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中实洛阳重型机械有限公司 颜明 张锐
随着我国装载机的快速发展,市场对ZL60 装载机的需求也越来越大.但由于主要部件电液换挡变速器一直没有成熟产品供主机配套,6 吨级装载机的发展长期收到制约.为此,中实洛阳重型机械有限公司开发了GW200 节能装载机用液力传动电液换挡定轴式变速器.
GW200 节能装载机用液力传动电液换挡定轴式变速器主要由YJ380 变矩器、前进4 挡后退3 挡电液换挡变速器、电液操纵系统和微机电控系统等组成,可以满足ZL60 装载机及其它发动机功率为160-200kW 的各种轮式工程机械、建筑机械等车辆行走传动系统的需求,具有挡位多、动力性好、结构紧凑、操纵方便等优点.
该变速器的最大输入功率为200 kW, 最大输入转矩为1000N·m, 最大输入转速为2200r/min,零速变矩系数K0 为3.0-3.2.变速器型式为定轴式电液换挡,输入至输出中心距为607mm.其重量为780kg,主油压为1.4-1.7MPa.换挡操纵方式为微机控制电液换挡,电液换挡系统电压为直流24V.该变速器速比在前进挡的1-4 挡分别为4.235、2.297、1.146 和0.686；在后退挡的1-3 挡分别为4.235、2.297 和1.146.在结构方面,该变速器总成中的变矩器与变速器为一整体式结构,便于在整车上安装.变矩器泵轮上带有动力输出齿轮,可以驱动两个功率输出口,以适应装载机安装工作液压泵与转向液压泵.液压泵安装空间较大,可安装齿轮泵及变量柱塞泵.变速器总成上共装有3个转速传感器,分别测量输入转速即发动机转速、变矩器涡轮转速和输出轴转速即车速,并将不同的转速信号提供给变速器自动换挡微机控制系统,以便实现自动或半自动换挡.
YJ380 单涡轮液力变矩器采用单级单向三元件,主要由泵轮、涡轮、导轮、动力输出驱动装置及变矩器进出口压力调节阀等组成.此种变矩器由ZF 公司原配,调整变矩器的叶栅参数,使变矩器的能容改变,可使同功率的各种不同发动机在1800-2200r/min 都能输出足够大的牵引力.而变速器则采用全动力电液换挡定轴式变速器,挡位数为前进4 挡,后退3 挡.变速器主要由前进、一挡离合器总成,倒退、二挡离合器总成,第三、四挡离合器总成,惰轮轴及输出轴等组成.换挡方式采用电液换挡装置,电液换挡操纵阀总成安装在变速器的侧面.各离合器的内部结构是相同的,均由摩擦片、钢片、活塞、密封圈及轴承等组成.在离合器的活塞上装有快速排油阀,以使离合器在分离时能快速分离.
电液控制液压换挡系统由液压换挡控制油路、变矩器补偿冷却油路、变速器齿轮、轴承、离合器摩擦片的压力润滑油路组成.其中,电液换挡控制油路主要由变速泵、滤油器、电液变速操纵阀等组成,而电液换挡操纵阀主要包括5 个换挡阀与相应的5 个换挡电磁阀.油泵输出压力油,经过滤油器后到达电液变速操纵阀,变速操纵阀将变速泵来油分为两路.其中一路进入压力调节阀,压力调节阀可以使进入离合器中的压力缓慢上升,根据不同车型设计,使换挡平稳,同时保持变速操纵系统油压稳定在1.4-1.6 MPa,为离合器提供足够的换挡压力油；然后再将油液输往液力变矩器进口,进入变矩器补偿油路.在变速操纵阀的另一油路,作为先导控制油路通往各换挡电磁阀进油口.变速操纵阀内设有5 个电磁阀,每个电磁阀与相应的挡位都有对应关系,每次换挡时电控盒给电磁阀发出电信号,进而实现方向及速度的选择.变矩器入口处有变矩器进口压力阀,可以控制变矩器进口的最高压力不超过0.4-0.5MPa.变矩器出口处还有变矩器出口压力阀,其开启压力为0.2-0.3MPa.变矩器出油经散热器后再回到变速器,流向各挡离合器的轴承、摩擦片等处润滑.
经试验室台架性能试验,GW200 节能装载机用液力传动电液换挡定轴式变速器各项性能指标都达到了设计要求,总成各挡最高效率都达到75%以上.该变速器与我国现有小批生产的GW200 装载机用变速器相比优势较为明显.变矩器为自主开发,可与同等功率不同转速的发动机合理匹配,达到理想的牵引力；所有挡位都可实现动力换挡,为全自动换挡提供了基础；变速器上装有三个转速传感器,可提供给换挡控制器各处的转速信号,与换挡控制器配合,实现自动及半自动换挡；由于采用了电液换挡,与主机相结合,可实现智能控制；变速器挡位多,动力性好,可使整机节省燃油；变速器采用定轴式传动,结构简单,加工成本低；发动机功率输出口适合安装各种液压泵.
该变速器还安装在ZL60 装载机上进行了600 小时的工业性试验.经试验测试,整机在特定工况下与同类机型相比最多可节省20%的燃油.与进口同类型产品相比,该变速器性能相当,但论文范文大幅降低,可提高我国ZL60 装载机的整体水平.
直接换挡变速器:汽车维修视频教程 汽车自动变速器换挡原理—黄林彬
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