装载机传动系统(双变).ppt

第一部分传动系统概述第二部分液力变矩器第三部分变速箱第四部分变速箱 变矩器供油系统第五部分变速箱 变矩器典型故障分析 雷沃装载机传动系统 变矩器 变速箱系统 一 传动系统的定义 轮式装载机动力装置和行走装置之间的传动部件总称为传动系统 第一部分传动系统概述 雷沃装载机传动系统 定轴式变速箱 雷沃装载机传动系统 行星式变速箱 二 传动系统的作用 降低转速 增大转矩 实现装载机倒退行驶 必要时中断传动 差速作用三 传动系统的分类按结构和传动介质的不同可分为 机械式 液力机械式 静液式 容积液压式 和电力式四种型式 轮式装载机广泛采用液力机械式传动 四 液力传动1 液体 液压 液力传动三者的区别 液体传动 在传动系统中 以液体 矿物油 为介质进行能量传递与控制的装置称为液体传动装置 简称液体传动 液压传动 凡是主要依靠工作液体的压力能进行能量传递或控制的装置 称为液压传动装置 简称为液压传动 其工作元件称为液压元件 如各种液压泵 液压阀等 液力传动 凡是主要依靠工作液体的动能进行能量传递与控制的装置 称为液力传动 其工作元件称为液力元件 如各种型式的液力变矩器 耦合器等 动力机带动离心水泵2旋转 水被离心水泵从集水槽8中抽上来 通过管路3及导水机构4冲击水轮机叶轮6 使水轮机带动工作机构旋转作功 这种液力传动装置的效率小于70 显然是不实用的 但它却是液力传动的雏形 液力传动的原理简图1 离心泵进水管2 离心水泵3 管路4 导水机构5 水轮机6 水轮机叶轮7 水轮机尾水管8 集水槽 2 液力传动的原理 3 轮式装载机采用液力传动的优缺点1 优点 使装载机具有良好的自动适应性 当外界阻力增大时 液力变矩器能使车辆自动增大牵引力 同时 自动降低行驶速度以克服增大的外界负载 反之 液力变矩器又能自动减小牵引 提高装载机的行驶速度 以保证柴油机能经常在额定工况下工作 避免因外界负荷突然增大而熄火 提高装载机的通过性装有液力传动装置的装载机具有良好的低速稳定性 通过性好 可以在泥泞地 沙地 雪地等软路面以及非硬质土路面行驶或作业 提高装载机的使用寿命液力传动的工作介质是液体 各叶轮之间可以相对滑转 故液力元件具有减振作用 液力元件既能对柴油机曲轴的扭转振动起阻尼作用 提高传动元件的使用寿命 又能吸收和衰减来自装载机行走装置或传动系统的振动和冲击 提高发动机的使用寿命 这对经常处于恶劣环境下工作的装载机极为有利 简化操作和提高操作舒适性采用液力变矩器的装载机 起步平稳 加速迅速 均匀 采用液力传动还可以在较大范围内实现无级变速 因此可以减少换档次数 简化操作 减轻驾驶员的疲劳强度 在行驶过程中液力元件又可以吸收和减小振动 冲击 从而提高了装载机的驾驶舒适性 2 缺点 液力传动系统的效率低 经济性差 结构复杂 制造成本高 液力机械传动系统必须增加一些如供油 冷却系统等附加设备 体积大 重量沉 液力传动元件的输入和输出构件之间没有刚性连接 不能用牵引的方法来起动发动机 特别说明 尽管液力传动系统中还存在着一些缺点 但是由于其优点突出 尤其适合于工况多变的装载机 因此 目前轮式装载机上多采用液力传动系统 30液力变矩器 第二部分30液力变矩器 一 液力变矩器的功能1 增大发动机供给的转矩值 改善装载机的动力性能 使传动平稳 2 在变矩器上通常还设有取力接口 用于将发动机的一部分动力传给液压油泵 以驱动装载机工作液压系统及转向系统工作 二 液力变矩器的结构1 输入部分 由泵轮 罩轮和弹性板组成 并与发动机的同速同向旋转 2 输出部分 由涡轮组成 通过花键与输出齿轮相连 3 固定部分 由壳体 导轮 导轮座等组成 泵轮 由机械能转变为流体动能 