zfwg200變矩器變速箱介紹(新)

1、ZFWG-200 變矩器變速箱我公司生產(chǎn)的ZL50G 、 ZL35G 、 ZL50GL 、 ZL50EH 裝載機(jī)和PY165A、 MG1320B平地機(jī)裝配的變矩器變速箱是柳州采埃孚ZF4WG-200 和 ZF6WG-200 變矩器變速箱。這種變矩器變速箱為液力機(jī)械傳動(dòng)形式，主要由變矩器、變速箱、電液操作閥和停車制動(dòng)器幾個(gè)部件組成。其中變矩器為液力機(jī)械，利用液體動(dòng)能的變化來傳遞和改變動(dòng)力；變速箱為定軸式帶有多片摩擦離合器的電液換擋結(jié)構(gòu)，用電控壓力油實(shí)現(xiàn)換擋，以機(jī)械方式傳遞動(dòng)力；停車制動(dòng)器有兩種結(jié)構(gòu),一種是蹄式制動(dòng)器, 用于 ZL35G ， ZL50GL ，ZL50EH 裝載機(jī),；一種是鉗盤式制動(dòng)

2、器用于ZL50G 裝載機(jī)和PY165A、 MG1320B 平地機(jī)，見圖1，圖 2 所示。1. 變矩器變矩器是單級(jí)單渦輪三元件沖焊結(jié)構(gòu)形式，它與變速箱組成液力機(jī)械變速箱。用于裝載機(jī)時(shí)，一端通過過度盤與固定在后機(jī)架上的柴油機(jī)的飛輪用螺栓相連，并固定軸向位置， 另一端通過焊接在泵輪上的密封套通過滾針軸承與用螺栓固定在殼體上的密封座連接，實(shí)現(xiàn)徑向定位和密封。見圖3 所示。用于平地機(jī)時(shí), 一端通過彈性盤與固定在后機(jī)架上的柴油機(jī)的飛輪用螺栓相連，并固定軸向位置，另一端通過焊接在泵輪上的密封套通過滾針軸承與用螺栓固定在殼體上的密封座連接，實(shí)現(xiàn)徑向定位和密封。見圖4所示。(1) 作用1) 、改善裝載機(jī)的動(dòng)力性

3、能：具有自動(dòng)適應(yīng)性，并能無級(jí)變速。當(dāng)外阻力增大時(shí)(如鏟裝物料、上坡、路面變化)，車輪轉(zhuǎn)速降低，變矩器渦輪轉(zhuǎn)速也隨之降低，這時(shí)渦輪輸出力矩能夠自動(dòng)增大，使車輪得到較大的驅(qū)動(dòng)力，以克服外阻力，使裝載機(jī)得以行駛；當(dāng)外阻力減小時(shí)，渦輪轉(zhuǎn)速逐漸提高，其輸出力矩自動(dòng)減小。變矩器便具有這種隨作業(yè)和路面工況的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)裝載機(jī)的速度和牽引力的性能。-63 -4披白也*&玲尤Ifltvrwdiflleit通T/r hwing12也義m1Hnunrinc hala, ：- °14_.去指桶*拈耳力噂 riniflc<Li：rtLilHn Iiies3 43kJAT*黑 w1 懺時(shí)11C

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7、，因此能吸收和消除 來自柴油機(jī)和外阻力的振動(dòng)和沖擊，從而保護(hù)了機(jī)器零件、提高了機(jī)器使用壽命。當(dāng)裝載機(jī)的牽引力克服不了外阻力時(shí)，柴油機(jī)不會(huì)熄火。3)、提高裝載機(jī)的通過性能：能以穩(wěn)定的牽引力和較低的速度行駛，提高裝載機(jī)在惡劣路面的通過性。4)、簡(jiǎn)化了操縱，提高了駕駛的舒適性能：由于使用變矩器、使柴油機(jī)的動(dòng)力范圍擴(kuò)大，變速箱的檔位可以顯著減少，從而減輕了操縱時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度；由于無級(jí)變速、起步平穩(wěn)，能吸收和消除振動(dòng)、沖擊，因此提高了駕駛的舒適性能。(2)結(jié)構(gòu)它由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪、導(dǎo)輪座、驅(qū)動(dòng)殼體、殼體等零件組成，泵輪和驅(qū)動(dòng)殼體裝配后焊接成一體，其結(jié)構(gòu)見圖上的焊接軸肩和幾個(gè)軸承，以及焊接密封套分別與渦輪、導(dǎo)

