搗固車 ZF變矩器電氣控制原理及故障分析.doc

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1、搗固車ZF變矩器電氣控制原理及故障分析王　敏(昆明機械廠,云南昆明　650215)摘　要:在闡述搗固車ZF變矩器電氣控制系統(tǒng)各組成部分的控制原理的基礎(chǔ)上,分析了該系統(tǒng)在實際應(yīng)用中常見故障產(chǎn)生的原因,并提出了消除故障的措施。關(guān)鍵詞:搗固車;變矩器;電氣控制;原理;故障;分析中圖分類號:U216.61　　文獻標識碼:B大型養(yǎng)路機械應(yīng)用于線路的養(yǎng)護維修,具有安全、高效、優(yōu)質(zhì)的施工作業(yè)特點,可以極大地提高線路的維修質(zhì)量,延長線路維修周期,節(jié)約維修費用,對于鐵路的提速起到了非常重要的作用。但是,大型養(yǎng)路機械上一些關(guān)鍵的進口部件,如發(fā)動機、ZF變矩器等,因操作人員對其原理不了解,造成使用中出

2、現(xiàn)故障無法處理,耽擱了工作,影響了正常施工。為此結(jié)合多年的實踐經(jīng)驗,對搗固車變矩器電氣工作原理及使用中出現(xiàn)的故障進行分析,以幫助大型養(yǎng)路機械操作人員消除故障及故障隱患,保證大型養(yǎng)路機械的正常工作。1　ZF變矩器電氣控制系統(tǒng)原理1.1　電氣控制系統(tǒng)組成ZF變矩器(以下簡稱ZF)電氣控制系統(tǒng)組成如圖1所示。此系統(tǒng)需完成對ZF的換擋控制;實現(xiàn)聯(lián)鎖安全保護控制等,另外在操作運行換擋時,對發(fā)動機實現(xiàn)自動降低轉(zhuǎn)速的控制,以起到保護作用。1.2　各組成部分控制分析1.2.1　擋位選擇器用擋位選擇器選擇某擋位時,通過控制電路的聯(lián)鎖控制使相應(yīng)的電磁閥通電,實現(xiàn)相應(yīng)的換擋操縱。見圖2。擋位選擇器(1

3、U11,A)和(1U11,B)由微動開關(guān)S1～S7、齒輪變位機構(gòu)、操縱手柄及其鎖閉電磁閥SM/RS等組成。當(dāng)操縱手柄放置在某擋位時,齒輪變位機構(gòu)將對應(yīng)的微動開關(guān)S1～S7進行相應(yīng)的組合,并輸出相應(yīng)的電信號。其中AD1～AD4信號為各擋位控制電磁閥換擋的信號源,AS為空擋聯(lián)鎖信號,僅在空擋時存在。W為變換擋位操作標志位(變換離合信號),AD8為擋位識別信號。ED1為操縱手柄鎖閉電磁閥控制的信號。1.2.2　ZF控制繼電器如圖2所示。當(dāng)ZF鑰匙接通時,5B2或11B2閉合,G2或G9得電,使得28d3或28d4得電動作,其常閉觸點斷開,切斷(1U11,A)或(1U11,B)的控制電源

4、,其中28d3或28d4的作用就是為了避免前、后兩個駕駛室同時操作ZF,同時28U2/E、28U2/D、28d1、28d2動作,其常開觸點閉合,將擋位選擇器內(nèi)輸出的相應(yīng)的電信號引到M1——M4上,使相應(yīng)的換擋電磁閥得電動作而實現(xiàn)換擋。1.2.3　渦輪轉(zhuǎn)速傳感器和E模塊渦輪轉(zhuǎn)速傳感器是用來測量變扭器渦輪端的轉(zhuǎn)速,根據(jù)渦輪轉(zhuǎn)速自動控制鎖閉電磁閥(WK)的動作,實現(xiàn)變矩器鎖閉離合器的鎖閉和分離,并根據(jù)渦輪轉(zhuǎn)速自動地控制擋位選擇器內(nèi)換擋手柄的鎖閉電磁閥動作,實現(xiàn)降速時解鎖而換入低擋位(見圖2)?！　u輪轉(zhuǎn)速傳感器為磁電感應(yīng)式傳感器,其電動勢的變化頻率與渦輪端輸出齒輪的齒數(shù)和轉(zhuǎn)速成正比,該

5、信號由電纜引入E模塊的4腳,經(jīng)E模塊的頻壓轉(zhuǎn)換器電路放大,限幅成為脈沖波形,其頻率保持不變。再經(jīng)鑒頻整流電路轉(zhuǎn)變?yōu)榕c頻率成正比的信號電壓,經(jīng)邏輯電路控制E模塊的1腳和5腳的輸出信號。其中,1腳的輸出信號控制擋位選擇器的ED1(E1)—SM,使操縱手柄的鎖閉電磁閥鎖閉或解鎖,但該信號隨擋位選擇器處在1、2、3擋而不同。這是由于在2擋和3擋時有個擋位識別信號AD8—A8(R)從擋位選擇器進入E模塊的3腳,參與了其中的邏輯比較。5腳的輸出信號是控制閉鎖離合器(WK)的閉鎖和解鎖。如圖2所示,當(dāng)擋位選擇器的手柄由空擋向1擋換擋過程中,S7不動作,E模塊的6腳無信號,經(jīng)0.4s延時后,E模

6、塊工作。在1擋時,A8為低電平,車提速走行,當(dāng)渦輪傳感器的輸出信號對應(yīng)的脈沖頻率達到120Hz以上時,E模塊輸出控制信號,經(jīng)E模塊的1腳送回擋位選擇器的SM(ED1)端,鎖閉電磁閥,使操縱手柄無法換入空擋。當(dāng)車速繼續(xù)提升,渦輪傳感器的輸出信號對應(yīng)的頻率達到780Hz時(此時車速約18km/h),E模塊由5腳輸出24V的鎖定信號(G39)到LH,控制鎖閉電磁閥動作,使鎖閉離合器接合,將渦輪與泵輪機械地連接在一起,變矩器由柔性聯(lián)接變成剛性聯(lián)接,大大提高了傳動效率。此時渦輪與泵輪的傳動比接近80%,車在剛性聯(lián)接的狀況下提速至20km/h后,便可以換入2擋。在換入2擋的瞬間,S3動作,A

7、D7—G37或G38瞬時(0.4s)失電。由于R1C1充放電回路的作用使得換入2擋后S3復(fù)位,此時K1還不能馬上復(fù)位而要延時0.4s之后才復(fù)位,故在這0.4s期間,AD7—G37或G38一直失電。E模塊的6腳無電壓輸入,E模塊停止工作。這樣E模塊的5腳輸出的G39信號便自動失電,閉鎖離合器即分離。在0.4s以后,AD7—G37或G38又得電,E模塊進入工作狀態(tài)。在2擋位時,AD8有信號輸出,E模塊確認,并在2擋的傳動比下繼續(xù)提速。當(dāng)渦輪傳感器輸出信號所對應(yīng)的頻率達到625Hz時,