12第七章 液力—机械传动装置与

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章,工程机械传动装置与液压系统的运用技术,71,液力变矩器的合理运用,一、保证压力补偿系统正常工作,液力变矩器设置的压力补偿系统，保持各处的油液压力都不低于油液的空气分离压，防止气蚀的发生。同时不断将部分工作液体从变矩器中引出，通过变矩器外循环进行水冷式的强制冷却，使变矩器中保持一定油量、油压和油温，解决液力变矩器的散热和冷却问题。,图,7-1,变矩器补偿系统图,1.,滤油器；,2.,变速泵；,3.,压力表；,4.,压力阀；,5.,变矩器；,6.,压力表；,7.,背压阀；,8.,油温表；,9.,油冷却器；,10.,溢流阀；,11.,变速器润滑油道,液力,机械传动装置与液压系统的运用技术,液力变矩器的合理运用,二、防止油温过高,油温过高的危害,设计油温一般为,70,110,，达到,100,时就存在着故障隐患。油温过高则有下列危害：,1),油液粘度减小，泄露量增大，油压降低，变矩器驱动力矩不足，变速器中的离合器、制动器易打滑，同时润滑条件变差，加速液压元件磨损，液压泵及整个系统的效率也显著下降；,2),零件因过热而膨胀，破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加，液压阀容易卡死；使润滑油膜变薄、机械磨损增加，结果造成泵、阀、马达等的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废；,3),油温过高使油液氧化加剧，油液使用寿命降低，石油基油液形成胶状物质，并在过热的元件表面上形成沉积物，容易堵塞各种控制孔；,4),油液汽化，容易使液压元件产生穴蚀；,5),温度过高的油液使橡胶密封件和软管早期老化变质，寿命缩短，甚至丧失其密封性能，使液压系统不能正常工作。,液力,机械传动装置与液压系统的运用技术,液力变矩器的合理运用,液力传动系统工作油温过高的内部表现为：,系统传动效率降低；,发动机燃油经济性降低；,传动系统寿命降低。,液力,机械传动装置与液压系统的运用技术,液力变矩器的合理运用,高温原因分析,热源部件主要有变矩器、变速泵、变速器、离合器、阀等，散热部件主要有变速器油底壳、滤清器、冷却器、油管、阀等。热源部件和散热部件发生故障，都可能引起整个变速循环系统产生过热现象。,1),工作油温长时间过高主要是匹配或设计不当，油液散热不良，变速器油位设计过高或加油量把握不准三方面的原因造成。,2),变速器离合器分离不彻底。,3),液压泵供油不足,4),发动机油门操作不当影响变矩器传动效率（变矩器长时间在低效率区域工作。,5),失速时间过长（发动机的输出功率全都变成热能）。,6),使用不当（环境温度较高，高负荷使用时间过长，操纵各阀过快、过猛或操纵油门过于频繁，使系统产生液压冲击，均会使油温过高。,7),变矩器产生内泄。,8),发动机冷却系统工作不良。,9,）当工程机械在平坦的道路上高速行驶时，导轮单向离合器失效，也会导致油温过高。,液力,机械传动装置与液压系统的运用技术,液力变矩器的合理运用,三、正确使用液力传动油,液力变矩器用油既是液力液力变矩器的工作介质，也是液压传动,(,变速器的操纵控制部分,),的工作介质，既要冷却变矩器也要冷却变速器，同时还要用来润滑变速器的齿轮、轴承等。,严格执行说明书规定的用油规格、加油方法、加油量、换油里程间隔。,变速器过量注油是非常有害的。注油过多，变速器旋转零件的搅拌作用，将油液充气和加热，因而加速氧化。溶解或悬浮的磨损金属，例如铜和铝可充当催化剂，加速油液的氧化。,现场使用者可采用目测的方法来判断油的劣化程度。在第一次加油后，应起动发动机，运转几分钟后，检查油液面高度。定期检查油液质量，定期换油，发现油液中有污物或油液变质，应提前换油。,液压油不能代替液力传动油（最大流速在,5,7m/s,，温度在,60,左右，不得超过,80,）。