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日志

礦用車變速箱升級(jí)改造紀(jì)實(shí)

熱度 5已有 1453 次閱讀2011-6-3 00:52 |個(gè)人分類:變速箱自動(dòng)換檔

去年BAUMA展會(huì)接到不少?gòu)S家要求參與其變速箱電液比例升級(jí)改造的項(xiàng)目的邀請(qǐng),有裝載機(jī),推土機(jī),叉車,拖拉機(jī)廠家等。近來(lái)一直忙碌,自己忙不說(shuō),員工也沒(méi)得閑,心里真是過(guò)意不去。聊聊變速箱改造吧,會(huì)開(kāi)車的越來(lái)越多,希望讓大家多自動(dòng)換擋變速箱感興趣。

 

在展覽會(huì)上一家北方的礦用車動(dòng)力換擋變速箱廠引起我們公司的關(guān)注。搞變速箱的都知道,國(guó)內(nèi)重載車輛的變速箱多是干式離合器,濕式離合器的變速箱基本都是進(jìn)口品牌。用油液冷卻的,稱為濕式離合器,動(dòng)力傳遞平滑柔和,使用壽命長(zhǎng)。用空氣來(lái)冷卻的稱為干式離合器,使用壽命相對(duì)較短。

離合器是用來(lái)切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力。切斷動(dòng)力是便于換檔,傳遞動(dòng)力是讓車輛前進(jìn)。離合器分為主動(dòng)磨擦片和被動(dòng)磨擦片。主動(dòng)磨擦片通過(guò)齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸連成一體;被動(dòng)磨擦片也是通過(guò)齒輪與變速箱的主動(dòng)輪連成一體。一般離合器都有多片主動(dòng)磨擦片和多片被動(dòng)磨擦片,二者為同心圓,間隔置放。離合器有三種工作狀態(tài):第一種是接合狀態(tài),即主動(dòng)磨擦片與被動(dòng)磨擦片在彈簧和活塞的作用下接合在一起,發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力被傳送到變速箱;第二種是分離狀態(tài),啟動(dòng)換擋開(kāi)關(guān)后,作用在主被動(dòng)磨擦片上的壓力被釋放,主動(dòng)磨擦片與被動(dòng)磨擦片轉(zhuǎn)變?yōu)榉蛛x狀態(tài);第三種狀態(tài)是磨合狀態(tài),主動(dòng)磨擦片與被動(dòng)磨擦片處于半接合,半分離分離狀態(tài),動(dòng)力傳遞處于過(guò)渡狀態(tài)。

 

據(jù)廠家講主要產(chǎn)品是生產(chǎn)礦用車的動(dòng)力換擋變速箱,搞變速箱的自動(dòng)換擋已經(jīng)三年了,離合器燒結(jié)的問(wèn)題一直比較嚴(yán)重。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)幾次更新?lián)Q代,但問(wèn)題一直沒(méi)有解決。3月初,我們攜帶儀器對(duì)該廠的臺(tái)架試驗(yàn)的變速箱進(jìn)行了檢測(cè)。這是個(gè)5檔的變速箱,我們制作了一個(gè)過(guò)渡板,安裝在原有液壓換擋閥和變速箱殼體之間,并在過(guò)渡板上制作了各檔離合器的測(cè)壓口,并安裝了壓力傳感器。

工廠工程師與現(xiàn)場(chǎng)工人第一次從電腦屏幕上看到了自己變速箱各檔離合器接合的狀態(tài)。運(yùn)行試驗(yàn)中可以清楚聽(tīng)到,前進(jìn)三檔和倒退二檔換擋時(shí)噪音較大,從動(dòng)態(tài)壓力曲線可以看出,換擋時(shí)脫檔離合器的分離壓力降至4-3.5公斤時(shí),進(jìn)檔離合器開(kāi)始接合升壓。其它檔位的最低壓力在2公斤左右。聽(tīng)廠方人員講,這兩檔離合器燒結(jié)的情況比較嚴(yán)重。但我問(wèn)道離合器的分離壓力是多少時(shí),竟無(wú)人知曉?吹皆趫(chǎng)人員疑惑的樣子,知道遇到“丈二和尚”了。

好在隨機(jī)應(yīng)變,耍個(gè)小聰明是我的強(qiáng)項(xiàng),我們請(qǐng)求廠方在變速箱輸出主軸端安裝個(gè)車用制動(dòng)器。廠方挺痛快,安排工人用了半個(gè)小時(shí)將手制動(dòng)盤安裝完畢。一切就緒,重新開(kāi)機(jī)試驗(yàn),與以往不同的是,接通前進(jìn)一檔后我們要求工人手拉制動(dòng)盤加載,若主軸轉(zhuǎn)速異常就松開(kāi)制動(dòng)盤,以防憋電機(jī)。此時(shí)我們將總壓力閥調(diào)到0后,以0.1公斤級(jí)數(shù)逐漸升壓,當(dāng)加到2公斤,工人感覺(jué)主軸已略有動(dòng)力,升到2.1公斤時(shí),主軸克服制動(dòng)開(kāi)始慢速旋轉(zhuǎn),但升到2.2公斤時(shí)主軸克服制動(dòng)開(kāi)始快速旋轉(zhuǎn)。工人松開(kāi)制動(dòng)盤任其高速運(yùn)轉(zhuǎn)。這時(shí)在場(chǎng)人員議論紛紛,不用說(shuō)大家都知道離合器分離壓力、接合壓力應(yīng)該是多少了。

