在各種工地、礦山等區域,需要很多裝載機(俗稱鏟車)作業。這些裝載機絕大多數搭載的都是液力機械變速箱,其工作原理類似于轎車上的AT自動變速箱。這種變速箱在使用中常見的一個故障就是液壓系統壓力表壓力過低甚至沒有壓力,裝載機無法行駛。今天我們來分析一下液力機械變速箱液壓系統的工作原理以及壓力不足的故障原因。
首先我們來看一下這種變速箱液壓系統示意圖以及油液的循環路線。
在變速箱的最底部,是儲存液壓油的油底殼。當發動機啟動后,飛輪帶動液力變矩器的泵輪高速旋轉,泵輪帶動軸齒輪驅動變速泵轉動,將液壓油從油底殼中吸出,經變速泵增壓后(壓力可達1.5MPa以上)進入液壓油濾清器,過濾后的液壓油進入減壓閥。
在減壓閥中壓力油兵分兩路,一路通往液力變矩器,作為變矩器的工作介質,將發動機的動力傳遞給變速箱中的齒輪變速機構;從變矩器出來的壓力油經液壓油散熱器降溫降壓后,通過超越離合器中心的通孔進入變速箱,潤滑行星齒輪結構,然后流回油底殼;
另一路壓力油經離合器切斷閥進入換檔閥,由駕駛員操縱換檔閥桿位置切換,使壓力油進入不同的離合器活塞缸,使不同擋位的離合器結合,從而使變速箱切換到不同的擋位(一般只有倒擋、一擋、二擋三個擋位),當切換到空檔時,所有的壓力油都直接流回油底殼;同時壓力油也會分別進入到減壓閥的兩側,通過油壓的平衡,動態控制系統油壓,使系統油壓穩定在1.1~1.5MPa之間,系統的壓力傳感器也安裝在這個位置,將壓力信號傳遞給儀表盤上的壓力表,駕駛員可以隨時觀察系統的壓力。
在這個系統中,有幾個主要的閥件。
1、液壓油濾清器旁通閥:這個閥安裝在液壓油濾清器的頂蓋上,當液壓油濾清器堵塞時,為了避免系統斷油,會打開這個閥,使液壓油不經過濾直接進入系統工作。一般這個閥的開啟壓力為1.1MPa左右
2、液力變矩器系統安全閥:在通往液力變矩器的油路上,有一個系統安全閥,它的開啟壓力一般是0.3~0.45MPa之間,它的作用是避免液力變矩器內部的油壓過大,保護液力變矩器的安全
3、潤滑壓力調節閥:液壓油從變矩器散熱器出來之后,要進入變速箱內部潤滑齒輪變速機構,此時的壓力不宜過大,否則會導致變速箱密封困難。因此在這里設置了一個潤滑壓力調節閥,它的開啟壓力一般在0.1~0.2MPa之間,避免潤滑油路壓力過大
4、離合器切斷閥:這個閥安裝在換檔閥總成上,它的作用是當制動系統氣壓不足以及在踩剎車制動時,自動的切斷通往換檔閥的壓力油,使變速箱切換到空檔。它一方面起到安全保護的作用,避免在制動系統氣壓不足的情況下掛檔行車,由于氣壓不足導致剎車失靈;另一方面當制動系統工作時將變速箱切換到空檔,避免變速箱動力持續輸出,與駕駛員駕駛意圖互相沖突。
如果壓力表顯示系統壓力低于1.0MPa或者干脆不顯示壓力,裝載機行駛無力甚至無法行駛,一般故障原因可能有以下幾個方面:
1、變速箱中液壓油不足,或者液壓油不符合規定標準。一般這種變速箱必須使用規定的液壓油,比如8號液力傳動油或者廠家指定的液壓油,不允許用普通液壓油代替。
2、油底殼中的油濾芯堵塞,導致液壓油通過量過小。這個濾芯一般是金屬網式的過濾器,最常見的故障就是油濾芯長時間不更換,表面被各種雜質、膠質、金屬磨屑等堵塞。甚至還遇到過更奇葩的,維修變速箱之后把一塊破布落在了油底殼中,發動機一工作,就把這塊破布吸附到油濾芯上了,發動機熄火后又掉下去,這個故障足足折磨了我們兩天。
3、油底殼至變速泵的油管漏氣或者內部破皮、有夾層。漏氣會導致變速泵吸油不足甚至吸不上來油,有夾層會導致液壓油通路變窄,都會導致液壓系統壓力不足。
4、變速泵損壞或者磨損過度,導致壓力不足。或者變速泵驅動機構(軸齒輪)損壞,變速泵不能旋轉,最常見的是軸齒輪內部的花鍵磨損過度,無法驅動變速泵。
5、液壓油過濾器旁通閥堵塞。本來旁通閥的作用就是防止濾清器堵塞、供油中斷的,但是如果這個旁通閥損壞,結果就恰恰相反了。有一次的故障是這個旁通閥的閥芯掉了,堵在油管的內部,當時就感覺這個油管有問題,但就是找不到故障點,后來換了一個油管故障消除了,把舊油管拆解后才發現它被閥芯堵死了。
6、減壓閥彈簧彈力過低或者彈簧折斷,導致減壓閥處于常開狀態,系統壓力無法建立。
7、離合器切斷閥故障,始終處于油路切斷狀態。這個故障在北方的冬季非常常見,在離合器切斷閥上有兩個氣管,由于裝載機的氣壓制動系統中沒有壓縮空氣干燥裝置,所以壓縮空氣中會有水分。這些水分在離合器切斷閥中積存后,在冬季就會結冰,使離合器切斷閥卡死。這種情況只要把這個閥拆下來重新清洗潤滑組裝后就好了。
8、液力變矩器磨損過大,泄壓較多,或者安全閥開啟壓力過小,這一路的油壓泄漏過大。
以上就是裝載機液壓系統壓力不足的主要故障原因。在實際工作中,我們一般使用壓力表來測量各部位的壓力,以此來判斷究竟是哪一部分出了毛病。當然,經驗也是非常重要的,有些老師傅,利用自己豐富的經驗就可以很快的判斷故障的部位,這是一些初學者無法比擬的。