摘要:TR60矿用汽车在本溪钢铁(集团)矿业有限责任公司歪头山铁矿投产运行12年,装配AllisonH6620AR变速箱闭锁离合器拆卸、装配和闭锁压力检测的标准化作业,直接影响变速箱检修人身及零部件安全,间接检测数据分析指导变速箱精准诊断提供科学数据。
关键词:变速箱 闭锁离合器 压力检测 拆卸装配
本溪钢铁(集团)矿业有限责任公司歪头山铁矿汽车作业区从2011年开始使用TEREX(特雷克斯)TR60矿用汽车为矿山生产服务,目前矿山生产运行共有8台。该车装有世界上最先进的两大总成:美国康明斯公司(Cummins)生产QSK19Q发动机;美国通用汽车公司(GM)直属子公司艾里逊传动设备公司(ATD)生产H6620AR变速箱。目前世界上矿用汽车所装配的Allison变速箱,使用的是1986年以后研制的第二代电子自动换档控制系统-ATEC。艾里逊“非公路汽车”变速箱能人所不能,在重载、冲击、粉尘、道路崎岖、酷热严寒等恶劣工况下,效能尽显。
矿用汽车所用AllisonH6620AR变速箱的液力变矩器均带有闭锁离合器,是功率不可调式、单
极、两相、三元件综合式变矩器。这里几个关键名词得解释如下:不可调式是指液力变扭器内泵轮、导轮和涡轮是不需调整。单级是指安置在泵轮与导轮或导轮与导轮之间刚性相连的涡轮数量,例如CLBT5/6000系列变速箱只有一个涡轮,所以是单极的。两相是指借助于某些机构作用,使一些元件在一定工况下改变工况,从而改变了变矩器的工作状态,这种状态数为相。例如CLBT5/6000系列变速箱的变矩器有两种工况即偶合器和变矩器。三元件是指液流发生作用的一组叶片所形成的工作轮称为元件,例如泵轮、涡轮和导轮。
2023年6月20日白班,生产二班司机反馈:65#TR60矿用汽车变速箱无闭锁离合器工况影响出车。变速箱技术人员到现场首先同司机交流掌握故障现象,其次登车确认换挡选择器自带故障诊断功能,查询故障代码确定故障源,明确电气元件无故障。第三启动车辆测试无闭锁故障未排除(如上操作是排除变速箱电气方面故障最快捷、最准确的操作要领)。
AllisonH6620AR变速器是由电脑(ECU)控制,液压油驱动起步,机械传递动力变档的综合式变速箱。因此,变速箱闭锁离合器方面机械故障的快速诊断,技术人员就得利用闭锁控制阀总成的测压点,外接检测压力表测试闭锁离合器的压力,通过闭锁压力数值的大小比较,精准确诊变速箱闭锁离合器内部机械零部件性能,利于技术人员决定变速箱是下机碎修闭锁离合器,还是变速箱整机更换的关键因素。
图一、带闭锁离合器综合式液力变矩器
汽车变速箱传动效率低是液力变矩器的一个主要缺点,从而也影响了汽车的燃油经济性。为了充分利用发动机功率,提高汽车燃油经济性,这就需要进一步提高液力变矩器的效率,特别是提高高转速比时的效率。为此目的,在液力变矩器内部增设闭锁离合器,即所谓带闭锁离合器的综合式液力变矩器,简称闭锁综合式液力变矩器。
1.闭锁离合器工作原理
艾里逊(ATEC)变速箱的闭锁离合器包含一个湿式单片离合器,能提高燃油经济性和高档位时的引擎制动力。采用电子控制闭锁阀的开、关来控制离合器的结合或分离。闭锁控制
阀由一个12V电磁阀(K阀),闭锁线束和滑阀组成。该滑阀为闭锁阀。闭锁线束上有一个温度传感器。机械式闭锁阀由毕托管原理控制,而电子式闭锁阀由电子信号控制。在电子式闭锁阀中毕托管到闭锁阀的油路被完全堵死,所以毕托管就不起作用了。装配时一定用堵堵死这三个孔,防止使用减速器时泄压制动效果不好和温度升高,例如3307A车的M5600AR变速箱的这部分就用螺堵都堵上了。K电磁阀断电后,闭锁活塞在变矩器内腔从涡轮驱动盘上的六个排油孔(∮7.8mm)流出的工作油液压力作用下复位。主压力油流回到油底。闭锁离合器分离后,变矩器又重新工作。
矿用汽车所配备艾里逊变速箱的液力变矩器均带有一个闭锁离合器。闭锁离合器工作时,变扭器的泵轮和涡轮被结合为一体,发动机的动力以1:1的传动比直接传到变速箱。闭锁离合器释放时,变扭器以液力传递动力,处于变扭状态,发动机的转速远远大于涡轮轴的转速。ECU根据变速箱输出轴的转速及变速箱所处的档位计算出涡轮转速,然后根据涡轮转速及变速箱所处的换档模式,判断是否闭锁,若需要则向安装在闭锁控制阀体内的K电磁阀发出闭锁指令,电磁阀控制闭锁阀芯滑动。在经济换档模式中,ECU使闭锁离合器在除一档以外的其他前进档位都处于闭锁状态,只有在换档过程中有短暂的分离,以便利用液力变矩器吸收换档冲击。而在动力换档模式中,ECU还根据油门大小来控制闭锁离合器,在
大油门时,ECU可延迟闭锁离合器闭锁,以使车辆获得更大的驱动力。
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