8、輪、密封座連接。渦輪用一個(gè)球軸承和一個(gè)推力軸承裝配在驅(qū)動(dòng)殼體和導(dǎo)輪座上，通過花鍵與變速箱輸入軸相連；導(dǎo)輪用兩個(gè)推力軸承軸向定位并用花鍵裝配在導(dǎo)輪座上；驅(qū)動(dòng)殼軸肩處的內(nèi)花鍵還連接有通向變速箱內(nèi)的油泵軸，帶動(dòng)油泵軸驅(qū)動(dòng)變速油泵與工作油泵, 油泵軸還帶動(dòng)-85 -轉(zhuǎn)向油泵軸，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向油泵。泵輪、渦輪及導(dǎo)輪這三個(gè)工作輪均用金屬制成，各個(gè)工作輪端面之間均有不大的間隙，各個(gè)工作輪內(nèi)均有不同的彎曲葉片，葉片間的間隙即為工作油流動(dòng)的流道。（3）工作原理與過程：圖41） 、柴油機(jī)通過過度盤、彈性盤連接驅(qū)動(dòng)殼體，將動(dòng)力傳遞給泵輪并使其旋轉(zhuǎn)，泵輪內(nèi)的工作油一方面與泵輪一起旋轉(zhuǎn)，一方面又由于離心力的作用而沿著葉片油道

9、向泵輪外緣流動(dòng)，高速流動(dòng)的工作油從泵輪流出后沖擊渦輪葉片，從而使渦輪旋轉(zhuǎn)，與渦輪相連接的變速箱輸入軸將動(dòng)力傳遞下去；工作油經(jīng)過渦輪出口后，又繼續(xù)進(jìn)入導(dǎo)輪，由于導(dǎo)輪固定不轉(zhuǎn)，工作油便順著葉片油道而改變方向流出導(dǎo)輪，然后再流入泵輪，這樣，工作油便在這三個(gè)工作輪內(nèi)成螺管狀地循環(huán)流動(dòng)。工作油在工作腔內(nèi)高速流動(dòng)，溫度升高、粘度降低，會(huì)降低效率，因此從渦輪出口處部分工作油經(jīng)導(dǎo)輪座與變速箱輸入軸之間的環(huán)狀通道及內(nèi)部油道流向變矩器油散熱器進(jìn)行冷卻。為了避免泵輪葉片產(chǎn)生“氣蝕”以及彌補(bǔ)為散熱而流出去的部份工作油，因此又從變速油泵輸入泵輪一部份補(bǔ)償油。2）、當(dāng)柴油機(jī)帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，泵輪由柴油機(jī)的動(dòng)力獲得力矩，即泵

10、輪力矩，也就是變矩器的輸入扭矩，該力矩作用于泵輪內(nèi)的工作油，使工作油以一定速度和方向流出泵輪，這樣就把泵輪力矩這種機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體（工作油）動(dòng)能，具有動(dòng)能的工作油沖擊渦輪葉片時(shí)，迫使渦輪旋轉(zhuǎn)，因此渦輪獲得了和泵輪力矩大小相等，方向相同的力矩，這樣又將液體（工作油）的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。工作油從渦輪流入導(dǎo)輪時(shí)，工作油給導(dǎo)輪一個(gè)力矩，而導(dǎo)輪固定不動(dòng)，便產(chǎn)生一個(gè)與這個(gè)力矩大小相等、方向相反的反作5通過工作油返回去作用在渦輪上，這時(shí)渦輪受到泵輪力矩和導(dǎo)輪的反作用力矩因此渦輪得到并能輸出的力矩等于泵輪力矩與導(dǎo)輪反作用力矩之和。變矩就在于固定不動(dòng)的導(dǎo)輪能夠另外給工作當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速為零時(shí)（即外阻力矩很大），導(dǎo)輪反

