关于 VOLVO L220E 装载机变速箱故障的相关探讨

发表时间:2021/5/28   来源:《科学与技术》2021年2月5期   作者:张刘佳
[导读] 装载机广泛使用于建筑、矿山开采、道路维护、港口装卸等工况应用
        张刘佳
        广西华银铝业有限公司  广西德保县  
        摘要:装载机广泛使用于建筑、矿山开采、道路维护、港口装卸等工况应用,其作业环境相对较恶劣,设备经常持续作业,且换挡频率较高,使用操作不当加上维护保养不到位,很容易导致其零部件出现损坏,影响设备使用寿命和功能,导致停机故障,设备无法正常运行作业。VOLVO L220E装载机是目前国内大吨位进口设备使用率比较高一种装载机,如果变速箱出现故障后,出于对设备整体的保护功能,会让设备运行持续处于怠速状态或者停机状态。以下针对装载机变速箱的常见故障分析,结合具体案例,对VOLVO L220E装载机的故障预防措施和解决方案提出相关看法和建议,以此为相关使用部门更好开展生产工作提供一定参考。
        关键词:VOLVO L220E装载机;变速箱;故障;预防;控制
        
        VOLVO L220E变速箱为液压机械式动力换档四速变速器,带变矩器、齿轮组和液压控制的盘式离合器。有四个前进档和四个倒档。
        型号中的“E”表示变速箱的换档阀采用PWM(脉冲宽度调制)换挡电磁阀。换档电磁阀由V-ECU控制,V-ECU向外输出频率不变但电压脉冲宽度可变的脉动连续电压。通过可调的PWM控制相应盘式离合器(档位)的接合,可以提供更好的控制和舒适性[1]。离合器轴上的所有活塞都是单级活塞。接合时间由V-ECU发出的一个可调信号进行电子控制。不同档位的离合器鼓在离合器轴上自由转动。在挂接档位时,传递动力的离合器鼓通过当时由液压接合的盘式离合器与相应的离合器轴机械连接。变速箱通过常啮齿轮实现了功率的机械传递。
        1.VOLVO L220E装载机变速箱故障
        1.1油温过高
        VOLVO L220E装载机变速箱工作油温为80-110℃,短暂的120℃也可以接受,但是在正常工作范围内,油温会处于某温度以下,实现热平衡。若发现油温升温快、且超过120℃,则判断为油温异常,需迅速停机紧急处理[2]。变速箱的油位过低、过高,发动机怠速运转,系统内补充油液之后,应检查变速箱油位,通过机器停止状态和启动怠速状态油位标准进行判定油位是否正常。
        1.2离合器压力不足
        若离合器压力达不到规范值,就会出现不同程度的打滑现象,来自传感器的信息使V-ECU可以记录离合器的打滑。离合器打滑时,V-ECU会增加打滑离合器的换档电磁阀的信号/压力,使离合器压力提升至现有主压力的水平以阻止离合器打滑。如果继续打滑,则在显示单元上显示警告文字通知操作员。如果打滑持续时间超过0.5秒,或如果发动机油压力过低、变速箱油或冷却液温度过高,将自动启用自动怠速(即发动机转速降低至900rpm)功能。摩擦片出现滑磨,导致油温受到影响迅速升高,甚至会出现冒烟。若离合器压力过低,可能会导致变速泵、密封圈以及操作阀持续出现损坏[3]。而变速泵受到影响之后,其泵体温度迅速升高,伴随有异响出现。此时各个档位密封圈出现损坏,或者对应档位的油路会存在不同程度的泄露。
        若只是单纯的某个档位的压力低,则表明对应档位的密封圈发生损坏或者档位油路有泄露。若操作阀的调压阀发生损害,对应的档位压力也会降低,此时需要拆检维修[4]。除此之外,装载机长时间的超载运行,也会导致变矩器处于长期低效工作,进而导致油温升高。油液没有及时更换,其粘度也就会随之变化,影响变矩器的实际效率,可能导致一些管路出现堵塞等。
        1.3驱动不足
        驱动不足可能是以下几个原因导致:(1)变矩器压力不足;(2)离合器压力不足;(3)其他原因。对于变矩器压力不足状况,应检查变矩器的调压阀是否正常工作, 查看是否调压阀门的弹簧失效,要调整好弹簧行程。之后可检查变速箱油位,油位过低也会导致驱动不足[5]。之后检查变速箱油滤芯、管路滤清器是否堵塞,若油液没有及时更换,且含有大量金属粉末,很可能造成齿轮打齿、垫片磨损或者轴承损坏等。出现驱动不足,还需要检查发动机转速是否正常,检查胎压、管路是否出现泄漏等。如果出现机器牵引力不足,故障可能在发动机或变速箱,可以通过失速测试进行判断,失速测试如果转速过低,则故障在发动机;失速测试如果转速在规定值内或者高于规定值,则故障在变速箱,则需检查是否能挂接一档,如果牵引力不足且发动机变速箱温度高,表明变矩器存在故障,应检查变矩器压力。装载机在实际使用过程中,随着使用周期的延长,其轴承和驱动轿齿轮箱的故障也会随之增多2VOLVO L220E装载机变速箱的操作及维护实际操作VOLVO L220E装载机,发现变速箱发生的故障并不是单一的,往往需要对多种因素综合分析,找到故障发生的具体原因。实际操作中,需要操作人员严格按照说明书规范进行保养、维护,细心观察装载机的实时状态,从而在第一时间了解设备异常,大大减少故障发生几率,将故障控制在萌芽阶段,减少不必要的损失。