涡轮 液体的动能转换为机械能 导轮 增扭 变矩器外观图 泵轮 涡轮 导轮 三 液力变矩器的工作原理 1 基本概念 循环圆 液力变矩器主要由泵轮 导轮和涡轮等组成 它们构成的环形封闭工作腔 是工作液体循环流动的环流通道 工作腔在通过回转轴线切割的截面 即轴面 内所表示出的形状 称为循环圆 有效直径 在循环圆中 工作液体过流部分的最大直径 称为循环圆的有效直径 它是变矩器的代表尺寸 如装载机用的YJSW315型液力变矩器 数字 315 即代表该变矩器的循环圆直径为 315mm 液力耦合器 无导轮 工作原理 离心力作用 压力差 D 循环圆直径 环流 涡流 nT nBMT MB 2 动力传递路线及工作原理1 动力输入部分发动机的动力传递路线 发动机飞轮 弹性板 罩轮 泵轮 原理描述 液力变矩器工作时 由发动机带动泵轮旋转 并将发动机的转矩施加于泵轮 泵轮旋转时 其中的工作液体被叶片带动一起旋转 液体不仅绕泵轮轴线作圆周运动 称为牵连运动 同时 在离心力的作用下 还沿着叶片间的通路从叶片的内缘向外缘作相对运动 这两种运动合成为绝对运动 此时 泵轮外缘的压力较高 而内缘的压力较低 其压力差取决于泵轮的半径和转速 2 动力输出部分涡轮的传动路线为 涡轮 涡轮输出轴 定轴式变速箱变速箱 3 导轮的固定部分导轮是液力变矩器中固定不动的工作轮 导轮和导轮座之间采用花键连接 导轮与变矩器壳体之间的连接为 导轮 导轮座 液力变矩器壳体 四 油路传递路线 润滑齿轮箱 1 润滑冷却离合器 2 淋浴冷却 30液力变矩器油的流向 油泵来油 去变速操纵阀 1 1 1 5MPa 调节进变矩器的压力 进入变矩器泵轮 0 3 0 6MPa 调压阀 松开螺母把螺栓向里拧压力升高 进入变矩器 0 3 0 6MPa 溢流阀 润滑变矩器内齿轮 泄压孔 行走泵来油 进油路 进入泵轮内 回油路 从导轮座和涡轮轴之间流出 变矩器输出轴 齿轮齿数 27个齿 涡轮轴 齿轮齿数 28个齿 注 上面两个齿轮一定不要错装 五 变矩器的密封1 密封的必要性 液力变矩器供油系统要求把进入液力变矩器的低温工作液体和流出的高温工作液体相互隔离 即各有自己的独立流道 因此也应该有密封措施 2 密封类型 对于没有相对运动的两连接件间 采用 O 型密封圈密封 例如 罩轮和泵轮的连接处就采用了 O 型密封圈 以防止循环圆中的液体沿连接处渗漏 对于有相对运动的连接处 采用合金铸铁的密封环 例如 在分动齿轮与导轮座之间就采用了这种密封型式 以防止液体从轴承座处渗漏 唇口式密封 又称为旋转油封 是接触式密封的一种 在液力传动装置的输出轴与壳体处 常采用唇式油封 如 二级输出轴与导轮座之间 一级输出轴与二级输出轴之间均采用唇式密封 装配时应注意 唇式密封圈的唇口应对着来流的方向 一 变速箱的概述1 变速箱的类型 按操纵方式的不同可分为动力换档变速箱和人力换档变速箱两种 按轮系型式的不同可分为行星式变速箱和定轴式变速箱 第三部分变速箱 2 功用 改变柴油机和车轮之间的传动比 从而改变装载机的行使速度和牵引力 以适应装载机作业和行驶的需要 使装载机能倒退行驶 因为发动机只有一个旋转方向 要实现前进和倒退 只有靠变速箱 可切断传给行走装置的动力 能使柴油机在运转的状态下 不将动力传给行走装置 便于发动机的起动和停车安全 3 装载机对变速箱的要求 具有足够的档位和合适的传动比 以满足装载机的使用要求 工作可靠 使用寿命长 传动效率高 结构简单 制造和维修方便 换档轻便 结合平稳 不出现卡滞和跳档现象 二 定轴式变速箱1 定轴式变速箱外观结构及概述 定轴式变速箱是一种多轴常啮式动力换档变速箱 雷沃的30装载机配置定轴式变速箱 ZL20 