11、作用力矩與泵輪力矩的方向相同，因此渦輪輸出的力矩等于泵輪力矩加上導(dǎo)輪的反作用力矩，即變矩器的輸出力矩大于輸入力矩。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速逐漸增加時(shí)，由渦輪流入導(dǎo)輪的工作油的方向也逐漸改變，導(dǎo)輪產(chǎn)生的反作用力矩也逐漸減小，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增加到某一數(shù)值時(shí)，導(dǎo)輪產(chǎn)生的反作用力矩會(huì)等于零，這時(shí)渦輪得到并能輸出的力矩只等于泵輪力矩，即輸出力矩等于輸入力矩。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速再繼續(xù)增高時(shí)，流入導(dǎo)輪的工作油的方向便會(huì)改變到導(dǎo)輪葉片的背面，導(dǎo)輪所產(chǎn)生的反作用力矩則與泵輪力矩的方向相反，因此要抵消一部份泵輪力矩，這時(shí)渦輪得到并能輸出的力矩則小于泵輪力矩。渦輪轉(zhuǎn)速是外阻力通過車輪、驅(qū)動(dòng)橋，變速箱反饋過來進(jìn)行增高、降低，或停止不旋轉(zhuǎn)（即剛

12、起步或制動(dòng)時(shí)），因此渦輪所輸出的力矩可以小于、等于、大于泵輪力矩，即渦輪輸出力矩可以隨渦輪轉(zhuǎn)速（即外阻力影響）而變化。當(dāng)外阻力小時(shí)，渦輪轉(zhuǎn)速高，渦輪輸出力矩也??；當(dāng)外阻力大時(shí)，渦輪轉(zhuǎn)速低，則渦輪輸出力矩增大，以便克服外阻力。3）變矩器補(bǔ)償油由裝在變速箱內(nèi)的變速油泵供給,當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)殼軸肩處的內(nèi)花鍵帶動(dòng)通向變速箱內(nèi)的油泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)變速油泵工作,油泵泵出壓力油經(jīng)內(nèi)油道、濾油器， 電液操作閥進(jìn)入殼體內(nèi)部油道及導(dǎo)輪座流入泵輪進(jìn)口處，在進(jìn)口內(nèi)部油道旁通著一個(gè)變矩器進(jìn)口壓力閥，控制進(jìn)入泵輪補(bǔ)償油的壓力（見圖2、圖4、圖5） 。4） 散熱油出油口（圖1、圖5、圖2） 。從渦輪出口處，為了冷卻發(fā)熱的工

13、作油，可將循環(huán)的部分工作油通過導(dǎo)輪座與變速箱輸入軸間的環(huán)狀通道及殼體內(nèi)部油道、變矩器出口壓力閥、經(jīng)此出油口流向散熱器。這部分工作油經(jīng)散熱器冷卻后進(jìn)入變速箱潤(rùn)滑口，經(jīng)殼體內(nèi)部油道，分別進(jìn)入三個(gè)離合器軸，再經(jīng)離合器軸上的多個(gè)徑向小孔，潤(rùn)滑變速箱內(nèi)所有旋轉(zhuǎn)零件。2變速箱（1）1） . 通過改變檔位改變轉(zhuǎn)速和扭矩，以便適應(yīng)外阻力的變化，為機(jī)器的各工況提供經(jīng)濟(jì)適合的動(dòng)力。2） .改變轉(zhuǎn)速的方向,3） .實(shí)現(xiàn)空檔，以利于柴油機(jī)的起動(dòng)及在不熄火情況下停機(jī)，減少柴油機(jī)啟動(dòng)次數(shù)，延長(zhǎng)柴油機(jī)和電瓶的使用壽命。4） . 型 號(hào) ZF4WG-200 的 變 速 箱 有 兩 個(gè) 從 柴 油 機(jī) 直 接 取 力 的 取