液力传动油的粘度指数高，高温粘度保持性更好；低温流动性和高温抗氧化性能优良；具有独一无二的摩擦特性；油流速高,(,可达,20m,s),，抗剪切性、抗气泡性好；具有更好的极压抗磨性适合轴瓦及齿轮传动机构的润滑。,液力,机械传动装置与液压系统的运用技术,液力变矩器的合理运用,四、合理操作,液力变矩器的自动适应负载变化性能和过载保护性能，使发动机不易被憋熄火，这一优点如果被不合理的操作利用，则危害很大。,要了解液力传动的特点，避免高负荷使用时间过长，操纵各阀过快、过猛或操纵油门过于频繁，长时间使用小油门或大油门工作或行驶，挂高挡利用冲击进行大负荷铲装作业，行走装置已开始打滑还加大油门等不合理的操作。,液力,机械传动装置与液压系统的运用技术,液力变矩器的合理运用,五、液力元件的检查技术,1.,变矩器零速工况的检查,在变矩器输出轴零速工况下,(,制动,),、使发动机油门全开,(,不要超过,30 S),，检查发动机的转速，并与说明书推荐的发动机转速作对比。,如果发动机的实际转速低于推荐的发动机转速，说明发动机功率不足或者变矩器导轮的单向离合器不能闭锁。,如果发动机的实际转速高于推荐的发动机转速，说明此刻变速器所挂挡位的离合器打滑或者变速器离合器的油路压力低。,液力,机械传动装置与液压系统的运用技术,液力变矩器的合理运用,五、液力元件的检查技术,2.,带有单向离合器的导轮工作是否正常的检查,导轮是否正常工作，可通过观察油温下降的快慢来进行。在变矩器输出轴零速工况下使发动机油门全开，使变矩器出口油温升高到,120,左右，然后松开变矩器的输出轴，观察油温的变化情况。其检查步骤如下：,1),将变速器挂入空挡，起动发动机。储气筒气压达规定压力后，制动机械；,液力,机械传动装置与液压系统的运用技术,液力变矩器的合理运用,液力元件的检查技术,2.,带有单向离合器的导轮工作是否正常的检查,2),将变速器挂入三挡，并迅速加速到油门全开。油温此时将迅速上升。当油温上升到接近,120,时，立即放松油门，放入空挡。使输出转速到最大值，立即检查油温下降速度。温度应该在,15s,之后开始下降。温度下降速度慢，表示导轮可能闭锁，单向离合器自由轮卡死；如果温度迅速下降，导轮工作正常；,3),在空挡时，发动机再加速到全油门，观察油温下降情况。变矩器在此条件下工作，应在偶合工况下工作，油温应迅速降至正常值。如果油温不下降或下降缓慢，最后不能降至正常工作温度，则说明导轮单向离合器不能放松。此时，应从工程机械上拆下液力变矩器，检修单向离合器。,CL7,自行式铲运机变矩器,国产,CL7,自行式铲运机是单机四相元件，它的结构有两个特点：,1,、具有两个导轮，这两个导论通过单向离合器与固定的壳体相连，根据不同的工况实现两个导轮固定；或一个导轮固定，另一个导轮空转；以及两个导轮都空转等三种工作状态，故称三相。,2,、带有自动锁紧离合器，可以和泵轮和涡轮刚性连接起来变成机械传动。,7,2,液力机械变速器的合理使用,一、液力机械变速器的操作,1.,手动操纵液力机械变速器的操作,换挡时应满足以下几点要求：,(1),发动机功率利用好,(2),保证变矩器在高效区范围内工作,n,2,n,max,M,2,M,1,M,2,M,1,随着涡轮转速,n,2,的提高，涡轮力矩,M,2,逐渐减小；反之，当外阻力增大使涡轮转速,n,2,下降时，则涡轮力矩,M,2,增大；这就是变矩器的自动适应外阻力变化的无级变速功能。当,n,2,=0,时，涡轮力矩,M,2,最大，符合机械起动时的需要。而涡轮转速变化时，泵轮力矩变化不大。这种变矩器的效率只有一个最大值，这时变矩器损失最小，称为最佳工况。当,n,2,=0,和,n,2,=,n,max,时，效率均为零，即这时没有功率输出。,液力机械变速器的合理使用,2.,挡位选择,液力机械虽然能很好地适应工程机械在运行过程中负荷的突然变化，但如果此时挂高挡，会引起涡轮转速的急剧变化，造成变矩器在低效率区工作，同时变速器的挡位离合器、制动器严重打滑，磨损与发热严重。,工程机械在作业过程中必须挂低挡工作。