我单位共有4台卡特14M型平地机,主要用于矿区内道路修复或平整施工场地。该型平地机采用电子控制(ECPC系统控制)液压换挡平行轴式变速器,可以实现平稳换挡和换向。本文介绍卡特14M平地机变速器控制原理,分析其出现高温故障的原因。
1.变速器控制原理
(1)油路流向
该型平地机变速器液压换挡控制系统如图1所示。发动机将动力传输至变速器,变速器内的泵轴带动齿轮泵10转动,齿轮泵10为充油泵及扫油泵组成的双联齿轮泵,充油泵10A通过磁滤网14从差速器箱18吸油,吸出的油液经滤清器1过滤后输至主安全阀4,经主安全阀4调压后输至8个挡位离合器调制阀(20~27)、停车制动电磁阀8、差速锁阀13。主安全阀4溢流出的油液分为2路,一路进入发动机飞轮润滑油路16,另一路经冷却器2冷却后进入变速器润滑油道6,为变速器润滑。扫油泵10B通过磁滤网15从变速器箱19吸油,输至差速器箱18,为差速器箱18补油。
(2)油路控制
变速器主安全阀结构如图2所示。主安全阀控制8个挡位离合器调制阀油液的流量和压力,并控制输至冷却器油液的流量。
充油泵输出的压力油经端口11进入AA腔,流经节流孔6将钢球5控制的油孔打开进入腔室4,腔室4内的压力油推动滑阀8向右移动,并压缩弹簧13.滑阀8移至右侧后,使充油泵端口11的油液进入冷却润滑控制油室CC,再经端口12进入冷却器、变速器润滑油道及发动机飞轮润滑油路。腔室7的油液流入差速器润滑控制油室BB,再经端口10进入差速器,对差速器进行润滑。
滑阀8可使充油泵端口11充入8个挡位离合器调制阀的油压保持平稳增大,以保证挡位离合器结合平稳。弹簧13右侧的调压螺栓可调整弹簧13压紧力,以此调整输至8个挡位离合器调制阀油液的压力。
挡位离合器接合后,滑阀8将溢流出的油液输至变速器润滑端口12。当充油泵端口11的压力降低时,弹簧13的弹力将滑阀8向左移动,滑阀移至左侧后,将进入冷却器及变速器润滑端口12关闭。
该变速器冷却器为水冷式冷却器,其水道串联在发动机冷却系统中,通过发动机的冷却液来冷却变速器控制油。
(3)变速控制
该变速器通过8个挡位离合器调制阀控制换挡,8个调制阀采用电子离合器压力控制系统(ECPC)控制离合器接合。当驾驶员挂挡后,换挡电控手柄将信号传输给变速器ECM,变速器ECM收到来自换挡电控手柄的信息后,给相应的挡位离合器调制阀的比例电磁阀输入电流,该电流决定了挡位离合器调制阀阀芯移动的距离,使电流与挡位离合器调制阀阀口开度成正比。经主安全阀调压后的压力油,从挡位离合器调制阀进入该挡位离合器,主安全阀与挡位离合器调制阀共同控制进入挡位离合器的油压高低,使挡位离合器的接合迅速、平稳。