走进装载机：装载机的变速装置和维修及保养

[铁甲工程机械网原创]装载机的变速装置，是装载机的一个重要组成部分，它连接着发动机和装载机的行走装置，如果缺少它，装载机的发动机产生的能量就无法顺利地传送给轮胎。那么装载机的变速装置都有哪些分类呢？比较常见的形式是什么呢？它的原理又是什么样的？今天，就让小编带您了解一下装载机的几种变速装置以及比较常见的变速系统的原理。希望今天的文章能对您更好的认识了解装载机有所帮助。

一、装载机的传动种类和变速装置的应用。

从传动类型上，目前我国装载机大致可分为三种，分别是液力机械传动式装载机、机械传动式装载机和全液压传动式装载机。其中，液力机械传动式装载机，所占比重最大。

1、液力机械传动式装载机：

液力机械传动系统，是目前比较常见的一种装载机传动系统，它的变速装置由液力变矩器和变速箱组成。

这种系统具有能使装载机平稳插人料堆，自动变速，不会因超载而使发动机熄火，能缓和传动系统受到的冲击，操作平稳，工作可靠等优点。其主要缺点是功率拟失较大，传动效率较低，成本较高、结构复杂、维修不便。它的变速装置主要是液力变炬器和动力换档变速器。

液力机械传动轮式装载机，目前在国内占主导地位，斗容0.5-3.5m3的装载机，其额定载重量在1~7t的范围内的装载机普遍都在使用这一系统。如ZL10、15、20、25、30、50、 70型、Z1一160型等10余种机型、20余个变型产品。液力变矩器和变速箱的组合形式，也是目前国内装载机中，最常见的变速装置组合形式。

2、机械传动式装载机：

机械传动轮式装载机一般直接采用汽车或拖拉机的变速系统，即离合器和变速器的组合。

在国，它内仅用于斗容0.5m³以下的装载机。它具有成本低、传动效率较高、可以拖动、维修方便等优点，主要缺点是操纵复杂而费力，离合器和变速器寿命较低。

3、全液压传动式装载机：

全液压传动的装载机。它的动力传动系统是由液压泵、液压管路、液压控制阀及液压马达等组成的。它的变速系统通过液压控制，更加平稳，可在一定范围内无级变速、简化传动系统、减轻整机重量。

目前我国仅在小功率装载机上开始采用全液压传动的结构型式，但随着液压技术的发展，液压元件质量不断提高和成本不断降低，在中小型轮式装载机上会越来越广泛地采用全液压传动。

此外，国内还有采用电力传动和变矩离合器传动两种型式。

电力传动只用于超大型轮式装载机，它的传动系统主要是“发电机+电动机”系统。

变矩离合器传动形式仅在1976年出现的DC10型装载机上采用，它的动力传动系统是由变矩器、千式离合器和手动滑移齿轮式变速器所组成。

因为我国目前最普遍采用的传动系统是液力机械传动，所以，这里我们主要讲述液力机械传动中的变速装置。

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二、液力机械传动系统的变速装置：

液力机械变速器，是液力机械装载机传动系统中的一个重要组成部分。它将发动机产生的能量，通过变速箱和变矩器，传递出合适的转速和扭矩，通过驱动桥和传动轴，最终作用于行走装置，使装载机实现行走功能。

由于装载机传动系统的不同，装载机的变速器也有相应的分类。目前国内最广泛应用的是液力机械式传动系统，液力传动系统的变速装置为液力机械变速器。它主要由液力变矩器和变速箱组成。

1、液力机械变速装置：

液力机械式变速器由液力变矩器、机械变速箱（一般多采用定轴式）组成。

液力机械式变速器

A：液力变矩器：

液力变矩器的工作原理，是与发动机直接连接的变矩器泵轮旋转，搅动变矩器中的传动油按照一定的规律运动，在液力变矩器中间有个固定的导轮，当液体通过导轮时，经过各种复杂的变化，冲击到输出涡轮上，带动涡轮旋转，来达到提升扭矩的作用，当在扭矩提升的过程中，涡轮的输出转速会降低。

