馬志斌

（西南交通大學(xué) 611756）

關(guān)于進(jìn)口ZF（柳齒）變速箱電腦控制技術(shù)的改進(jìn)

馬志斌

（西南交通大學(xué) 611756）

電磁液控變速箱電腦控制線頭多，容易出現(xiàn)各種故障問題，使用極其不理想，尤其不適合我國工程施工工作的惡劣環(huán)境，本文將變速箱電腦盒去掉，采用繼電器交叉組合控制，直接控制檔位換擋電磁閥，成本低，可操作性高，大大節(jié)約維修或更換電腦的時(shí)間和成本。

ZF；電磁液控；變速箱；電腦控制技術(shù)改進(jìn)

前言

目前大噸位裝載機(jī)、大馬力平地機(jī)、壓路機(jī)等工程機(jī)械均配置ZF電磁液控變速箱，該變速箱適用范圍廣泛，將逐步替代落后的機(jī)械變速箱和液控變速箱以及行星變速箱。

該變速箱在檔位器手動(dòng)控制的基礎(chǔ)上增加了電腦控制，通過電腦輸出信號控制電磁閥，繼而控制液控檔位閥，繼而控制高壓工作油進(jìn)入換擋離合器活塞腔，推動(dòng)活塞產(chǎn)生位移，壓緊離合器片，傳遞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)高低換擋過程。

由于施工環(huán)境惡劣和操作不當(dāng)，致使該變速箱常常失去高檔位，高溫、潮濕或傳感器損壞都可能導(dǎo)致電腦控制失靈，檔位不正常。如何進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，提高設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)、使用狀態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益，就是本文要解決的問題。

1 ZF變速箱電控系統(tǒng)的組成

ZF變速箱控制系統(tǒng)包括：檔位選擇器、電腦控制盒、電磁液控操縱閥以及連接電線、接頭等。

1.1 人工手動(dòng)控制的檔位器

該檔位器具有前進(jìn)一、二、三、四擋；后退一、二、三、四檔；空檔一、二、三、四檔；KD低擋控制功能；制動(dòng)無檔功能；空擋啟動(dòng)AS功能；該檔位選擇器實(shí)際上就是根據(jù)不同的檔位輸出不同的線路電信號，該信號具體輸出情況與線路是否來電有關(guān)。簡述如下：

黃線來電，控制電磁閥M3（自下往上數(shù)第四個(gè)電磁閥）有電，M3控制KV前進(jìn)離合器，產(chǎn)生前進(jìn)檔位。

粉紅線來電，控制電磁閥M1（自下往上數(shù)第一個(gè)電磁閥）有電，M1控制KR后退離合器，產(chǎn)生當(dāng)退檔。

藍(lán)線來電，控制電磁閥M2（自下往上數(shù)第二個(gè)電磁閥）有電，M2控制K1一檔離合器，產(chǎn)生一檔。

藍(lán)線不來電，控制電磁閥M2沒有電，產(chǎn)生二檔。

綠線來電，控制電磁閥M2、M4（自下往上數(shù)第五個(gè)電磁閥）都無電，產(chǎn)生三擋。

藍(lán)綠都來電，控制電磁閥M5（自下往上數(shù)第三個(gè)電磁閥）有電，產(chǎn)生四檔。

1.2 電腦插頭的作用和意義

電腦和電纜接頭分為兩列，以較長一列在左，較短一列在右的視角。從下往上依次編號1～35。其中較為重要的接頭作用如下：

1（.+）129#2（.+）128#5.輸入AD5粉紅6#6.151#8.輸入AD2綠8#14.輸出E，M415.輸出C，M217.速度傳感器線118（.-）200#19（.+）紅2#輸入22.129#23.AD4黃4#輸入24.AD7紫10#輸入25.AD3黑9#輸出26.AD1藍(lán)7#輸入27.速度傳感器229.AD6灰29#輸入31.A，M5輸出32.D，M3 輸出 33.B，M1 輸出 35.F，（-）輸出。