在上述試驗(yàn)中看出,壓力2.2公斤時(shí)為接合狀態(tài),主軸克服制動(dòng)力快速旋轉(zhuǎn);2.1公斤時(shí)為磨合狀態(tài),主軸克服制動(dòng)力慢速旋轉(zhuǎn);2公斤以下為分離狀態(tài),主軸處于慣性旋轉(zhuǎn)狀態(tài),若略加制動(dòng)力,則停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

離合器燒結(jié)問(wèn)題原因已經(jīng)明確,現(xiàn)在要做的是調(diào)整機(jī)械換擋閥的換擋時(shí)機(jī),保證離合器在壓力降至2公斤以下后在升壓接合。其實(shí)調(diào)整延長(zhǎng)換擋時(shí)機(jī)正是機(jī)械換擋閥的瓶頸,通常為了遷就各換擋閥的時(shí)機(jī),保證柔性接合,不得不犧牲換擋周期。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),某些檔位換擋周期長(zhǎng)達(dá)2-3秒。由于行駛中由于換擋周期過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致的減速?zèng)_擊已經(jīng)投訴不斷,因此現(xiàn)有換擋閥系統(tǒng)已無(wú)調(diào)整的余地。

高科技是雙刃劍,結(jié)果竟是如此殘酷。由于更換整個(gè)換擋系統(tǒng)絕非易事,慎重起見(jiàn),我們只能將試驗(yàn)結(jié)果及建議通告總部請(qǐng)求評(píng)估。

 

續(xù)11-6-13“目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力換擋變速箱電液換擋系統(tǒng)的特點(diǎn)及弱點(diǎn)

 

目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力換擋變速箱的電液換擋系統(tǒng)主要由兩部分組成,機(jī)械調(diào)壓閥和電液換擋閥。

機(jī)械調(diào)壓有多種形式,壓力控制,蓄能器調(diào)壓,節(jié)流緩沖等。其作用通過(guò)三階段完成換擋,快速充油、緩沖保壓,逐漸升壓,即:在換擋瞬間低壓充油,然后模擬踏板慢松離合的過(guò)程,調(diào)節(jié)離合器油缸的升壓特性,使離合器柔性接合,逐漸升壓直至升至最高壓力,實(shí)現(xiàn)車輛換擋起步。

 

這種電液換擋系統(tǒng)有兩個(gè)弱點(diǎn)。一,國(guó)產(chǎn)閥多數(shù)是仿德國(guó)ZF,但制造工藝差,導(dǎo)致液壓緩沖閥質(zhì)量不穩(wěn)定,二,機(jī)械減壓閥只能模擬起步檔升壓特性,由于升到高速檔是受制于機(jī)械減壓閥的升壓特性,高速升檔、降檔會(huì)產(chǎn)生停頓感。

