ZL50型裝載機(jī)變速器電液控制閥

浙江省臨海液壓件廠 陳益標(biāo)   出處:選自《工程機(jī)械》雜志　

【論文摘要】國(guó)產(chǎn)中型裝載機(jī)變速器操縱系統(tǒng)均為軟軸（或連桿機(jī)構(gòu)）連接換擋，氣動(dòng)快速卸荷制動(dòng)。本文介紹的電液控制操縱閥系電磁鐵與液壓閥組合，實(shí)行電液控制換擋，從而實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)變速器的電液控制。

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1 現(xiàn)有變速器結(jié)構(gòu)存在的問題及改進(jìn)設(shè)計(jì)思路

   目前，國(guó)產(chǎn)ZL40和ZL50型輪式裝載機(jī)動(dòng)力變速器均采用結(jié)構(gòu)相似的操縱閥總成，以控制動(dòng)力變速器擋位離合器的接合，實(shí)現(xiàn)主朵行走及制支動(dòng)。這類操縱閥組成。經(jīng)使用，其性能基本穩(wěn)定，但系統(tǒng)存在以下幾個(gè)問題：

   （1）采用軟軸和氣制動(dòng)裝置等控制部件，在制造和安裝方面要求較高，空間布置復(fù)雜。

   （2）需要一套氣動(dòng)輔助裝置，容易出現(xiàn)漏氣等故障且成本較高。

   （3）長(zhǎng)期使用需要更換供氣軟管和調(diào)整軟軸等。

   （4）駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度較大。

    據(jù)此，在參考國(guó)外變速器控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了電液組合控制的換擋機(jī)構(gòu)，取代軟軸連接及氣動(dòng)卸荷的液力操縱閥總成，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力變速器操縱控制電液化。

   電液換擋操縱閥設(shè)計(jì)：

  ZL40現(xiàn)ZL50型裝載機(jī)變速器系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)擁有量較大，改變其結(jié)構(gòu)有較大的困難，我們?cè)诓桓淖儸F(xiàn)有變速箱結(jié)構(gòu)的情況下，將電液換擋操縱閥同樣設(shè)定了二擋前進(jìn)，一擋倒退等擋位，將原有的鋼球，彈簧定位結(jié)構(gòu)及氣閥體緊急制動(dòng)裝置改為電液換擋閥組，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)，后退等擋位離合器的接合及系統(tǒng)需緊急制動(dòng)時(shí)的的快速卸荷。

   2 電液換擋操縱閥的構(gòu)成

   電興換擋操縱閥由電磁鐵，液壓閥組，附加的電開關(guān)（邏輯編碼型）和導(dǎo)線等組成，如附圖所示。電開關(guān)由現(xiàn)有LW6型組合，互鎖并控制三只電磁鐵的通斷。設(shè)定D1、D2、DR、OFF四擋，D1、D2、DR、分別控制前進(jìn)一擋，前進(jìn)二擋，倒退擋的電磁鐵通電，OFF鍵與主機(jī)腳制動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)，總控三只電磁鐵電路。

   電磁鐵為推桿型，采用24V直流穩(wěn)壓電源，額定功率50W，起重功率為150W，推桿有效行程為6mm。在系統(tǒng)中的通斷情況下見表1，其中√代表通電，×代表斷電。

表1

  3 系統(tǒng)工作原理

   液壓閥由溢流式定壓閥、緩沖閥、單向節(jié)流閥和三路P型滑閥組成。

   裝載朵變速泵來油經(jīng)溢流定壓閥，大部分進(jìn)入變矩器系統(tǒng)（PZW），極少一部分彌補(bǔ)閥組因泄漏而造面的流量損失。溢流定壓閥將調(diào)定系統(tǒng)的工作壓力為1.2--1.45MPa。當(dāng)電開關(guān)置于OFF位置時(shí)，閥組將處于空擋（N擋），各擋離合器的油路均與回油腔接通而卸壓。當(dāng)電開關(guān)分別處于D1、D2、DR、時(shí)，各相應(yīng)擋位電磁鐵起作用。來油將分別進(jìn)入F1、F2及R擋，并使用相應(yīng)的離合器接合。閥組中的單向節(jié)流閥起調(diào)速作 用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)快速卸荷、慢速充油升壓。緩沖閥與單向節(jié)流閥同時(shí)起作用，以實(shí)現(xiàn)比較合理的壓力變化，使用各擋離合器平穩(wěn)結(jié)合，減少?zèng)_擊，降低磨擦片的摩損，延長(zhǎng)磨擦片，中間軸及傘齒輪等壽命。

   4 系統(tǒng)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)改進(jìn)

  原操縱閥氣制動(dòng)機(jī)構(gòu)為切斷閥與氣閥體組合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)緊急制動(dòng)進(jìn)的快速卸荷，同時(shí)使擋位離合器結(jié)合時(shí)能平掐過渡。在電液機(jī)構(gòu)中，改進(jìn)單向節(jié)流閥及調(diào)壓閥的結(jié)構(gòu)，采用電磁鐵開關(guān)與腳制動(dòng)控制油路聯(lián)動(dòng)。

   我廠設(shè)計(jì)的電磁換擋機(jī)構(gòu)，有以下特點(diǎn)：

   （1）利于主機(jī)整個(gè)空間系統(tǒng)的合理布置，大大減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，防止了漏氣避免了軟軸調(diào)整。

   （2）合理設(shè)計(jì)了單向節(jié)流閥，組沖閥，使系統(tǒng)壓力變化特性更加合理，有效地降低了換擋瞬間的沖擊，減少了磨擦片的磨損。

   （3）采用比較合理的彈簧，閥孔，閥芯等參數(shù)，提高了溢流定壓閥壽命，使閥的壽命比原閥提高10倍以上。

   該系統(tǒng)存在主要問題是控制遠(yuǎn)件如電磁鐵等可靠性產(chǎn)差，有待改進(jìn)。