装载机维修技术

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（2）离合器接合 当车辆以中速至高速（通常50km/h以上）行驶时，
加压液体流至锁止离合器的后端。此时锁止活塞挤压液力变矩器壳体， 从而使锁止离合器与前盖（驱动盘）接合并一起转动。
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柳工变矩器
柳工液力变矩 器结构图
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液力变矩器和超越离合器传动路线图
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液力变矩器 进出油道
Pmax=0.45MPa
1一滚柱 2一塑料垫片 3一涡轮轮毂 4一曲轴凸缘 5一涡轮 6一起动齿圈 7—变矩器壳 8一泵轮 9一导轮 10一自由轮外座圈 11一自由轮内座圈 12一泵轮轮毂 13一变矩器输出轴 （齿轮变速器第一轴） 14一导轮固定套管
15一推力垫片 16一自由轮机构盖
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12
2、四元件综合式液力变矩器。 其构造示意图如图所示。 四元件综合式液力变矩器的
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五、常见故障的处理方法
3、空挡自动前进，挂前进挡也可正常行驶，挂后退挡时装载机不能 行走，但各挡工作压力均正常 一三、二四挡操作杆挂任一挡，前进、后退操作杆处于中间 位置而装载机前进，说明前进离合器处于结合状态。挂入后退挡 后由于后退离合器结合而前进离合器未正常脱开，两个离合器同 时处于结合状态，从而造成整机不行走的现象。对此，应拆开前 进离合器进行检查。一般为离合器主、从动片烧结抱死，或卡簧 部分脱出导致摩擦片倾斜不能复位。另外，前进离合器活塞卡滞、 支座单向阀堵塞也会造成离合器分离慢或不分离。对单向阀卡滞 的一般与行走系油液清洁度有关，必要时清洗滤芯、更换液压油。
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(2) 动力换挡变速器 通过液压操作实现换挡
其特点为： 结构复杂、体积大、质
量重、有磨檫损失、传动 效率较低；
但操纵简单、快，可实 现负荷下不停车换挡，可 提高生产率。
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动力换挡变速器的优缺点
优点：
① 操纵简单省力 ② 提高行车安全性 ③ 行驶平稳、舒适性好 ④ 防止传动系过载 ⑤ 有效地衰减传动系扭转振动 ⑥ 延长发动机及传动部件寿命 ⑦ 提高车辆的动力性 ⑧ 改善和提高车辆的动力性 ⑨ 减少燃油消耗 ⑩ 降低排放污染
装载机维修技术
——变矩器、变速箱原理及常见故障处理方法
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1
内容
基本概念 液力变矩器 变速箱 液压控制系统 常见故障的处理方法 各系统压力调整方法
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2
一、基本概念
传动的概念： 传动：机械能的传递 传动的种类：
机械传动 液压传动
液力传动 电力传动
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3
一、基本概念 柳工装载机的基本结构（ZL30F为例）
封环，重新调整轴承与轴承盖，使轴承间隙为0.05-0.09mm。
如打滑时间过长可能烧损摩擦片，应换新件。若污染油液，
应清洗滤芯滤网或更换新油。
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五、常见故障的处理方法
2、发动机正常，挂任一挡位，均不行走或行走无力
每个挡位均不行走或行走无力，可将故障范围限定在变矩器、行走泵、减压
阀等各挡公用油路和部件上。在出现这种故障时，可以观察到整机不行走时主传
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五、常见故障的处理方法
(1)相应挡位离合器轴承盖或尼龙套严重磨损；
(2)如轴承盖或尼龙套良好或磨损轻微，则说明该挡离合器内
外封环密封不良。轴承盖、尼龙套、内外封环等薄弱部件磨
损后，供往离合器油液从磨损部位大量泄露，从而造成控制
油压降低，离合器出现打滑现象，这类故障往往伴随油温过
高的现象。
排除方法：更换相应损坏零件即轴承盖或尼龙套、内外
3、耦合点
耦合点是指当转速比达到某一规定值时，涡流变得最小， 而转矩比几乎为1:1。换言之，液力变矩器在耦合点工作时， 开始起液力耦合器的作用，以防止转矩比降至1以下。
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传动效率
P= k ·T ·n
式中 P——发动机输出功率，单位为kW；
k——系数；
T——发动机转矩，单位为N•m；
n——发动机转速，单位为r/min。
机械在某一特定速度）或以上时，锁止离合器
通过机械机构将发动机与变速器输入轴直接联
结。这样，发动机产生的动力几乎100%地传送
至变速器。
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2.结构
锁止离合器装 在涡轮毂上涡轮 的前端，减振弹 簧在离合器接合 时吸收扭力，防 止产生振动。
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3.运行
锁止离合器起动后随同泵轮及涡轮一起转动，锁止 离合器的接合及分离由液力变矩器的液压油流向决定。 （1）离合器分离 当车辆低速行驶时，液力变矩器液体 流至锁止离合器的前端。此时锁止离合器前端及后端的压 力相等，使锁止离合器脱开。
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转矩传递
转矩传递原理
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泵轮和涡轮结构
泵轮结构
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泵轮和涡轮结构
涡轮结构
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转矩传递过程