①：功能：

能自动调整输出扭矩和转速，使得装载机可根据道路状况和阻力，自动改变速度和牵引力，适应变化的路况，防止发动机过载。

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②：液力变矩器结构：

由泵轮、涡轮、导轮形成的密闭液力循环系统。

③：工作流程：

一、发动机的机械能驱动泵转动，油液高速进入涡轮，机械能转换为液力能。

二、油液在涡轮叶片中的运动推动涡轮转动，液力的动能转换成机械能。

三：从涡轮流出的液力经导轮变换流向后，又流入泵轮，在密闭空间内进行循环。

④：液力变矩器作用。

传递转矩。

无级变速。

吸收振动冲击。

防止传动系统过载。

B：变速箱：

①：变速箱的功能：

改变发动机和车轮之间的传动速比，从而改变机械的行驶速度和牵引力。

使机械能倒退行驶。

可切断传给行走装置的动力（挂空挡），在发动机运转情况下，机械能够长时间停车。

②：变速箱的分类：

A：按操作方式分为人力换挡和动力换挡。

a：人力换挡：

用人力来拨动齿轮或啮合套进行换挡。

人力换挡变速器结构简单但操纵劳动强度大、换挡时动力切断时间长，会影响装载机的生产率，而且在恶劣路面上行驶时通过性差。

b：动力换挡：

德国ZF动力换挡变速箱

齿轮和轴的结合与分离是通过液压操纵的离合器实现的，液压操纵的压力源是有发动机带动的液压泵提供，离合器的结合与分离考的是来自发动机的动力。

动力换挡操纵轻便简单，换挡快，有利于生产率的提高。由于装载机在工作时换挡频繁，所以在装载机上的运用有很多好处，也是目前比较常见的一种。

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B：按轮系分为定轴式变速箱和行星式变速箱。

a、定轴式变速箱：

变速箱中所有的齿轮都有固定的回转轴线。定轴式变速箱的优点是简单耐用，传动效率高，加工与装配精度容易保证，维修方便，造价低。与行星变速箱相比造价可低三分之一到四分之一，与单级、单相、三元件变矩器能形成最佳配合。功率覆盖面宽，能基本满足中、小型工程机械和其它运输机械传动的要求。

柴孚4WG-200箱采用的就是定轴式变速箱，有四个前进挡和三个后退档。成工CG958H、徐工ZL50G等装载机有使用。

b、行星式变速箱：

变速箱中有些齿轮的轴线在空间旋转，它通过离合器的控制，与主轴的离与合，实现变速。轴线旋转的齿轮叫行星齿轮，他有两个运动，自转和公转，因为，这类变速箱被称为行星齿轮变速箱。

行星式变速箱可以通过固定三大原件来获得更灵活的传动比，而定轴式变速箱只能通过固定的几种齿轮组合述来获得不同的传动比。

使用行星式变速箱的装载机只需要两个前进档和一个后退档，就能实现装载、行驶、后退的全部变速功能，使装载机有极强的自动适应外界阻力的调节功能。

三、装载机变速装置的维修及保养

变速箱是轮式装载机重要的传动部件之一，它负责将发动机传来的速度和扭矩传递给终传动系统，改变发动机和车轮之间的传动比，实现装载机的前进和倒退挡操纵，并可实现在发动机运转的情况下切断传给行走装置的动力，以适应装载机作业和行驶的需要，便于发动机的起动和停车安全。在重要的同时，他也是一个比较容易出现故障的部位。

在装载机工作过程中，由于使用和保养不当而造成的变速箱故障率一直居高不下，特别是使用中不严格遵守维修保养规程，缺乏及时地检查和日常保养，会加速变速箱的损伤和故障的形成，甚至会扩大故障后果的危害性。