        2.1作业前的操作和维护
        每次操作VOLVO L220E装载机之前,都要按照规范检查变速箱油面位置,若发现油液不足,应及时补充,按照规定润滑油规格补充。变速箱初次加油,要求油散热器、过滤器以及各个管路都需注满油。对变速箱油位检查,油位标尺分别有启动前和启动后的刻度标准。首先是在未启动机器前按照标尺刻度要求进行检查油位是否异常,其次要使VOLVO L220E装载机怠速运转,再次按照标尺刻度检查油位是否异常。
        2.2作业中的操作
        VOLVO L220E装载机行驶和换挡操作要规范,换档模式可以进行调整,以适应不同的使用和工作条件。模式选择器位于前部仪表板,配合使用选档器,操作员可以在手动换档或各种自动换档模式之间选择。要启动发动机,必须确保换挡手柄位于空挡,此时装载机为停车制动状态,车辆不会因为发动机启动而溜车、起步等。发动机启动后,操作制动踏板,解除停车制动,松开行车制动踏板,提升发动机转速,车辆开始运行作业。行驶中车辆手动换挡要连续、平滑,不要越档,换挡要先减速。若需换向,要停车换向,不允许高速换向,避免发生意外安全事故。
        2.3停车
        若作业完成或暂停作业,需要停车时,要求操作人员停车完成之后,其操作手柄应处于空挡位置,实施驻车制动。若VOLVO L220E装载机停在上下坡位置,且司机需要离开,为避免车辆滑坡、溜车,需要在车轮位置放置石块、角木等约束物。在平地长时间停车,也要以约束物阻挡车轮,确保设备停车的绝对安全。VOLVO L220E装载机停车之后,要避免发动机和变矩器长时间低速运转,停车需要将变速箱置于空挡位置,驻车制动器处于工作状态。
        2.4油温及油压的控制
        对变矩器的油温由专业的油表监控,实时关注油表数据变化。若发现油表上升到120℃,短时间是允许的,但是如果超过120℃,或者长时间处于120℃,则需要立刻停车检查,观察是否有油液外漏状况。可以将发动机转速控制在1200r/min-1500r/min状态,将变速箱控制在空挡,此时装载机油温若在2-3min恢复正常,则可以继续使用,不然则判断为装载机系统故障,需要停下来进行检修,排除故障之后才能继续使用。
        装载机的换挡油压应控制在1.1MPa-1.5MPa范围内,若挂挡后发现离合器接合之后的稳定压力不在这个区间,或高或低,则需要及时停机检查,避免变速箱内的零件发生损坏。
        3.日常预防措施
        为避免VOLVO L220E装载机变速箱故障出现,要从以下几方面入手,做好日常预防措施。首先,要做好针对VOLVO L220E装载机的定检、点检及维护保修工作,使用的油品必须符合VOLVO L220E装载机使用说明书上规定的油品标号。维护保修工作必须在稳定的环境中完成;再者,要定期对无故障预先检测变速箱,先检查出一系列的前期小故障,避免后期大故障发生,进而导致VOLVO L220E装载机变速箱出现故障,引发更大损失;然偶,要加强对VOLVO L220E装载机驾驶员安全教育,加大用车教育,规范驾驶员的用车操作流程,要求操纵VOLVO L220E装载机,动作一定要柔和,切忌超负荷作业,注重对装载机的保护;最后,若驾驶员在操作装载机过程中发现设备出现异响、失控、操作不灵敏等异常现象时,要及时停车检查,观察是否存在异常,并及时反馈给技术维护人员,最大限度降低VOLVO L220E装载机异常所造成的影响。
        4.结束语
        综上所述,针对VOLVO L220E装载机变速箱可能出现的故障,如油温异常、离合器压力不够、驱动不足等,要制定健全的车辆维护检查规划制度,做好车辆的日常检查、维护工作,对装载机所需的油品及时做好标号,保障基本的维护效果,提高装载机使用寿命。
        
        参考文献
        [1]胡景良. 装载机变速箱油温高故障的排查分析[J]. 设备管理与维修, 2019, No.457(19):68-68.
        [2]蔡小亮.矿用装载机换挡变速箱湿式离合器波形弹簧的设计[J].煤矿机电,2020,41(05):26-28.
        [3]苏超.WA380-3系列装载机变速箱异响原因分析及预防[J].设备管理与维修,2019(23):85-86.
        [4]郭跃广,郑华昌,刘波,余祎裕,曾冬珍,王建平,林健敏,王子超.装载机863变速箱体消失模铸造工艺的研发[J].铸造工程,2020,44(05):23-29.
        [5]郭勇,李国强,李中华.装载机行星式变速箱Ⅰ档密封圈结构设计创新与应用[J].液压气动与密封,2018,38(07):29-30.
        




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