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1、捣固车ZF变矩器电气控制原理及故障分析王 敏(昆明机械厂,云南昆明 650215)摘 要:在阐述捣固车ZF变矩器电气控制系统各组成部分的控制原理的基础上,分析了该系统在实际应用中常见故障产生的原因,并提出了消除故障的措施。关键词:捣固车;变矩器;电气控制;原理;故障;分析中图分类号:U216.61 文献标识码:B大型养路机械应用于线路的养护维修,具有安全、高效、优质的施工作业特点,可以极大地提高线路的维修质量,延长线路维修周期,节约维修费用,对于铁路的提速起到了非常重要的作用。但是,大型养路机械上一些关键的进口部件,如发动机、ZF变矩器等,因操作人员对其原理不了解,造成使用中出
2、现故障无法处理,耽搁了工作,影响了正常施工。为此结合多年的实践经验,对捣固车变矩器电气工作原理及使用中出现的故障进行分析,以帮助大型养路机械操作人员消除故障及故障隐患,保证大型养路机械的正常工作。1 ZF变矩器电气控制系统原理1.1 电气控制系统组成ZF变矩器(以下简称ZF)电气控制系统组成如图1所示。此系统需完成对ZF的换挡控制;实现联锁安全保护控制等,另外在操作运行换挡时,对发动机实现自动降低转速的控制,以起到保护作用。1.2 各组成部分控制分析1.2.1 挡位选择器用挡位选择器选择某挡位时,通过控制电路的联锁控制使相应的电磁阀通电,实现相应的换挡操纵。见图2。挡位选择器(1
3、U11,A)和(1U11,B)由微动开关S1～S7、齿轮变位机构、操纵手柄及其锁闭电磁阀SM/RS等组成。当操纵手柄放置在某挡位时,齿轮变位机构将对应的微动开关S1～S7进行相应的组合,并输出相应的电信号。其中AD1～AD4信号为各挡位控制电磁阀换挡的信号源,AS为空挡联锁信号,仅在空挡时存在。W为变换挡位操作标志位(变换离合信号),AD8为挡位识别信号。ED1为操纵手柄锁闭电磁阀控制的信号。1.2.2 ZF控制继电器如图2所示。当ZF钥匙接通时,5B2或11B2闭合,G2或G9得电,使得28d3或28d4得电动作,其常闭触点断开,切断(1U11,A)或(1U11,B)的控制电源
4、,其中28d3或28d4的作用就是为了避免前、后两个驾驶室同时操作ZF,同时28U2/E、28U2/D、28d1、28d2动作,其常开触点闭合,将挡位选择器内输出的相应的电信号引到M1——M4上,使相应的换挡电磁阀得电动作而实现换挡。1.2.3 涡轮转速传感器和E模块涡轮转速传感器是用来测量变扭器涡轮端的转速,根据涡轮转速自动控制锁闭电磁阀(WK)的动作,实现变矩器锁闭离合器的锁闭和分离,并根据涡轮转速自动地控制挡位选择器内换挡手柄的锁闭电磁阀动作,实现降速时解锁而换入低挡位(见图2)。 涡轮转速传感器为磁电感应式传感器,其电动势的变化频率与涡轮端输出齿轮的齿数和转速成正比,该
5、信号由电缆引入E模块的4脚,经E模块的频压转换器电路放大,限幅成为脉冲波形,其频率保持不变。再经鉴频整流电路转变为与频率成正比的信号电压,经逻辑电路控制E模块的1脚和5脚的输出信号。其中,1脚的输出信号控制挡位选择器的ED1(E1)—SM,使操纵手柄的锁闭电磁阀锁闭或解锁,但该信号随挡位选择器处在1、2、3挡而不同。这是由于在2挡和3挡时有个挡位识别信号AD8—A8(R)从挡位选择器进入E模块的3脚,参与了其中的逻辑比较。5脚的输出信号是控制闭锁离合器(WK)的闭锁和解锁。如图2所示,当挡位选择器的手柄由空挡向1挡换挡过程中,S7不动作,E模块的6脚无信号,经0.4s延时后,E模
6、块工作。在1挡时,A8为低电平,车提速走行,当涡轮传感器的输出信号对应的脉冲频率达到120Hz以上时,E模块输出控制信号,经E模块的1脚送回挡位选择器的SM(ED1)端,锁闭电磁阀,使操纵手柄无法换入空挡。当车速继续提升,涡轮传感器的输出信号对应的频率达到780Hz时(此时车速约18km/h),E模块由5脚输出24V的锁定信号(G39)到LH,控制锁闭电磁阀动作,使锁闭离合器接合,将涡轮与泵轮机械地连接在一起,变矩器由柔性联接变成刚性联接,大大提高了传动效率。此时涡轮与泵轮的传动比接近80%,车在刚性联接的状况下提速至20km/h后,便可以换入2挡。在换入2挡的瞬间,S3动作,A
7、D7—G37或G38瞬时(0.4s)失电。由于R1C1充放电回路的作用使得换入2挡后S3复位,此时K1还不能马上复位而要延时0.4s之后才复位,故在这0.4s期间,AD7—G37或G38一直失电。E模块的6脚无电压输入,E模块停止工作。这样E模块的5脚输出的G39信号便自动失电,闭锁离合器即分离。在0.4s以后,AD7—G37或G38又得电,E模块进入工作状态。在2挡位时,AD8有信号输出,E模块确认,并在2挡的传动比下继续提速。当涡轮传感器输出信号所对应的频率达到625Hz时,
