一台日本川崎85ZIV型装载机在作业过程中,挂前进挡时不行走,而且从变矩器通气孔往外冒油。更换回油滤芯后故障依旧,检测油路压力控制主阀和前进挡控制阀,状况良好,最后决定解体变速器。
1、变速器工作原理
该变速器采用半自动控制,机械部分为类似汽车变速箱和结构。换挡控制阀全部采用电磁阀,并且部分采用微电脑控制,其工作原理如下:
前进I挡的动力传递:(挡杆前推,开关扭到位置“1”,电脑发出信号给I挡和前进挡控制阀,使它们打开,接通油路)变矩器输出轴--中间齿轮--前进挡齿轮--前进离合器--中心轴I--I挡离合器--I挡齿轮--中间齿轮--输出轴--动力输出。
倒退I挡的动力传递:(挡杆后拉。开关扭到位置“1”,电脑发出信号给I挡和倒挡控制阀,使它们打开,接通油路)变矩器输出轴--中间齿轮--前进挡齿轮--前进离合器--中心轴I--I挡离合器--I挡齿轮--中间齿轮--输出轴--动力输出。
II、III挡的工作原理与I挡的相同。III-IV挡为自动换挡,工作过程是当变速杆扳到位置“3”时,变速器壳体侧面对着输出轴齿轮位置的转速传感器(利用齿轮轮齿切割磁场产生电信号)会产生一个脉冲信号,并被控制变速器的电脑所提取。根据信号的变化来判断是否需要升(降)挡。当行驶速度达到30km/h时,电脑发出新的控制信号,逐渐减小直至切断III挡油路,接通IV挡油路,自动升到IV挡,若驾驶员踩下制动器或者检测到信号变慢或者操纵杆有了新的(换挡)信号请求时,电脑会再次发出控制信号,断开IV挡油路接通相应的档位。
2、拆装
(1)解体变矩器。发现泵轮与变矩器壳由10个螺栓连接并定位,泵轮中心由一盘轴承支撑,没有轴向定位,泵轮已沿着螺栓中心孔裂开了,并伴有碎片。
(2)解体手制动器和后端盖。打开后端盖是两个腔,后腔里有I挡、IV挡齿轮和离合器总成,还有变速器输出轴及齿轮,将3件总成取出。除了输出轴是贯通前后的以外,其余的轴用花键和另一箱体中的轴相连,中间隔断用轴承支撑。
(3)解体前端盖。里面是两根轴和离合器总成,与变矩器输出轴相连的那根轴上依次是前进挡离合器和III挡离合器,另一根轴上对应的方向依次是倒挡离合器和II挡离合器,把它们取出后主解体结束,除变矩器外其他零部件未发现异常。
(4)解体离合器总成。发现前进挡离合器片已经全部报废,整组片(7对)高度比修理数据降低了10mm,已超出了活塞的最大行程2mm,只能更新。而相同的倒挡离合器片也有部分磨损,整组片(7对),高度降低了6mm,I挡和II挡离合器片没有磨损痕迹,III挡离合器片磨损也较严重,有明显烧糊的痕迹,整组片(5对)高度降低了6mm,IV挡离合器片基本没有磨损。
(5)安装的准备。应清洗全部零件,用高压空气吹干,吹通油道。把用于安装的离合器片用厂家规定的专用油(10W/35机油)提前2小时浸泡。
(6)组装。在组装的过程中,离合器活塞的密封环比较硬,是用类似尼龙的材料制成的,安装时用开水加热软化后就容易多了,把活塞装入离合器内以后用高压空气顺着油道顶动活塞,以检查活塞的运动是否灵活,以及活塞的密封环是否泄漏,以免给车辆造成新的故障。最后把离合器片组装成离合器。
(7)总装。总装时注意杂物不要掉进变速器内,花键轴在和离合器摩擦片内齿槽连接时一定要到位,一般每过一个片的时候,能有一下“喀啦”的感觉,如果安装不到位,下一部分也装不上,必须返工。
更换变矩器后试机,故障被排除。
分析III挡离合器片剧烈磨损的原因。该变速器III挡到IV挡系自动调整,而I挡、II挡和III挡是手动换挡,当变速杆处在位置“3”时,行速低于20km/h,如果不是手动从III挡变到II挡,行速再降低也不能自动从III挡变到II挡,而传感器的信号继续起作用,IV挡油路被断开,保持在III挡作业,直至工作结束。在整个工作过程中,低速大扭矩时,变速杆经常处于III挡位置,致使III挡离合器片不堪重负,加剧磨损。这也是造成前进和后退离合器片磨损的主要原因。
正确操作的减少故障的有效途径,在修理过程中对驾驶员进行现场教育,改变不正确的操作手法,应I挡起步、II挡重载、III挡空载跑车。