双中间轴变速器高低档转换气路故障分析

双中间轴变速器高低档转换气路故障分析
双中间轴变速器的高低档转换由副箱调压系统气路操纵实现,其中涉及比较多的气动元件，是变速器故障率比较高的一个区域。

图1 双H型换档操纵气路
双中间轴变速器的高低档转换由副箱调压系统气路操纵实现，其中涉及比较多的气动元件，是变速器故障率比较高的一个区域。

本文对双中间轴变速器系统气路的工作原理进行说明，同时对比较常见的故障模式进行分析，介绍比较合理的故障判定以及维修方法。

系统气路的工作原理
双中间轴变速器副箱由调压系统气路操纵换档。

根据档位的不同大体可以分为双H型换档操纵气路与倒“王”型换档操纵气路两种。

一、双H型换档操纵气路
使用双H型换档操纵气路的代表箱型为9档系列，系统气路的气动元件有空气滤清调节器、双H气阀、副箱换档气缸和连接管路（见图1）。

来自整车储气筒的压缩空气的压力为0.7～0.8 MPa，经过空气滤清调压器后调压为0.41～0.44 MPa，通过气管进入双H气阀的进气口。

挂低档时，双H气阀的顶杆处于未压缩状态，低档气路接通，压缩空气通过双H气阀低档气管进入换档气缸低档进气口，推动换档气缸的活塞向后移动，换档气缸拨叉轴带动副箱拨叉推动副箱同步器与副箱减速齿轮的内结合齿结合，变速器呈低档状态。

挂高档时，双H气阀的顶杆被压缩，高档气路接通，压缩空气通过双H气阀高档气管进入换档气缸高档进气口，推动换档气缸的活塞向前移动，换档气缸拨叉轴带动副箱拨叉推动副箱同步器与副箱驱动齿轮的内结合齿结合，变速器呈高档状态。

双H型换档操纵气路原理如图2所示。

图2 双H型换档操纵气路原理
1. 当变速杆在低档区操纵时，压缩空气的工作路线为：
压缩空气（0.7～0.8 MPa）→空气过滤器（0.41～0.44 MPa）→双H气阀进气口1→双H气阀出气口4→副箱气缸低档区进气口。

这时，气压使气缸的活塞紧靠在气缸的右端，变速器处于低档状态。

2. 当变速杆在高档区操纵时，压缩空气的工作路线为：
压缩空气（0.7～0.8 MPa）→空气过滤器（0.41～0.44 MPa）→双H气阀进气口1→双H气阀出气口2→副箱气缸高档区进气口。

这时，气压使气缸的活塞紧靠在气缸的左端，变速器处于高档状态。

二、倒“王”型换档操纵气路
使用单H换档操纵气路的代表箱型为12档系列，气路系统的气动元件有空气滤清调节器、气路控制阀、预选阀、单H气阀、副箱换档气缸和连接管路（见图3）。

图3 倒“王”型换档操纵气路
图4 倒“王”型换档操纵气路原理
来自整车的压缩空气为0.7～0.8 MPa，经过变速器的空气滤清调节器调压至0.67～0.71 MPa后，进入主气管2，当主箱处于空档位置时，气路控制阀9开通，压缩空气继而进入单H气阀10。

此时如果预选阀拨头处于低档位置，那么预选阀P孔接通的控制出气管就会接通压缩空气，压缩空气从控制出气管进入单H气阀的活塞腔，推动单H气阀的阀杆克服弹簧力运动到低档状态，这时，从气路控制阀过来的压缩空气经过单H气阀进入低档气管，最终进入副箱气缸的低档区域，推动活塞向右移动，变速器呈现低档状态；
若预选阀的拨头处于高档位置，那么预选阀的P孔就不会接通压缩空气，单H气阀的阀杆在弹簧的作用下复位，处于高档状态，这时，从气路控制阀过来的压缩空气经过单H气阀进入高档气管，最终进入副箱气缸的高档区域，推动活塞向左移动，变速器呈现高档状态。

倒“王”型换档操纵气路原理如图4所示。

1.当预选阀拨头处于低档位置，压缩空气的工作路线为：
副箱气缸低档腔压缩空气→单H气阀低档出气口4→单H气阀低档排气口5→排入大气。

2. 当预选阀拨头处于高档位置，压缩空气的工作路线为：
副箱气缸高档腔压缩空气→单H气阀高档出气口2→单H气阀高档排气口3→排入大气。

故障分析
系统气路的主要功能是实现高低档气路的转换，其最终失效的表现是变速器副箱高低档无法转换。

现对系统气路典型的失效模式进行分析，并且介绍合理的判定失效方法。

一、双H型换档操纵气路
1．双H气阀漏气，系统高低档无法转换
（1）双H气阀漏气的原因主要包括：
a）双H气阀的进气、出气管路接头没有拧紧或者破损，导致气体泄漏。