1、泵轮转动，涡轮不动。 2、泵轮与涡轮转速差较大时，形成涡流。 3、泵轮与涡轮转速接近时，形成环流。
泵轮转动，涡轮不动
涡流
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环流
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转矩放大原理
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定轮结构
定轮位于泵轮与涡轮之间，安装在定轮轴上，而定轮轴经过 单向离合器固定在变速器壳体上。定轮叶片截住离开涡轮的变速 器油，改变其方向，使其冲击泵轮的叶片背部，给泵轮一个额外 的推力。
Pmax=0.56MPa
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三、变速箱（行星变速器）
变速器的基本概念
改变车辆的运行速度
变速器
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变速器的发展
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变速器的功用（齿轮传动）
1、 变速变矩 2、 能倒退行驶 3、 中断动力传递
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变速器的分类
1、按传动比变化方式有三种： ⑴ 有级式变速器 ——改变传动比 ⑵ 无级式变速器 ——电力式、液力式（液动式） ⑶ 综合式变速器 ——液力式＋有级式
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2、按操纵方式不同 分人力换挡和动力换挡二种
(1) 人力换挡变速器 拨动滑动齿轮换挡
拨动啮合套换挡
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拨动滑动齿轮换挡变速器
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拨动啮合套换挡变速器
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人力换挡变速器特点：
优点：① 结构简单 ② 工作可靠 ③ 制造容易 ④ 质量轻 ⑤ 传动效率高
缺点：① 操纵强度大 ② 换挡时间长
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单向离合器的结构
单向离合器外圈转动
楔形块锁止
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变矩器单向离合器（自由轮）机构构造
1—内座圈 2—外座圈 3—导轮 4—铆钉 5—滚柱 6—叠片弹簧
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定轮单向离合器的转矩放大功能
涡流较大
涡流相当大时定轮单向离合器工作情况
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定轮单向离合器的转矩放大功能
涡流较小
涡流较小时单向离合器工作情况
特性是两个变矩器特性和一个偶合器特性的综合。
1－动齿圈 2—变矩器壳 3—曲轴凸缘 4—第一导轮（I） 5一涡轮 6一泵轮 7一第二导轮（Ⅱ） 8—自由轮机构 9一输出轴 10一导轮固定套管 a) 示意图 b) 液流方向
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3、带锁止离合器的液 力变矩器
带锁止离合器的液力变矩器构造
1—动齿圈 2—锁止离合器操纵油缸 3一导向销 4一曲轴凸缘盘 5—油道 6—操纵油缸活塞（压盘）7—从动盘 8—传力盘 9—键 l0一涡轮 11一泵轮 12一导轮 13一自由轮机构 14一涡轮轮毂 15—变矩器输出轴
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装载机传动图
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装载机传动系统简图
液压泵
变矩器 柴油机
前传动轴
后传动轴 变速箱
前驱动桥
后驱动桥
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变矩器——变速箱
ZL系列装载机 变矩器－变速器装配图
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二、液力变矩器
液力变矩器安装在变速器齿轮的输入端， 通过驱动盘固定在发动机的后端。
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8
液力变矩器的功用
1、成倍增长发动机产生的转矩。 2、起到自动离合器的作用，传送或断开发 动机至变速器的转矩。 3、缓冲发动机及传动系的扭转振动。 4、起到飞轮的作用，使发动机转动平稳。 5、驱动液压控制系统的液压泵。
TWe 100%
TB
式中
——传动效率；
TW ——涡轮输出转矩，单位为N•m；
T B ——泵轮输出转矩，单位为N•m；
e ——转速比。
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液力变矩器的运作
1、车辆停住，发动机怠速运转时， 液力变矩器在失速点工作。
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2、车辆起步时，液力变矩器在变矩区工作
当解除制动时，涡轮与 变速器输入轴一起转动。所 以，在踩下加速踏板时，涡 轮就与泵轮转速及转矩成正 比的输出，以大于发动机所 产生的转矩转动，传动效率 也随之增加，并在转速比达 到耦合点前一点达到最大值， 使得车辆前进。
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液力变矩器的组成
泵轮——通过液力变矩器壳体 与曲轴相连，由曲轴驱动。
涡轮——由液压驱动，与变速 器输入轴联接。
定轮——由单向离合器及定轮 轴组成，与自动变速器壳体 固定。
锁止离合器——由花键轴联接 在变速器的输入轴上。
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几种典型液力变矩器