14、力 口 , 型 號(hào) ZF6WG-200 的變速箱有一個(gè)從柴油機(jī)直接取力的取力口，用于安裝和驅(qū)動(dòng)外接油泵或其他機(jī)構(gòu)，為機(jī)器提供工作和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的動(dòng)力。（2變速箱為定軸齒輪式電液換檔變速箱，型號(hào) ZF4WG-200 的變速箱有四個(gè)前進(jìn)檔和三個(gè)倒退檔。型號(hào)ZF6WG-200 的變速箱有六個(gè)前進(jìn)檔和三個(gè)倒退檔，見圖2 所示。兩種變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同,檔位由電液操作閥控制和實(shí)現(xiàn)。變速箱主要由三個(gè)離合器軸、一個(gè)輸入軸、一個(gè)輸出軸、二個(gè)方向離合器、四個(gè)檔位離合器和十三個(gè)傳動(dòng)齒輪構(gòu)成，見圖2。二個(gè)方向離合器、四個(gè)檔位離合器均由離合器轂體、檔位油缸、活塞、多片主動(dòng)和從動(dòng)摩擦片、承壓盤、活塞密封圈和齒輪構(gòu)成

15、。方向離合器名稱是KV、 KR。 KV 是前進(jìn)檔離合器，KR 是倒退檔離合器。四個(gè)檔位離合器的名稱分別是K1 、 K2、 K3 和 K4。每個(gè)檔位由兩個(gè)離合器組成。見圖1 圖 2 圖 6和下表：離合器控制的四檔變速箱第 1檔第 2檔第 3檔第 4檔前進(jìn)檔KV+K1KV+K2KV+K3K3+K4倒退檔KR+K1KR+K2KR+K3離合器控制的六檔變速箱第 1檔第 2檔第 3檔第 4檔第 5檔第 6檔前進(jìn)檔KV+K1K4+K1KV+K2K4+K2KV+K3K4+K3倒退檔KR+K1KR+K2KR+K3換檔過程如下：當(dāng)換檔壓力油經(jīng)電液操作閥、離合器軸上檔位油道進(jìn)入檔位油缸，推動(dòng)活塞向摩擦片方向移動(dòng)，

16、因活塞內(nèi)外圓都裝有密封圈，活塞與油缸間形成密封腔，最終換檔壓力油以確定的壓力推動(dòng)活塞把摩擦片壓緊在承壓盤上，使該檔位的所有零件形成一個(gè)剛性零件，一起隨動(dòng)力輸入零件圍繞離合器軸轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力從輸出零件輸出。見圖 6 圖 7， 以 ZF4WG-200 變速箱為例。如果掛前進(jìn)1 檔， 駕駛員將換檔手柄向前推，并將手柄轉(zhuǎn)向1 檔位置，此時(shí)變速箱中KV 和 K1 離合器油缸進(jìn)油，KV 和 K1 離合器的摩擦片被壓緊，動(dòng)力傳遞路線是（見圖6 最上方 KVK1 軸） ：變矩器驅(qū)動(dòng)殼體泵輪渦輪變速箱輸入軸 52齒 63 齒KV K1 33齒53 齒 21 齒37 齒45 齒輸出軸。如果掛倒退1 檔， KR 和 K

17、1 離合器油缸進(jìn)油，KR 和 K1 離合器摩擦片被壓緊，動(dòng)力傳遞路線是（見圖6 KRK2 軸） ：變矩器驅(qū)動(dòng)殼體泵輪渦輪變速箱輸入軸 52 齒 63 齒 KR 65 齒（該軸轂體） 65 齒（ KVK1 軸轂體）K1 33 齒 53齒 21 齒 37 齒 45 齒輸出軸如果掛前進(jìn)4檔， K3 和 K4 離合器油缸進(jìn)油，K3 和 K4 離合器摩擦片被壓緊，動(dòng)力傳遞路線是（見圖6） ：變矩器驅(qū)動(dòng)殼體泵輪渦輪變速箱輸入軸 52齒 63齒 （ KVK1 軸） 36齒29齒 （ K4K3軸） 52齒 （該軸轂體） K3 37齒 45齒輸出軸。其余各檔工作原理與以上三個(gè)檔位相同。3. 油路系統(tǒng)及電液操作閥