BS428定轴式变速器 三 定轴式变速箱技术参数 最大输入转速2500r min 最大输入扭矩650N m最大输入功率74kw变速箱型式定轴 常啮合 拨叉换档变速箱传动比BS428前进 档3 82 档2 08 档1 09 档0 59后退 档3 05 档0 87变速箱用油8 液力传动工作压力1 1 1 5MPa油底壳允许油温110 四 定轴式变速箱的结构 4根轴 换档叉 后驱动分离叉 档离合器 倒档离合器 档离合器 结构特点 4根轴 3个换档离合器 2个叉 中间轴总成 输入轴总成 倒档轴总成 1 2 3 2 4离合器 后退离合器 1 3离合器 定轴式变速箱的主要组成部件 换挡离合器 1 3档离合器 2 4档离合器 倒档离合器 输出轴 高低速拨叉 活塞及皮碗 摩擦片 109轴承 尼龙环或钢环 109轴承 换挡离合器结构 主动齿轮 从动齿轮 主动片 活塞 离合器壳 回位弹簧 从动片 主动离合器片是铜基粉末冶金磨擦片 共6片 被动离合器片材质为65Mn共5片 并有0 5毫米的凹度 装配时凸面向着活塞端 装好后用手转动摩擦片进行检查 若转动费力 说明间隙小 可调换薄一些的摩擦片 润滑齿轮箱 1 润滑冷却离合器 2 淋浴冷却 五 定轴式变速箱工作油路 换档阀 通倒档离合器 通1 3档离合器 通2 4档离合器 倒档高压滑油道 2 4档高压滑油道 1 3档高压滑油道 1 3档润滑油道 2 4档润滑油道 倒档润滑油道 倒档润滑油道 2 4档润滑油道 倒档高压滑油道 2 4高压滑油道 1 3档高压滑油道 1 3档润滑油道 1 3档 离合器工作时油路 档位压力油道 润滑冷却油道 离心倒空阀 离心倒空阀自动打开 自动倒空阀 泄油阀 工作原理 离合器接合时 F离 F油压 离合器分离时 F离 润滑齿轮箱 1 润滑冷却离合器 2 淋浴冷却 空挡 2 4挡 润滑齿轮箱 1 润滑冷却离合器 2 淋浴冷却 1 润滑冷却离合器 2 淋浴冷却 1 3挡 润滑齿轮箱 倒挡 润滑齿轮箱 1 润滑冷却离合器 2 淋浴冷却 6 定轴式变速箱的工作原理 离合器工作时动力传递路线 空档 倒档离合器 档离合器 档离合器 变速箱的工作原理档位分析 空档 前进1档 倒档离合器 档离合器 档离合器 变速箱的工作原理档位分析 1 3档离合器 2 4档离合器 倒档离合器 输出轴 高低速拨叉 前进1档实物动力传递路线 空档 前进2档 1 3档离合器 2 4档离合器 倒档离合器 输出轴 高低速拨叉 前进2档实物动力传递路线 空档 前进3档 空档 前进4档 空档 倒退1档 1 3档离合器 2 4档离合器 倒档离合器 输出轴 高低速拨叉 倒档实物动力传递路线 30变速箱轴承型号及参数 1 变速箱装车后 应从加油口加注8号液力传动油约38升 并在发动机起动5分钟后检查油面 其位置应达到油标尺的位置 每班作业前后 都应注意检查变速箱油面位置 在怠速状态下检查 2 变速箱运转时应注意其操纵油压 应保持1 1 1 5Mpa 变矩器的出口油温一般不超过105 短期内不超过115 变速箱油底壳油温不超过100 3 新的变速箱装车后应进行十二小时走合 六个档位各运行二小时 走合期内的负荷不超过额定负荷的70 并经常注意油温 油面和螺栓紧固情况 走合结束后 清洗变速箱油底壳 滤油器滤网 并更换新油 4 变速箱在前进档变换倒档 倒档变前进档 以及高 低档变换时必须停车后进行 5 档之间 或 档之间的变换则可以在行车时进行 7 定轴式变速箱使用注意事项 8 定轴式变速箱常见故障 三 行星式变速箱1 行星式变速箱的组成 结构 箱体 超越离合器 行星变速机构 摩擦片离合器 油缸 活塞 变速阀 变速泵及齿轮等 2 换挡方式 行星齿轮式变速箱 