關于進口ZF（柳齒）變速箱電腦控制技術的改進

馬志斌

（西南交通大學 611756）

關于進口ZF（柳齒）變速箱電腦控制技術的改進

馬志斌

（西南交通大學 611756）

電磁液控變速箱電腦控制線頭多，容易出現各種故障問題，使用極其不理想，尤其不適合我國工程施工工作的惡劣環境，本文將變速箱電腦盒去掉，采用繼電器交叉組合控制，直接控制檔位換擋電磁閥，成本低，可操作性高，大大節約維修或更換電腦的時間和成本。

ZF；電磁液控；變速箱；電腦控制技術改進

前言

目前大噸位裝載機、大馬力平地機、壓路機等工程機械均配置ZF電磁液控變速箱，該變速箱適用范圍廣泛，將逐步替代落后的機械變速箱和液控變速箱以及行星變速箱。

該變速箱在檔位器手動控制的基礎上增加了電腦控制，通過電腦輸出信號控制電磁閥，繼而控制液控檔位閥，繼而控制高壓工作油進入換擋離合器活塞腔，推動活塞產生位移，壓緊離合器片，傳遞動力，實現高低換擋過程。

由于施工環境惡劣和操作不當，致使該變速箱常常失去高檔位，高溫、潮濕或傳感器損壞都可能導致電腦控制失靈，檔位不正常。如何進行技術改進，提高設備的技術狀態、使用狀態和經濟效益，就是本文要解決的問題。

1 ZF變速箱電控系統的組成

ZF變速箱控制系統包括：檔位選擇器、電腦控制盒、電磁液控操縱閥以及連接電線、接頭等。

1.1 人工手動控制的檔位器

該檔位器具有前進一、二、三、四擋；后退一、二、三、四檔；空檔一、二、三、四檔；KD低擋控制功能；制動無檔功能；空擋啟動AS功能；該檔位選擇器實際上就是根據不同的檔位輸出不同的線路電信號，該信號具體輸出情況與線路是否來電有關。簡述如下：

黃線來電，控制電磁閥M3（自下往上數第四個電磁閥）有電，M3控制KV前進離合器，產生前進檔位。

粉紅線來電，控制電磁閥M1（自下往上數第一個電磁閥）有電，M1控制KR后退離合器，產生當退檔。

藍線來電，控制電磁閥M2（自下往上數第二個電磁閥）有電，M2控制K1一檔離合器，產生一檔。

藍線不來電，控制電磁閥M2沒有電，產生二檔。

綠線來電，控制電磁閥M2、M4（自下往上數第五個電磁閥）都無電，產生三擋。

藍綠都來電，控制電磁閥M5（自下往上數第三個電磁閥）有電，產生四檔。

1.2 電腦插頭的作用和意義

電腦和電纜接頭分為兩列，以較長一列在左，較短一列在右的視角。從下往上依次編號1～35。其中較為重要的接頭作用如下：

1（.+）129#2（.+）128#5.輸入AD5粉紅6#6.151#8.輸入AD2綠8#14.輸出E，M415.輸出C，M217.速度傳感器線118（.-）200#19（.+）紅2#輸入22.129#23.AD4黃4#輸入24.AD7紫10#輸入25.AD3黑9#輸出26.AD1藍7#輸入27.速度傳感器229.AD6灰29#輸入31.A，M5輸出32.D，M3 輸出 33.B，M1 輸出 35.F，（-）輸出。

1.3 電腦輸出信號控制操縱閥的電磁閥

電磁操縱閥的電線接頭有一個缺口，與閥體的突起相對應，確保了線路與電磁閥的一一對應關系。線頭上面標有ABCDEF，分別對應M5/M1/M2/M3/M4/負極搭鐵；電磁閥的順序是自下而上M1/M2/M5/M3/M4，分別控制與之相對應的五個液控換向閥。閥體上面有六個測壓口，分別測出離合器內部的壓力，測定一組或幾組的離合器內部壓力數值，判斷該油路的泄油情況。

電磁液控操縱閥有五個液控換向閥，相互結合分別控制12個檔位；

電磁液控操縱閥的減壓閥產生先導壓力；溢流控制閥控制主壓力不要超過1.3～1.5MPa；控制壓力閥進一步控制壓力；返回閥控制換擋時壓力迅速變為零，避免沖擊現象。

雙壓閥進一步控制壓力在1.3～1.5MPa之間。

1.4 由此可以看出，檔位控制經過的過程是

A檔位器→B電腦→C操縱閥的電磁閥→D液控變速箱換擋活塞。

電腦位于檔位控制的中間部分，承上啟下，但是電腦還要通過轉速傳感器、壓力傳感器接受信號，來感知變速箱的轉速和壓力，以便做出正確判斷輸出合適的檔位。

但是，由于施工環境惡劣，傳感器常常發出錯誤信號，電腦也隨之發出錯誤信號，致使檔位不正常，出現誤工浪費或者設備受損等現象，甚至出現車輛不能前進或后退的現象，更有甚者誤認為變速箱的機械或者液壓出現問題，導致判斷故障錯誤，造成維修成本增高，長時間無法按照正確思路維修車輛。

為避免以上問題，我們將電腦去掉，去掉電腦中間控制環節，有：

A檔位器→B繼電器組合→C操縱閥的電磁閥→D液控變速箱換擋活塞，繼電器成本低易診斷，避免除了檔位器信號以外因素的干擾以及中間控制環節的錯誤。

2 繼電器組合線路圖

圖1 繼電器組合交叉電路圖

從該線路圖中看出，只要設備產生制動，前進和后退的電磁閥M3和M1都無電，確保設備處于空擋狀態，確保設備在制動中受損傷。

KD功能，一旦KD開關動作，則將不會產生三檔和四檔的高檔位。

相應顏色的電線是否來電，直接控制相應的檔位，完全實現了電腦完好時的狀態，也就是說，完全可以用繼電器組裝模塊替代電腦盒，實現簡單明了，故障易判斷，運行可靠，質量優于電腦盒。

3 現實實踐結論

在現實施工和維修過程中，經過該技術改造的設備，已經成功幾百例，電腦損壞無法確定是否電腦損壞，即使真的電腦損壞，更換電腦需要七千多元，而繼電器的費用僅僅幾十元，在現實生產中得到廣大設備使用者的好評，同時也得到國內生產組裝該設備的廠家的一致好評，為組裝廠家解決了技術難題，為國家節約了購買電腦盒的外匯，為使用者提供簡便的故障判斷方式，大大提高設備的利用率和完好率，大大提高了經濟使用價值。

U472

A

1004-7344（2016）10-0278-02

2016-3-15