續(xù)3,11-06-21國(guó)內(nèi)動(dòng)力換擋變速箱技術(shù)發(fā)展及現(xiàn)狀

續(xù)3,國(guó)內(nèi)變速箱發(fā)展與現(xiàn)狀

本帖最后由 英德康 于 2011-6-21 21:05 編輯

前面介紹的機(jī)械緩沖閥+電液換擋閥的換擋系統(tǒng),也稱為微電子控制的半自動(dòng)化電液變速操縱,是80年代各廠家相繼從德國(guó)、美國(guó)、日本引進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)的成果。
20世紀(jì)70年代末80年代初,我國(guó)為了改變工程機(jī)械落后的局面,開(kāi)始引進(jìn)工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的變速箱制造技術(shù)。
1989年四川齒輪廠率先引進(jìn)了美國(guó)CAT公司的動(dòng)力換檔變速箱、液力變矩器技術(shù),1992年杭州前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)引進(jìn)了德國(guó)ZF公司180型變速箱技術(shù),1995年柳工集團(tuán)與德國(guó)ZF公司合資生產(chǎn)變速箱和濕式傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋,杭齒集團(tuán)與柳工—ZF合資廠根據(jù)用戶需要均可生產(chǎn)先進(jìn)的電液換檔變速箱。浙江臨海海宏集團(tuán)近年來(lái)引進(jìn)美國(guó)、日本技術(shù)研制開(kāi)發(fā)的變速操縱閥、片式多路換向閥,先導(dǎo)比例閥等一大批閥類組件,其技術(shù)水平已達(dá)到20世紀(jì)90年代國(guó)際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。
以裝載機(jī)變速箱為例:目前應(yīng)用最廣泛的是1970年柳工與天工院合作開(kāi)發(fā)成功的ZLSO型輪式裝載機(jī)上所用的雙渦輪液力變矩器加簡(jiǎn)單行星式動(dòng)力換擋變速器所組成的雙渦輪簡(jiǎn)單行星式“雙變”。我國(guó)裝載機(jī)配套的定軸式“雙變”,基本上都是由三元件簡(jiǎn)單變矩器加定軸式變速器組成。
目前,這種定軸式“雙變”主要有4大品種:第一種是山工變矩器、變速器分置型“雙變”,四進(jìn)四退、雙桿操作;第二種是3t級(jí)裝載機(jī)‘.雙變”,擋位只有三進(jìn)三退,;第三種是Zt級(jí)及以下的小型裝載機(jī)所用“雙變”,基本與3t級(jí)定軸式“雙變”相同,2008年產(chǎn)量約1萬(wàn)臺(tái)。前3種定軸式“雙變”為機(jī)械手動(dòng)操縱落。第四種是德國(guó)采埃孚公司(ZF)的4WG18O(杭齒引進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品)及4WG20O(柳工與ZF合資生產(chǎn)產(chǎn)品)型定軸式“雙變”。這種“雙變”與前面3種最大的差別是通過(guò)微電子控制實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化電液變速操縱。
微電子半自動(dòng)電液變速操縱對(duì)于裝載機(jī)所用‘雙變”變速箱而言,機(jī)械手動(dòng)換擋升級(jí)為電液換擋,產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)沒(méi)有改變,談不上先進(jìn)與否。

 

 


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發(fā)表評(píng)論 評(píng)論 (10 個(gè)評(píng)論)

回復(fù) 憨老馬 2011-6-3 08:55
現(xiàn)在”知其然而又知其所以然“的人很少了,博主是其中的精英!
回復(fù) 藍(lán)夢(mèng) 2011-6-3 20:44
一直等著有機(jī)會(huì)和前輩學(xué)習(xí)
:)
回復(fù) 火焰 2011-6-8 10:55
不懂開(kāi)車的也來(lái)看:)
回復(fù) 英德康 2011-6-14 21:53
目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力換擋變速箱的電液換擋系統(tǒng)主要由兩部分組成,機(jī)械調(diào)壓閥和電液換擋閥。
機(jī)械調(diào)壓有多種形式,壓力控制,蓄能器調(diào)壓,節(jié)流緩沖等。其作用通過(guò)三階段完成換擋,快速充油、緩沖保壓,逐漸升壓,即:在換擋瞬間低壓充油,然后模擬踏板慢松離合的過(guò)程,調(diào)節(jié)離合器油缸的升壓特性,使離合器柔性接合,逐漸升壓直至升至最高壓力,實(shí)現(xiàn)車輛換擋起步。
這種電液換擋系統(tǒng)有兩個(gè)弱點(diǎn)。一,國(guó)產(chǎn)閥多數(shù)是仿德國(guó)ZF,但制造工藝差,導(dǎo)致液壓緩沖閥質(zhì)量不穩(wěn)定,二,機(jī)械減壓閥只能模擬起步檔升壓特性,由于升到高速檔是受制于機(jī)械減壓閥的升壓特性,高速升檔、降檔會(huì)產(chǎn)生停頓感。
回復(fù) 英德康 2011-6-14 22:01
憨老馬: 現(xiàn)在”知其然而又知其所以然“的人很少了,博主是其中的精英。
學(xué)生而已,一路戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢走來(lái),多虧眾多朋友的鼓勵(lì)、支持。
回復(fù) 英德康 2011-6-14 22:03
藍(lán)夢(mèng): 一直等著有機(jī)會(huì)和前輩學(xué)習(xí)
:)
互相交流吧,身臨其境效果最好,來(lái)看看吧
回復(fù) 英德康 2011-6-14 22:06
火焰: 不懂開(kāi)車的也來(lái)看:)
車可多了,叉車,吊車,天車,裝載機(jī),推土機(jī),拖拉機(jī),總有會(huì)的,F(xiàn)在不會(huì),將來(lái)會(huì)的。
回復(fù) 憨老馬 2011-6-15 06:13
英德康: 學(xué)生而已,一路戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢走來(lái),多虧眾多朋友的鼓勵(lì)、支持。
過(guò)謙啦過(guò)謙啦!我很佩服你啊。
回復(fù) chuxue 2011-8-24 16:53
真是佩服博主。√珔柡α!感覺(jué)有點(diǎn)崇拜你呵呵
回復(fù) everfree 2011-11-14 22:43
學(xué)習(xí)!最近才看到博主的文章,博主真夠博學(xué)。

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