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ZL50G型装载机变速器挂挡失效的排查
来源:工程机械与维修  作者:佚名  2016-12-03 10:48:40

    1.故障现象
    1台使用了400h的ZL50G型装载机作业中,其变速器有时出现挂前进挡却后退行走的乱挡现象。该机出现上述故障后,操作手报修后没有及时停机,而是继续坚持带病作业。当维修人员到达现场时,该机变速器已经出现挂挡失灵现象。
    2.传动路线
    该型装载机配置了6缸直列涡轮增压发动机,采用前进后退各4个挡、BZ050型电液控制的平行轴式半自动变速器,底盘采用两级减速、钳盘式制动式驱动桥。该型装载机动力传递路线如图1所示。

    从该型装载机动力传递路线图可知,该机动力传递有时出现变速器乱挡、挂前进挡却后退故障,应从换挡手柄、电脑盒、挡位电磁阀、传动液压、主控阀和变速器组成的控制路线中去排查。
    3.故障排查
    我们到达装载机施工现场时发现,该装载机工况恶劣,经常超载。额定载荷35t的卡车,平均4斗半便可装满,每斗铲装近8t。现场对该机进行挂挡试验时,挂II挡不能行走,挂其他挡位均能行走。
    我们检测4个挡位电磁阀的控制电信号和主控阀压力,发现挡位电磁阀控制电信号正常;挂II挡时检测主控阀压力只有0.1 MPa,挂其他前进挡时主控阀压力只有0.6MPa,而正常压力应为2.2MPa。据此初步判断故障部位在变速离合器。
    因为拆解变速器工作量较大,为防止判断错误,我们又进行了以下2项检查:一是将换挡手柄与电脑盒进行短接,用专用线束使蓄电池电流控制挡位电磁阀的逻辑动作,结果挡位电磁阀动作正常,但装载机仍不能行走,据此排除了换挡手柄及电脑盒存在问题的可能性;二是拆解变速器粗滤器,发现有挡位离合器波形弹簧的断头,且传动油很脏。根据以上检查,我们决定拆解变速器。
    拆解变速器后,发现前进、后退离合器内波形弹簧出现断裂,前进挡离合器活塞密封环唇口处有2处损伤;II挡离合器活塞密封环断裂,II挡离合器摩擦片因高温烧结变黑,摩擦材料完全脱落,有7根波形弹簧产生断头、1根波形弹簧从中间断裂。变速器挡位离合器结构如图2所示,波形弹簧外形如图3所示。



    4.原因分析
    分析认为,II挡离合器活塞密封环损坏、断裂,造成其离合器压力油泄漏、油压过低(只有0AMPa),导致装载机挂II挡不能行走;前进挡离合器活塞密封环有2处损伤变形,造成压力油泄漏,导致前进挡离合器油压降低(只有0.6MPa )。但是前进挡离合器油压降低到0.6MP。时,变速器仍可完成行走动作。
    装载机一般长时间在前进II挡和后退II挡连续工作,前进挡离合器泄漏后,II挡离合器油压降低,造成II挡离合器打滑、油温升高,导致II挡离合器摩擦片加快磨损、摩擦片因高温烧结变黑、摩擦材料脱落。
    我们在修复变速离合器时发现,活塞安装就位后,部分波形弹簧产生“搭头”现象。经检查发现波形弹簧自由高度过高,未挂挡时波形弹簧被活塞压缩产生“搭头”,造成其没有伸缩空间,导致挂挡后变速离合器压紧力不够、无法有效传递扭矩。因波形弹簧“搭头”,且受力时容易折断,从而划伤变速离合器摩擦片,继而加速离合器摩擦片失效。

    5.故障修复
    装复变速器之前,我们设计、制作了波形弹簧自由状态和压缩高度检查工装,用于防止波形弹簧产生“搭头”引发变速器故障。装配波形弹簧时,要将波形弹簧开口处对准离合器润滑口,以便进一步检查其是否产生“搭头”。
    更换损坏的前进离合器活塞密封环、II挡离合器活塞环、摩擦片及波形弹簧后,将变速器装复。该装载机修复后试机,故障消失。从2014年一直工作到现在,该装载机再也没有发生变速离合器失效问题。

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