行換檔，必要時(shí)駕駛員也可干預(yù)換檔。

操作、維護(hù)和保養(yǎng)

換擋和換向

在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)將變速桿置于空檔位置！

變速器換檔時(shí)應(yīng)先減速行駛！

換向時(shí)應(yīng)先停車再掛檔！

加油及油位檢查

必須在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況、停車掛空擋及變速器處于正常工作的熱平衡溫度（裝載機(jī)一般為60~80 ℃，壓路機(jī)一般為50℃左右)時(shí)來(lái)檢查、控制油面高度。

檢查時(shí)機(jī)液控制的換擋（向）閥桿或電液控制的選擇器手柄必須置于空擋位置。

說(shuō)明書中用油量為參考值，需考慮到冷卻器、兩根油管、變矩器等的油量；油量不足有可能造成牽引無(wú)力，油位過(guò)高則可能引起變速器溫升及透氣帽的冒油現(xiàn)象。

ZL50系列液力變速器采用8號(hào)液力傳動(dòng)油，或選用符合SAE15W-40標(biāo)準(zhǔn)的傳動(dòng)油。

液力變速器決不允許用普通的齒輪油、機(jī)油作為傳動(dòng)及潤(rùn)滑油。不清潔及不合規(guī)定的油品將造成變速器工作異常！

變速箱油液的清潔度對(duì)變速液壓系統(tǒng)的元件，如油泵、操縱閥等性能及壽命影響較大，因此必須保持油液的清潔度，變速箱油應(yīng)按規(guī)定期限更換。

駕駛室內(nèi)監(jiān)控的潤(rùn)滑油溫應(yīng)為變矩器的出口油溫，其溫度最大不得超過(guò)120 ℃ 。正常工作油溫應(yīng)在80~100 ℃之間。

油位檢查方法

1）將車輛停于平坦地方；

2）變速器換擋手柄置于空擋位置“N”；

3）變速器工作溫度在正常范圍之內(nèi)；

4）發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況，轉(zhuǎn)速約為 1000r/min；

5）40 ℃時(shí)油位應(yīng)在檢油塞之間；

6）80 ℃時(shí)油位應(yīng)在檢油塞之上。

換油及濾清器的更換

首次換油為100工作小時(shí)后，以后每隔1000工作小時(shí)或一年（以先到為準(zhǔn)）換一次油。

換油時(shí)應(yīng)將車輛置于平地，盡量排干變速箱內(nèi)的舊油，包括散熱器及相關(guān)管路。

變速器油溫在40℃時(shí)放油效果最佳。

每次換油必須同時(shí)清洗（或更換）濾清器！

日常工作時(shí)應(yīng)注意濾清器內(nèi)的旁通閥是否是開啟狀態(tài)。

日常保養(yǎng)

保養(yǎng)分為50、200、600、2400工作時(shí)保養(yǎng)。

50小時(shí)（周）保養(yǎng)（1）檢查油位。（2）檢查變速器操縱裝置等。

200小時(shí)（月）保養(yǎng)：清洗（或更換）濾清器、清洗油底殼。

600小時(shí)（季）保養(yǎng)：（1）變速箱更換新油。（2）清洗（或更換）濾清器、清洗油底殼。

2400小時(shí)（年）保養(yǎng)：對(duì)變速箱、變矩器進(jìn)行解體檢查，更換易損件，必要時(shí)調(diào)整或更換零部件。

注意：變速器應(yīng)由專業(yè)人員或在其指導(dǎo)下進(jìn)行維修及拆檢！

常見故障分析及排除方法

以下介紹的是ZL40/50系列變速器的一些常見故障（異?，F(xiàn)象）及相應(yīng)的簡(jiǎn)易排除方法。有些故障可由用戶自行排除；如變速器的故障涉及到維修或拆檢，請(qǐng)由專業(yè)人員或在其指導(dǎo)下進(jìn)行。如遇到表中未涉及或非表中所分析的故障或異?，F(xiàn)象，應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析并確定相應(yīng)的解決措施。

1）發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)但不能行駛

未掛上擋 → 檢查操縱閥桿是否回位，拆檢后找出不能回位原因并排除之（機(jī)控）；

變速箱內(nèi)油位過(guò)低 → 按要求補(bǔ)充新油

變速操縱閥的制動(dòng)閥桿不能回位→拆檢制動(dòng)閥桿、找出不能回位原因

變速油泵損壞或油封滲漏造成供油不足 → 更換新件，檢查密封面及油封

2）驅(qū)動(dòng)力不足

變矩器入口油壓低 → 檢查變速箱油位；更換或清洗濾清器及粗濾網(wǎng)；檢查操縱閥中的壓力控制閥及制動(dòng)脫檔閥是否正常。

主壓力偏低（理論值1.10~1.40MPa）。

離合器打滑 → 檢查各離合器油壓及活塞油封；檢查有無(wú)過(guò)載現(xiàn)象。

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不夠 → 檢查發(fā)動(dòng)機(jī)。

3）控制壓力（主壓力）偏低、不穩(wěn)或表跳

減壓閥調(diào)整不當(dāng) → 重新調(diào)整