1.故障现象
1台5:级装载机变速器油温升高后出现无低速挡故障。当挂入前进I挡时,自动跳到前进III挡,作业一段时间后有时会白动跳回前进I挡,挂II挡时也是自动跳至III挡。该装载机挂空挡正常,变速器压力显示正常。
2.工作原理
该装载机采用定轴式变速器,设有前进、倒退及空挡,前进、倒退分别有4种行驶速度。前进和倒退由KF前进挡离合器和KR倒退挡离合器控制,4种行驶速度由K1, K2, K3, K4挡位离合器控制,挡位离合器的接合与分离由变速阀上的S1, S2, S3, S4, S5这5个挡位电磁阀控制,变速器变速原理如附图所示。
挡位电磁阀阀芯端部装有电磁铁,电磁铁由设在驾驶室的换挡开关控制,换挡开关按照一定的控制逻辑使相应的电磁铁得电,电磁铁推动电磁阀阀芯移动,从而实现变速器挡位的切换。挡位电磁阀逻辑控制关系如附表所示。
3.原因分析
依据变速器变速原理图及挡位电磁阀逻辑控制关系表可知,S1挡位电磁阀用于控制S2挡位电磁阀油路的通断,该路油液经S2挡位电磁阀后进入KF前进或倒退KR离合器;S3挡位电磁阀用于控制S4挡位电磁阀及S5挡位电磁阀油路的通断,该路油液经S4挡位电磁阀后进入I挡或II挡离合器;S5挡位电磁阀用于III挡或IV挡离合器油路的通断。
出现挂前进I挡跳到前进III挡故障,可能是S3挡位电磁阀电磁铁控制失灵,造成其阀芯不动。该阀芯不动,便截断了输给S4挡位电磁阀的油路,开启了输给S5挡位电磁阀的油路。由于此时S5挡位电磁阀电磁铁不通电,进入III挡离合器的油路开启,所以导致III挡工作。
同理,若挂倒退I挡时,也会出现自动跳到倒退III挡现象。此时如果挂倒退II挡,因S3挡位电磁阀不能正常开启,进入II挡离合器的压力油,只能进入III挡离合器,所以也是自动跳到倒退III挡。
若挂前进或倒退IV挡,因控制油路的压力油与S3挡位电磁阀无关,不存在跳为3挡的现象,因此挂IV挡装载机行驶速度正常。
4.故障排查
根据以上分析,测量各变速电磁阀电磁铁的电阻均为24~27Ω,电阻值正常;测量各变速电磁阀电磁铁的得电状态,特别检测了S3挡位电磁阀电磁铁,发现其得电电压正常;检查各变速电磁阀电磁铁线路接头连接良好,判断电磁阀控制正常,观察了1天后,该装载机依然是热机时出现挡位失灵状况。
分析认为,可能是挡位电磁阀阀体和阀芯受热变形,造成阀芯卡滞不能正常控制油路。此时虽然S3挡位电磁阀电磁铁得电正常,但却不能推动阀芯,这样换挡压力油便不能经S3挡位电磁阀阀芯、S4挡位电磁阀阀芯的油道进入I挡离合器,而只能经S3挡位电磁阀阀芯、S5挡位电磁阀阀芯的油路进入III挡离合器,从而造成只有III挡工作。更换S3挡位电磁阀后试机正常,经观察多日,没再发生跳挡现象,故障得以排除。
由此可见,判断定轴式变速器故障,要掌握变速器各挡位电磁阀的逻辑控制关系和变速挡位液压原理,辅以检测电磁阀电阻判断电磁阀是否损坏、检测电磁阀电压判断其是否得电、检测变速压力值判断油路通断,这样才能分析和排查此类较复杂故障。