1、 三元件液力变矩器
该变扭器可以转入偶合器工况， 故又称综合式液力变矩器。其构 造如图所示。
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四、液压控制 系统
变矩器——变速箱 液压系统图
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变速操纵阀
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五、常见故障的处理方法
1、 某挡位行走无力或不行走，其余挡位行走正常。行走无力或 不行走是指挂某挡位行驶速度明显低于该挡位的正常行走速度 或铲斗轻微插入料堆后即不行走。 某挡位行走无力或不行走，可排除变矩器、行走泵、减压 阀等各挡公用油路和部件的问题，故障发生的部位只能是在变 速控制阀之后到该挡离合器活塞之间的油路上。此时应首先观 察变矩器与变速箱之间的主传动轴旋转情况：挂相应挡位，在 铲斗插入料堆装载机停止前进后，主传动轴继续转动而变速箱 输出轴不转时，即可确认存在以下问题：
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3、车辆低速行驶时，液力变矩器在耦合点工作
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4、车辆以中、高速行驶时，液力变矩器在耦合区工作
这时，液力变矩 器仅仅起到液力耦合 器的作用，涡轮以与 泵轮几乎一样的转速 转动。转矩比几乎为 1:1传送 。
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锁止离合器机构
1.作用
为防止液力变矩器在耦合区出现能量损失
现象、降低油耗，当车速在大约60km/h（工程
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液力变矩器的特点
1、自动调节输出扭矩和转速；
2、自动实现低速重载和高速轻载的转换；
3、变矩比大，高效区域宽；
4、以油为介质、吸收和消除了外来振动和冲击，保护了柴 油机和传动系统；
5、当外载荷突然增大或不可克服时，发动机也不会熄火；
6、大大减轻了司机操作的劳动强度，提高了舒适性。
不足之处：效率低，经济性差。
缺点 ①结构较为复杂 ②制造难度大 ③生产成本高 ④维修困难 ⑤传动效率低
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3、安轮系形式分类：定轴式、行星式
⑴定轴式变速器
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⑵ 行星式变速器
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工程机械常用的变速器 ⑴ 滑动齿轮人力换挡变速器 ⑵ 啮合套人力换挡变速器 ⑶ 滑动齿轮和啮合套组合人力换挡变速器 ⑷ 直齿轮（和斜齿轮）长啮合动力换挡变
磨损或油液清洁度差造成的故障，可按以下顺序检查：
(1)判断故障是否在变矩器。检查安装在车后架上的机械油回油滤清器，如滤网上
附着有大量的铝粉，即可断定变矩器内轴承损坏导致“三轮”磨损，应拆卸变矩
器，更换损坏的零部件并清洗油路。
.Fra Baidu bibliotek
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五、常见故障的处理方法
工作时变矩器工作油腔内的传动油液必须保持充满状态，油量不足会导 致输出扭矩降低，使主传动轴旋转无力或停止旋转。检查时脱开变矩器 至变速箱的回油（变矩器溢流）低压胶管，观察发动机怠速状态下回油 管的溢流量。正常状态下只有很少的流量，随着发动机转速的升高、变 矩器减压阀内的溢流阀突然开启时流量会突然增大。如果发动机怠速时 此流量也较大，则可判定变矩器内的密封环严重磨损导致内漏。 (2)如变矩器向变速箱的回油正常，则使发动机高速运转，如回油量较少， 则应检查行走泵的吸油管路内是否存在脏堵或漏气现象。主要检查变速 箱内安装的吸油滤网、行走泵胶管是否老化、内部脱落或折弯等。 (3)如上述正常，可以判定行走泵容积效率低，则更换行走泵。 (4)行走无力故障一般不考虑变矩器回油散热回路故障。
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液力变矩器的性能
1、转矩比
T=TW / TB
式中 T——转矩比； TW——涡轮输出转矩， 单位为N•m； TB——泵轮输出转矩， 单位为N•m。
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液力变矩器的性能
2.失速点
失速点是指涡轮停转（转速比为零）时的泵轮状态。液 力变矩器的最大转矩比就在失速点，转矩比通常在1.7～ 2.5之间。
动轴也不转动。
对于这类故障，首先检查变速箱内液压油油量是否足够，方法是使发动机处
于怠速状态，观察油位应在变速箱侧面的油标中部，如看不到油面应补足油液。
油位正常后区分故障是突然出现还是逐渐出现。如属突发性故障，应拆检减压阀
是否脏污、阀芯表面是否划伤卡死在最小供油位置，可通过清洗研磨解决再检查
行走泵连接套花键是否损坏；如故障征兆缓慢出现，一般属于行走系零部件逐渐
速器 ⑸ 行星齿轮动力换挡变速器
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单排行星齿轮机构
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n1+kn2-(1+k)n3=0 k=Z2/Z1
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（1）离合器接合
（2）离合器分离
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柳工装载机变速器
BS305变速箱变速部分
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变速箱动力传递图
前进一档传递线路图
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变速箱动力传递图
前进二档传递线路图
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变速箱动力传递图 倒档传递线路图