b）副箱气缸活塞Ｏ型圈磨损或永久变形过大，导致气体从气缸密封腔泄漏到另一腔，继而从双H气阀排气孔泄露出去，体现为双H气阀漏气。

通常情况下，这种泄漏量很大，可以听到明显的漏气声音。

(注：这种情况双H气阀功能完好)。

c）双H气阀内部密封失效，进气管1的气体直接从排气口3或5泄漏（见图5）。

（2）失效判定以及维修方法
a）首先检查进气、出气管路接头有无拧紧，是否破损，若有破损现象，需更换破损气管总成。

b）排除管接头泄漏的可能后，需做如下检查：当变速杆在低档区操纵时双H气阀漏气，从气缸上拆下高档进气管，若气缸有气体一直泄漏，则说明是气缸内部窜气，需要维修气缸总成，若无气体泄漏，则是双H气阀内部失效，需要更换双H气阀。

c）当变速杆在高档区操纵时双H气阀漏气，从气缸上拆下低档进气管，若气缸中有气体一直泄漏，则说明是气缸内部窜气，需要维修气缸总成，若无气体泄漏，则是双H气阀内部失效，需要更换双H气阀。

图5 双H气阀内部密封失效导致的漏气
2．双H气阀不漏气，系统高低档无法转换
（1）原因分析
a）整车气压不够。

b）空气过滤器失效，调节后的气压不符合要求。

c）气管破损导致漏气，或者气管给别的构件夹扁而影响气流的通过。

d）双H气阀内部失效，阀杆无法回位，导致高低档气路无法切换。

e）副箱气缸衬拨叉轴拉伤，导致卡滞。

f）副箱同步器失效，高低档无法切换。

（2）失效判定以及维修方法
a）检查驾驶室仪表的整车气压是否为0.7～0.8 MPa。

b）检查空气过滤器是否完好，在出口处装一压力表，检验调节后的气压是否为0.41～0.44 MPa，如有问题，需更换。

c）检查所有气管有无裂缝，有无给压扁的现象，若有裂缝、破损，需要更换气管总成。

d）检查双H气阀的顶杆是否往复自如，如有不回弹现象，需要更换双H气阀。

e）检查副箱气缸的拨叉轴是否往复自如，如有卡滞现象，需要维修气缸总成。

f）检查副箱同步器的功能性是否完好，如有损坏，需更换。

二、单H气阀
1．单H气阀漏气，系统高低档无法转换
（1）原因分析
a）单H气阀的进气、出气管路接头没有拧紧或者破损，导致气体泄漏。

b）副箱气缸活塞O型圈失效，导致气体从气缸密封腔泄漏到另一腔，继而从单H气阀排气孔泄露出去，体现为单H气阀漏气。

通常情况下，这种泄漏量很大，可以听到明显的漏气声音。

(注：这种情况单H气阀功能完好)。

c）单H气阀内部密封失效，进气口的气体直接从排气口泄漏。

通常情况下，这种泄漏量比较小，很难听到漏气的声音，需要有手去触摸感觉。

（2）失效判定以及维修方法
单H气阀漏气的失效判定以及维修方法与双H气阀漏气的一致。

2．单H气阀不漏气，系统高低档无法转换
（1）原因分析
a）整车气压不够。

b）空气过滤器失效，调节后的气压不符合要求。

c）气管破损导致漏气，或者气管给别的构件夹扁而影响气流的通过。

d）气路控制阀漏气、不回位，导致无压缩空气进入单H气阀或者气压不够。

e）预选阀失效，低档状态预选阀出气管无气体进入单H阀活塞腔，单H阀无法换向（注：这种情况单H气阀功能性完好）。

f）单H气阀内部失效，阀杆无法回位，导致高低档气路无法切换。

g）副箱气缸衬拨叉轴拉伤，导致卡滞。

h）副箱同步器失效，高低档无法切换。

（2）失效判定以及维修方法
a）检查驾驶室仪表的整车气压是否为0.7～0.8 MPa。

b）检查空气过滤器是否破损，在出口处装一压力表，检验调节后的气压是否为0.68～0.71 MPa，如有问题，需更换。

c）检查所有气管有无裂缝，有无压扁的现象，若有裂缝、破损，需要更换气管总成。

d）检查气路控制阀是否漏气；在变速器空档状态拆下气路控制阀的出气气管，看是否有气体，如没有，需要更换气路控制阀。

e）检查预选阀功能性是否完好，拨头在低档位置时，预选阀出气管有无气体，若没有，需要更换预选阀。

f）分别在预选阀拨头处于高低档位置时，检查单H气阀的高低档出气口有无气体，如只有一口有气体，则说明单H气阀内部失效不回位，需要更换单H气阀。

g）检查副箱气缸的拨叉轴是否往复自如，如有卡滞现象，需要维修气缸总成。

h）检查副箱同步器的功能性是否完好，如果有损坏，则需更换。

2100/2300=0.913
0.427*0.913=0.390 0.472*0.913=0.431
0.320*0.931=0.298
1.215*0.931=1.131。