简称行星式变速箱 是由基本行星排组成的 由于基本行星排中有轴线旋转的行星轮 故行星式变速箱只能采用动力换档方式 3 行星式变速箱的优点 受力分散 径向方向的尺寸较为紧凑 由于构成变速箱的基本行星排中 设置有多个行星轮 变速箱中设置四个行星轮 使载荷由几对齿轮共同传递 减少了每对啮合齿轮的受力 齿圈只有一个 但同时与四个行星轮相啮合 可看作四对相互啮合的齿轮 可选用较小的模数齿轮 从而减小了齿轮的体积 4 行星变速机构的工作原理行星式变速箱是由行星排组成的 基本行星排的结构如图3 1所示 基本行星排由太阳轮1 行星轮4 行星架3和齿圈2组成 行星轮装在行星架上 由于行星轮的轴线在空间旋转 与外界连接困难 所以在行星式变速箱中 基本行星排只有三个元件 即太阳轮 行星架 齿圈 可与外界联系 在行星排传递运动的过程中 行星轮只起到传递运动的惰轮作用 对传动比无直接关系 图3 1基本行星排的结构1 太阳轮2 齿圈3 行星架4 行星轮 5 雷沃50装载机变速箱各档传动油路1 倒档传动油路变速阀阀杆置于倒档位置压力油从变速操纵阀进入倒档进油孔流入倒档油缸 在变速箱体上 推动倒档活塞上移压合倒档的主从动摩擦片 分析 由于主动摩擦片套在行星架上 与行星架连接 而从动片与固定在箱体上的隔离架连接 因此 行星架被固定 根据倒档行星变速机构的原理 由于行星架被固定 从太阳轮传来的动力经行星轮从倒档内齿圈输出 而倒档内齿圈又与 档行星架相连 这时从倒档内齿圈的动力经I档行星架传给 档受压盘 再由 档受压盘传给输出齿轮输出 2 档传动油路变速阀阀杆置于I档位置压力油从变速操纵阀进入I档油缸推动I档活塞上移压合I档的主从动摩擦片 分析 由于I档齿圈与I档主动摩擦片啮合 而I档从动摩擦片通过圆柱销与固定在箱体上的隔离架相连 所以 档齿圈被固定 太阳轮输入的动力经I档行星轮传给I档行星架 由于I档行星架与直接档连接盘联成一体 直接档连接盘又与直接档受压盘用花键连接 因此 从 档行星架输出的动力经直接档连接盘传到直接档受压盘输出 3 档传动油路变速阀阀杆置于 档位置压力油从变速阀进入箱体的 档进油口流入直接档油缸推动 档活塞上移压合 档主从动摩擦片 分析 由于 档主动摩擦片与 挡输入轴连接 从动摩擦片通过圆柱销与直接挡受压盘连接 而直接档受压盘又与中间输出轴齿轮连接在一起 这时从太阳轮输入的动力经直接档轴传给 档主动摩擦片 并由直接档从动摩擦片传给受压盘 最后经输出齿圈输出 档不是行星式变速机构 离合器的结合只是为了传递动力 这是与采用行星式变速机构的 离合器不同的 一 供油系统概述1 供油系统的组成一般由变速泵 齿轮泵 变速操纵阀 滤油器 散热装置 油底壳和管路等组成 2 供油系统的作用 为液压换档机构以及液力变矩器提供适合的压力和流量 变矩器与变速箱共同采用一个供油系统 为了防止变速操纵系统失灵 首先应保证变速操纵系统的供油 防止车辆失去控制 第四部分变速箱 变矩器供油系统 供油系统的作用续 带走工作时产生的热量 对工作液体进行冷却 装载机正常运转时 变速箱一变矩器中约有25 的功率损失转变为热能 因此 变速箱一变矩器供油系统中设有液力传动油散热装置 防止液力变矩器中产生气蚀现象 为此 在变矩器的油液出口处设有背压阀 使变矩器工作腔内的液体压力高于外界大气压力 这样就能有效防止变矩器产生气蚀现象 补偿液力变矩器中工作液体的漏损 保证液力变矩器中始终充满工作油液 3 对供油系统工作介质的要求 粘度适宜并具有良好的粘温性能 闪点高而凝点低 良好的化学稳定性 工作液体不含有机械杂质 水分 气泡以及腐蚀性等 特别说明 目前 装载机的液力传动系统使用较多的是6 8 液力传动油 液力传动油起