18、油路系統(tǒng)及電液操作閥見圖5 圖。1) . 油路系統(tǒng)油路系統(tǒng)由粗濾油器、變速泵、 精濾油器、電液操作閥、變矩器進(jìn)口壓力控制閥、變矩器出口壓力控制閥和散熱器（變矩器變速箱未帶 ,由主機(jī)廠配套）等構(gòu)成。圖 62) .變速泵變速泵結(jié)構(gòu)是內(nèi)嚙合齒輪泵，裝配在變速箱內(nèi)部，從與柴油機(jī)連接的驅(qū)動(dòng)殼軸肩處內(nèi)花鍵帶動(dòng)的油泵軸直接取力。變速泵的作用是提供變速箱換檔壓力油和變矩器工作油，并提供雙變強(qiáng)制潤(rùn)滑油。3) . 電液操作閥電液操作閥是變矩器變速箱油路系統(tǒng)中最主要的部件，安裝在變速箱側(cè)面上方，用六根膠管接頭分別與三個(gè)離合器軸上的六個(gè)離合器進(jìn)油口接頭連接相通。該閥由 5 個(gè)電磁控制的先導(dǎo)閥、換檔壓力控制閥、緩沖閥和

19、檔位閥等構(gòu)成。電磁控制的先導(dǎo)閥控制檔位閥閥芯的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)掛檔和脫開；換檔壓力控制閥控制換檔工作油的壓力，并將溢出的油送入變矩器；圖7緩沖閥的作用是減少換檔過程的沖擊；4) . 粗濾油器、精濾油器粗濾油器是布滿微孔的管狀濾油器，焊接在吸油管下端，是吸油濾油器。精濾油器是ZF 公司專用濾油器，裝配在變速箱殼體上方，通過殼體上的內(nèi)油道, 精濾油器進(jìn)口與變速泵出口相通，出口與電液換檔閥的進(jìn)口相通。5) . 變矩器進(jìn)口壓力控制閥變矩器進(jìn)口壓力控制閥裝配在電液換檔閥到變矩器進(jìn)口的內(nèi)部油道上，是旁通閥，對(duì)變矩器起安全保護(hù)作用，開啟壓力8.5bar，由鋼球、彈簧、閥體等構(gòu)成。6) . 變矩器出口壓力控制閥變矩

20、器出口壓力控制閥裝配在變速箱殼體上,見圖1 在“變速箱出油口到散熱器”處 ,作用是控制變矩器內(nèi)部工作壓力。7) . 散熱器用來對(duì)變矩器輸出的工作油進(jìn)行散熱冷卻，使工作油的溫度降低。我公司在裝載機(jī)和平地機(jī)上使用的變矩器工作油散熱器有兩種，一種是風(fēng)冷散熱器，外形見圖8，另一種是水冷散熱器，外形見圖9。根據(jù) ZF 公司要求 ,ZFWG-200 變矩器變速箱使用的是風(fēng)冷散熱器,結(jié)構(gòu)是內(nèi)燃機(jī)板翅式結(jié)構(gòu)，他適用汽車、工程機(jī)械、發(fā)電機(jī)組等。由翅片、芯片、進(jìn)出油接頭、上下油室、支撐構(gòu)架等構(gòu)成。板翅式散熱器結(jié)構(gòu)緊湊,相比其他形式風(fēng)冷散熱器,體積相同時(shí)散熱面積大; 翅片、芯片使用導(dǎo)熱性能好地合金鋁構(gòu)成,散熱效率高