,工程机械在行驶时，负荷变化不是很剧烈，此时应选用不同挡位，使变矩器在高效率区工作。,n,2,n,max,M,2,M,1,M,2,M,1,O,n,1,100,档位选择,装有换挡指示器的工程机械，利用换挡指示器选择合适的挡位。,换档指示器采用弹簧管式油压计，它的表盘上刻有换高档、换低档的位置和正常工作范围如右图所示。,如指针达不到,A,点，变矩器在变矩工况下工作，发动机在重负荷，低转速下工作，变矩器效率是很低的，应换人较低的档位。在换入较低的档位使涡轮的负荷减小，涡轮和发动机的转速必将提高。,换档指示器的指针超过,A,而位于,A,、,B,之间是正常工作范围。,当指针超过,B,点时，说明涡轮及发动机转速过高，应换入较高的档位（传动比减小，使涡轮的负荷增加，涡轮及发动机转速相应也减低）。,指针超过,C,点时，发动机超速，这是不允许的，应当避免。,3.,自动变速器的操作,1,）选档手柄档位选择,工程机械在行驶中可以改变选档手柄的位置，就可以改变实现自动换档的范围。,工程机械行驶中若按“,1,位,2,位,D,位”的顺序进行换档,(,即由低档位换至高档位,),，可以不受任何车速条件的限制。,要按“,D,位,2,位,1,位”的顺序,(,即由高档位换至低档位,),变换选档手柄的位置，必须让工程机械减速至低于二至三档的升档车速后才能进行。,如果将选档手柄由高档位换至低档位时车速过高，就相当于人为地手动强制低档（变速器传动比间隔太大，会使低档执行元件因急剧摩擦极易损坏）。,选档手柄档位选择,如果没有及时的从高档,(D),换到,2,位或,1,位，则有可能出现“循环跳档”现象。,当工程机械下坡时，若完全松开油门踏板后车速仍太高，可持选档手柄置于,2,位或,1,位，这样就可以利用发动机制动，控制工程机械的行驶速度。当车速较高时，应先用制动器将工程机械减速至较低车速时，再将选档手柄从,D,位换至,2,位或,1,位。,在泥泞路面上行驶时，可将选档手柄置于,2,位或,1,位，限制变速器的最高档位，即可利用油门开度来控制车轮的转速，防止驱动轮打滑。,2,）超速档使用,若装有液力机械自动变速器的轮式工程机械设有超速档，其传动比小于,1,。在良好路面上行驶时，使用超速档，可以提高发动机的负荷率，提高工程机械的燃料经济性，同时，发动机转速也较低，从而也减轻了发动机的磨损。,把超速档开关推到接通位置，变速器就会自动地升到超速档。若道路条件较差，发动机的负荷率已经比较高了，如仍使用超速档，发动机的燃料经济性将下降。这时应将超速开关推到断开位置。,3),限速阀的使用,液力机械自动变速器的轮式工程机械装有限速阀时，在有安全隐患的情况下，虽选挡手柄置于,3,位或,2,位，但可以将机械的挡位限定在某一低挡位上，提高行驶安全性。,4),强制低挡,在特殊情况下，把发动机油门踏板迅速踩到底时，强制降挡开关闭合，让强制降挡电磁阀通电，此时强制降挡阀工作，使变速器强制降低一个挡位，这就叫强制低挡。,强制低挡能在暂短时刻起到极其强烈的加速作用，这是在非常情况下迅速加速时所必需的，不宜经常使用。因高速时，离合器和制动器交递工作，磨损发热极大、变速器容易损坏。,二、液力传动机械的拖起动,采用液力传动的工程机械能否被拖起动，要根据机械传动的结构来定。,从变矩器的结构来看，对单级变矩器在反传动工况下，即涡轮变为驱动轮，其传递扭矩能力虽然较小，但足以起动发动机。车辆是否具备被拖起动的条件，还取决于液压系统的结构。,车辆是否可被拖起动,油泵是由发动机直接驱动的，当车辆在被拖动时，油泵尚未供油，变速器将无法挂档，发动机是不可能起动的。同时，变速器的摩擦零件等也会因缺油得不到润滑而烧坏。,有的液力机械传动结构中采用前泵和后泵联合供油方式，前泵由发动机直接驱动，后泵则由变速器输出轴驱动。采用后泵后，只要车速达到一定数值，后泵即可供油，保证液压系统可靠工作，使变速器排档接合，起动发动机。,有的工程机械在油泵驱动装置中装有单向离合器。当汽车被拖动时油泵由变速器输出轴通过单向离合器驱动，从而也可以实现工程机械被拖起动。发动机起