ZL50型装载机变速器电液控制阀

浙江省临海液压件厂 陈益标   出处:选自《工程机械》杂志　

【论文摘要】国产中型装载机变速器操纵系统均为软轴（或连杆机构）连接换挡，气动快速卸荷制动。本文介绍的电液控制操纵阀系电磁铁与液压阀组合，实行电液控制换挡，从而实现装载机变速器的电液控制。

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1 现有变速器结构存在的问题及改进设计思路

   目前，国产ZL40和ZL50型轮式装载机动力变速器均采用结构相似的操纵阀总成，以控制动力变速器挡位离合器的接合，实现主朵行走及制支动。这类操纵阀组成。经使用，其性能基本稳定，但系统存在以下几个问题：

   （1）采用软轴和气制动装置等控制部件，在制造和安装方面要求较高，空间布置复杂。

   （2）需要一套气动辅助装置，容易出现漏气等故障且成本较高。

   （3）长期使用需要更换供气软管和调整软轴等。

   （4）驾驶员的劳动强度较大。

    据此，在参考国外变速器控制系统基础上，设计了电液组合控制的换挡机构，取代软轴连接及气动卸荷的液力操纵阀总成，实现动力变速器操纵控制电液化。

   电液换挡操纵阀设计：

  ZL40现ZL50型装载机变速器系统在国内拥有量较大，改变其结构有较大的困难，我们在不改变现有变速箱结构的情况下，将电液换挡操纵阀同样设定了二挡前进，一挡倒退等挡位，将原有的钢球，弹簧定位结构及气阀体紧急制动装置改为电液换挡阀组，实现前进，后退等挡位离合器的接合及系统需紧急制动时的的快速卸荷。

   2 电液换挡操纵阀的构成

   电兴换挡操纵阀由电磁铁，液压阀组，附加的电开关（逻辑编码型）和导线等组成，如附图所示。电开关由现有LW6型组合，互锁并控制三只电磁铁的通断。设定D1、D2、DR、OFF四挡，D1、D2、DR、分别控制前进一挡，前进二挡，倒退挡的电磁铁通电，OFF键与主机脚制动机构联动，总控三只电磁铁电路。

   电磁铁为推杆型，采用24V直流稳压电源，额定功率50W，起重功率为150W，推杆有效行程为6mm。在系统中的通断情况下见表1，其中√代表通电，×代表断电。

表1

  3 系统工作原理

   液压阀由溢流式定压阀、缓冲阀、单向节流阀和三路P型滑阀组成。

   装载朵变速泵来油经溢流定压阀，大部分进入变矩器系统（PZW），极少一部分弥补阀组因泄漏而造面的流量损失。溢流定压阀将调定系统的工作压力为1.2--1.45MPa。当电开关置于OFF位置时，阀组将处于空挡（N挡），各挡离合器的油路均与回油腔接通而卸压。当电开关分别处于D1、D2、DR、时，各相应挡位电磁铁起作用。来油将分别进入F1、F2及R挡，并使用相应的离合器接合。阀组中的单向节流阀起调速作 用，实现系统快速卸荷、慢速充油升压。缓冲阀与单向节流阀同时起作用，以实现比较合理的压力变化，使用各挡离合器平稳结合，减少冲击，降低磨擦片的摩损，延长磨擦片，中间轴及伞齿轮等寿命。

   4 系统气动机构改进

  原操纵阀气制动机构为切断阀与气阀体组合，实现系统紧急制动进的快速卸荷，同时使挡位离合器结合时能平掐过渡。在电液机构中，改进单向节流阀及调压阀的结构，采用电磁铁开关与脚制动控制油路联动。

   我厂设计的电磁换挡机构，有以下特点：

   （1）利于主机整个空间系统的合理布置，大大减轻驾驶员的劳动强度，防止了漏气避免了软轴调整。

   （2）合理设计了单向节流阀，组冲阀，使系统压力变化特性更加合理，有效地降低了换挡瞬间的冲击，减少了磨擦片的磨损。

   （3）采用比较合理的弹簧，阀孔，阀芯等参数，提高了溢流定压阀寿命，使阀的寿命比原阀提高10倍以上。

   该系统存在主要问题是控制远件如电磁铁等可靠性产差，有待改进。