21、 ;重量輕 ;風(fēng)冷散熱器裝在柴油機(jī)水箱處，利用柴油機(jī)風(fēng)扇進(jìn)行冷卻，進(jìn)出口均在下方。使用時(shí)定期清掃積存在散熱上的水冷散熱器是利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水進(jìn)行冷卻的散熱器，其結(jié)構(gòu)見圖9。水冷散熱器由水室、進(jìn)出水口、進(jìn)出油口、殼體、散熱片、折流板和管子等構(gòu)成。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水經(jīng)風(fēng)冷散熱器散熱,溫度降低后進(jìn)入水冷散熱器進(jìn)水口,充滿水室。水室與殼體內(nèi)油腔被裝有許多水管的隔板隔開, 水管與隔板焊接在一起,不會(huì)漏水。水充滿水室后，流經(jīng)水管，從另一端水室的出水口流出。同時(shí)溫度較高的變矩器油，經(jīng)殼體上的進(jìn)油口進(jìn)入殼體,經(jīng)散熱片、折流板充滿殼體內(nèi)腔,從出油口流出。在這一過程中變矩器油的溫度傳導(dǎo)到管子,再?gòu)墓茏觽鲗?dǎo)到水,變矩器油的

22、溫度被降低。9 變矩器油水冷散熱器4換檔控制系統(tǒng)換檔控制系統(tǒng)見圖7。檔位手柄控制方向，通過向前或向后推操作桿可得到“前進(jìn)空擋倒檔”的位置；轉(zhuǎn)動(dòng)手柄可設(shè)定不同的檔位。 另外在檔位手柄內(nèi)部還有一個(gè)空 擋鎖止機(jī)構(gòu)。ZF 檔位手柄上的強(qiáng)制換低檔按鈕（僅在1、 2檔起作用）,使裝載機(jī)駕駛員在作業(yè)過程中操作更為簡(jiǎn)易舒適。圖 7 為輪式裝載機(jī)如何使用KD（強(qiáng)制換低檔）功能的工作循環(huán)圖。裝載機(jī)以2 檔起步行使，然后掛3 檔前進(jìn)，接近沙、石料堆時(shí)，掛2 檔。鏟掘物料，按KD 鍵（并不用轉(zhuǎn)動(dòng)手柄），車輛速度會(huì)自動(dòng)從前進(jìn)2 檔降至前進(jìn)1檔。 滿斗后， 向后撥檔位手柄至倒退檔，車輛可以自動(dòng)地從前進(jìn)1 檔轉(zhuǎn)換為倒退2

23、檔 （ KD功能在撥動(dòng)檔位手柄后，會(huì)被解除，ZF 箱允許車輛換檔從前進(jìn)1 檔直接到倒退1 檔，前進(jìn) 2 檔直接到倒退2 檔，換檔時(shí)不用停車）。向前推換檔手柄至前進(jìn)檔，按以下過程變速：2R 2F 3F 2F，卸料給翻斗車后，按以下過程變速：2F 2R 3R 2R，裝載機(jī)回到起點(diǎn)。鏟掘物料作業(yè)時(shí)，裝載機(jī)根本沒必要轉(zhuǎn)動(dòng)手柄來選擇速度檔，而是按以下操作：2F按KD 鍵1F向后撥至倒退檔2R向前撥至前進(jìn)檔2F5雙變維護(hù)1） .油品: ZFWG-200 電液換檔變速箱必須嚴(yán)格按照Z(yǔ)FTE-ML03 潤(rùn)滑油表推薦用油。 TE-ML03 油表的索取可與ZF 維修中心聯(lián)系。推薦使用Mobil 美孚黑霸王1300（等級(jí)為SAE15W-40）油 ,或者上海德斯油品有限公司生產(chǎn)的Titan Universal HD15W-40 油。2） .檢查油位: 檢查油位（每周一次）發(fā)動(dòng)機(jī)怠速，約1000轉(zhuǎn) /min逆時(shí)針方向擰松油尺，取出并擦干凈油尺插入油位管并旋緊，到位后再取出（至少2 次）40OC 時(shí)，油位應(yīng)在下刻度“冷”和中間刻度之間80OC 時(shí)，油位應(yīng)在上刻度“熱”和中間刻度之間檢查冷車油位只是保證變速箱、變距器有充足的循環(huán)流量，決定油位的最后標(biāo)準(zhǔn)是滿足熱車油位。注意：與其條