①：装载机变速箱常见的故障及查询：

1、挂挡时，不能顺利进入挡位。原因有：

(1)压力阀压力过低；

(2)液压泵工作不良，密封不好；

(3)液压管路堵塞；

(4)离合器密封圈损坏、泄露；

(5)挂挡阀杆不到位。

2、变速箱变速时，挡位脱不开。原因有：

(1)活塞环胀死；

(2)离合器摩擦片烧毁；

(3)离合器回位弹簧失效或损坏；

(4)回油管路堵塞。

3、已挂上挡，但装载机运行乏力，甚至不能行走。原因有：

(1)摩擦片磨损严重，间隙过大；

(2)离合器自动倒空阀密封不严，使压力下降；

(3)换挡操纵阀管路堵塞；

(4)切断阀不能回位；

(5)变速阀定位弹簧疲劳或折断，钢球跳动；

(6)离合器活塞环，密封圈磨损严重，使泄露严重。

4、操纵压力过低。原因有：

(1)变速箱油底壳油量不足；

(2)主油道漏油；

(3)变速箱滤清器堵塞；

(4)转向泵(或液压泵)损坏，造成严重内漏；

(5)变速箱调压阀压力调整不当；

(6)挂挡压力阀弹簧失效或折断。

5、变速箱自动脱挡或乱挡。原因有：

(1)换挡操纵阀定位装置失灵，引起失灵的主要原因是定位钢球磨损严重，或弹簧失效；

(2)换挡操纵杆由于长期使用，杆的位置、长度发生变化，杆件比例不准确，使操作位置产生偏差，从而造成错位。

②：装载机变速装置的保养事项：

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为了能够更好的保持装载机变速装置的状态，减少磨损和故障的频率，减少维修费用，创造更多的利润，应该注重庄杂技叫变速系统的保养，那么装载机系统的保养应该注意哪些方面，如何进行保养呢？小编在这里整理了一下基本的注意事项和一些保养建议，希望会对你有所帮助。

一、变速系统的保养时间：

1、日常性保养：检查油低壳油位；

2、50小时(或每周)：检查变速操纵手柄是否灵活有效；

3、250小时(只在第一个250小时工作后才进行)：清洗变速箱油底壳及变速箱滤油器滤芯；

4、500小时：清洗油底壳过滤器，更换变速箱油液；

5、2000小时：对变速箱、变矩器解体检查检修。

二、液力传动油的检查和更换：

1、固定换油间隔。

按正确的时间间隔进行换油，是使变速箱内零部件获得最长工作寿命的关键所在。只有确保合理的换油间隔，才能发挥润滑油的润滑及保护特性。一般情况下应以整机厂家推荐的保养周期为依据，但这只能是相对的，必须与油样抽取分析结果相结合，才能知道实际工作情况。

2、采用正确的排、换油方法。

放油时，油温应达到40～50℃，且油流应在搅动的情况下排放，要尽可能彻底排空脏油；加油时，应使用有过滤装置的加油机来添加油液。

3、使用正确的传动系统用油，变速箱使用的润滑油要符合规范。

应当注意的是，不能将柴油机油加入到变速箱内，因为柴油机油会减小活塞等运动件之间的摩擦，而传动系用油则要让摩擦片之间在结合时有一定的摩擦力，这个摩擦力对于传动系统的正常工作是至关重要的。只有正确使用润滑油，才能有效延长离合器摩擦片的工作寿命。同时，正确用油，可明显地改善齿轮的抗磨损性能，消除离合器打滑现象，控制制动的颤抖和异响，增加制动力，提供更大的牵引力。目前，变速箱使用最多的液力传动油为6＃、8＃液力传动油。

4、参考维修手册提供的更换滤清器周期，及时更换滤清器，同时清洗滤网、排油磁铁螺塞、透气塞，按标准量加注润滑油。

如果变速箱油粘度过大，会造成变速箱传动效率低，流动性不好，不利散热，而且在高速相对运动的部件之间可能出现局部的干磨擦，不利润滑；如果变速箱油粘度过小，可增加泄漏量，造成变速箱控制油压过低，形成故障，在负荷较大的传动部件之间的油膜强度不够，造成传动部件的早期磨损，因而也不利润滑。

同时，变速箱在正常工作中由于齿轮的搅油会产生少量的气泡，为了防止气泡越积越多，产生气蚀现象，导致油膜的厚度减小从而影响变速箱内部离合器及其控制阀的工作，变速箱油必须具备抗起泡的特性。

因此，采用适当的变速箱用油，既可以保护变速箱、延长变速箱的使用寿命、降低变速箱的故障率，又可以降低变速箱换油保养的直接成本以及减少变速箱的保养人工和保养停车时间。

5、各种润滑油必须纯净，并经过一段时间的沉淀，符合规定的质量要求。

加油工具、容器及各注油口应擦洗干净，防止水份和污物进入油中。

检查油量时必须使车辆在纵向和横向均处于水平状态。

加油、换油后务必检查有无漏油现象。

在日常使用过程中加强对变速箱等变速装置的故障预防和日常性保养是非常必要的，这样不仅可以减少因为停机检修而造成的工作效率低下，延误工时，同时也可以预防并避免更大后续故障的发生，降低维修成本，提高机器的安全性保障。