1.3 電腦輸出信號控制操縱閥的電磁閥

電磁操縱閥的電線接頭有一個(gè)缺口，與閥體的突起相對應(yīng)，確保了線路與電磁閥的一一對應(yīng)關(guān)系。線頭上面標(biāo)有ABCDEF，分別對應(yīng)M5/M1/M2/M3/M4/負(fù)極搭鐵；電磁閥的順序是自下而上M1/M2/M5/M3/M4，分別控制與之相對應(yīng)的五個(gè)液控?fù)Q向閥。閥體上面有六個(gè)測壓口，分別測出離合器內(nèi)部的壓力，測定一組或幾組的離合器內(nèi)部壓力數(shù)值，判斷該油路的泄油情況。

電磁液控操縱閥有五個(gè)液控?fù)Q向閥，相互結(jié)合分別控制12個(gè)檔位；

電磁液控操縱閥的減壓閥產(chǎn)生先導(dǎo)壓力；溢流控制閥控制主壓力不要超過1.3～1.5MPa；控制壓力閥進(jìn)一步控制壓力；返回閥控制換擋時(shí)壓力迅速變?yōu)榱悖苊鉀_擊現(xiàn)象。

雙壓閥進(jìn)一步控制壓力在1.3～1.5MPa之間。

1.4 由此可以看出，檔位控制經(jīng)過的過程是

A檔位器→B電腦→C操縱閥的電磁閥→D液控變速箱換擋活塞。

電腦位于檔位控制的中間部分，承上啟下，但是電腦還要通過轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器接受信號，來感知變速箱的轉(zhuǎn)速和壓力，以便做出正確判斷輸出合適的檔位。

但是，由于施工環(huán)境惡劣，傳感器常常發(fā)出錯(cuò)誤信號，電腦也隨之發(fā)出錯(cuò)誤信號，致使檔位不正常，出現(xiàn)誤工浪費(fèi)或者設(shè)備受損等現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)車輛不能前進(jìn)或后退的現(xiàn)象，更有甚者誤認(rèn)為變速箱的機(jī)械或者液壓出現(xiàn)問題，導(dǎo)致判斷故障錯(cuò)誤，造成維修成本增高，長時(shí)間無法按照正確思路維修車輛。

為避免以上問題，我們將電腦去掉，去掉電腦中間控制環(huán)節(jié)，有：

A檔位器→B繼電器組合→C操縱閥的電磁閥→D液控變速箱換擋活塞，繼電器成本低易診斷，避免除了檔位器信號以外因素的干擾以及中間控制環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤。

2 繼電器組合線路圖

圖1 繼電器組合交叉電路圖

從該線路圖中看出，只要設(shè)備產(chǎn)生制動(dòng)，前進(jìn)和后退的電磁閥M3和M1都無電，確保設(shè)備處于空擋狀態(tài)，確保設(shè)備在制動(dòng)中受損傷。

KD功能，一旦KD開關(guān)動(dòng)作，則將不會(huì)產(chǎn)生三檔和四檔的高檔位。

相應(yīng)顏色的電線是否來電，直接控制相應(yīng)的檔位，完全實(shí)現(xiàn)了電腦完好時(shí)的狀態(tài)，也就是說，完全可以用繼電器組裝模塊替代電腦盒，實(shí)現(xiàn)簡單明了，故障易判斷，運(yùn)行可靠，質(zhì)量優(yōu)于電腦盒。

3 現(xiàn)實(shí)實(shí)踐結(jié)論

在現(xiàn)實(shí)施工和維修過程中，經(jīng)過該技術(shù)改造的設(shè)備，已經(jīng)成功幾百例，電腦損壞無法確定是否電腦損壞，即使真的電腦損壞，更換電腦需要七千多元，而繼電器的費(fèi)用僅僅幾十元，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中得到廣大設(shè)備使用者的好評，同時(shí)也得到國內(nèi)生產(chǎn)組裝該設(shè)備的廠家的一致好評，為組裝廠家解決了技術(shù)難題，為國家節(jié)約了購買電腦盒的外匯，為使用者提供簡便的故障判斷方式，大大提高設(shè)備的利用率和完好率，大大提高了經(jīng)濟(jì)使用價(jià)值。

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2016-3-15