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摘要：VOLVO L105装载机变速箱是有四个前进档和四个倒挡的动力换档变速箱，本文详细分析了VOLVO L105裝载机变速箱的组成，档位控制液压图及变速箱档位控制路线图，分析了该变速箱的常见故障和排除方法，还详细介绍了主压力和各档换挡离合器压力检查方法，这对装载机变速箱的使用和维修具有一定的指导作用。
Abstract： The VOLVO L105 loader gearbox is a power shift gearbox with four forward gears and four reverse gears. This article analyzes the composition of the VOLVO L105 loader gearbox in detail， the gear control hydraulic diagram and the transmission gear control route map. The common faults and troubleshooting methods of the gearbox are described， and the main pressure and the pressure check methods of the shift clutch pressure of each gear are also introduced in detail， which has a certain guiding effect on the use and maintenance of the loader gearbox.
关键词：VOLVO L105装载机;变速箱;故障分析;压力检查
Key words： VOLVO L105 loader;gearbox;failure analysis;pressure check
中图分类号：TD422.2 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）21-0121-02
1 概述
沃尔沃VOLVO L105 装载机配备液压电气控制式变速箱，主要由变矩器、齿轮组和液压控制阀路、 盘式离合器组成，具有4个前进档和4个倒档，换档电磁阀采用 PWM（脉冲宽度调制）比例阀。换档电磁阀由V—ECU 控制，通过PWM 控制相应盘式离合器的接合，不同档位的离合器鼓在离合器轴上转动。挂挡时，离合器鼓通过液压作用的盘式离合器与相应的离合器轴机械连接，最终通过常啮齿轮实现变速箱动力传递。
2 变速箱档位控制原理
如图 1、图2 为变速箱档位控制液压图及变速箱档位控制路线图，由图可清楚得知变速箱档位控制路线，如下： 变速箱泵3通过吸滤器从变速箱油箱中抽取变速箱油，泵出来的油供给过滤器阀块4，该阀块包含过滤器、过滤指示器 SE4218和溢流阀，过滤后的变速箱油送至换挡阀及主压力限制器 3，当高压油到达主压力限制器 11时，左侧压力随即增加，变速箱油压力传感器 SE4219 位于左侧，滑阀移向右侧将多余的变速箱油引向变矩器3及其安全阀6，安全阀开启时，多余变速箱油回流至油箱，变速箱油流经变矩器后进入变速箱冷却器5进行冷却。变速箱油从变速箱油冷却器5流至润滑压力阀2，润滑压力阀确保供给各档位离合器轴的润滑压力，变速箱油温传感器 SE4202位于润滑压力阀2旁，从主压力限制器 11出来的油送至相应档位的脉冲宽度调制比例阀，在 V —ECU 没有输出 PWM 信号时，各档位离合器轴都不会有油压。 以图 2 中红色线路为例：前进挡和 3 挡接收 V —ECU 发来的 PWM 信号，两阀芯移动，装载机进入前进3 挡， 此时，比例阀根据 PWM 信号为对应的离合器轴提供油压。
3 故障分析
3.1 挂不上挡
①现象变速箱挂挡时不能顺利进入某一挡位。②原因分析导致动力换挡变速箱挂不上挡的主要原因有以下几种。 1）挂挡压力过低，使换挡离合器不能良好接合，因而挂不上挡。2）液压泵工作不良、密封不好，导致液压系统油液工作压力太低，使换挡离合器打滑，导致挂不上挡。3）液压管路堵塞。随着使用时间的延长，滤油器的滤网或滤芯上附着的机械杂质增多，使过滤截面逐渐减小，液压油流量减小，难以保证换挡离合器的压力，使之打滑。4）换挡离合器故障。换挡离合器密封圈损坏而泄漏，活塞环磨损、摩擦片烧毁、钢片变形均可导致变速箱挂不上挡。③诊断与排除。动力变速箱挂不上挡故障的诊断与排除的方法、步骤如下：1）挂挡时如果不能顺利挂入挡位，应首先查看挂挡压力表的指示压力。如果空挡时压力低，可能是液压泵供油压力不足。拔出油尺，检查变速箱内的油面高度。若油位符合标准，则检查液压泵传动零件的磨损程度及密封装置的密封状况，如果液压泵油封及过滤器结合面密封不严，液压泵会吸入空气而导致供油压力降低，此时应拆下过滤器及液压泵进行检修。若液压泵及过滤器良好，则应查看变速压力阀是否失灵、变速操纵阀阀芯是否磨损，将阀拆下按规定进行清洗和调整。2）如果空挡时压力正常，挂某一挡位时压力低，则可能是湿式离合器供油管接头及变速箱轴和离合器的油缸活塞密封圈密封不严而漏油，应拆下变速箱予以更换。3）如果发动机转速低时压力正常，转速高时压力降低或压力表指针跳动，一般是油位过低、过滤器堵塞或液压泵吸入空气造成的，应分别检查与排除。 3.2 车辆行走无力故障原因分析
3.2.1 现象 压力表显示的变速箱各挡的压力均低于正常值，机械各挡行走均乏力。
3.2.2 原因分析 造成变速箱工作压力过低的原因有以下几种：①变速箱内油池油位过低。这不仅会导致液力变矩器传动介质减少而造成传力不足，甚至不能传递动力。此外，还会因液压系统内油压降低而使换挡离合器打滑，使机械行走乏力。②滤油器的影响。变速箱油泵的前后设有滤网或过滤器，以滤去工作油液中的机械杂质。随着使用时间的延长，过滤装置上附着的机械杂质增多，使通过截面及油液油量减少，导致变速箱工作压力下降。③调压阀的影响。液压系统内设有調压阀，其作用是使系统工作压力保持在一定范围内，如果调整压力过低或调压弹簧弹力过小时，会使调压阀过早接通回油路，导致变速箱工作压力过低。另外，如果调压阀芯卡滞在与回油路相通的位置，会使液压系统内的压力难以建立，从而变速箱的工作压力也无法建立。④泄漏的影响。如果液压系统管道破漏、接头松动或松脱、变速箱壳体机件平面接口处漏油或漏气，会使系统内的压力降低，变速箱的工作压力相应下降。⑤油泵的影响。如果液压泵使用过久，内部间隙增大，其泵油能力下降，因此系统内工作油液的压力及变速箱工作压力降低。另外，液压泵轴上的密封圈损坏，也会使液压泵泵油能力下降。⑥油温的影响。为使液压系统工作正常，在液压系统内设有散热器，如果散热器性能下降或大负荷工作时间过长等均会使液压油温升高、豁度下降，导致系统内的内泄漏量增大，也会使系统工作压力下降。
3.3 变速箱内异响原因分析
3.3.1 现象 变速箱工作时发出异常响声。
3.3.2 原因分析 引起动力变速箱异常响声有如下几个原因：①变速箱内润滑油量不足，在动力传递过程中出现干摩擦。②变速箱传动齿轮轮齿打坏。③轴承间隙过大，花键轴与花键孔磨损松旷。
3.3.3 诊断与排除 动力变速箱异常响声故障的诊断与排除的方法、步骤如下：①检查变速箱内液压油是否足够，若不足应加足到规定位置。②采用变速法听诊。若异常响声为清脆较轻柔的“咯瞪、咯瞪”声，则表明轴承间隙过大或花键轴松旷。根据异响特征确诊为变速箱故障后必须立即停止工作，然后解体检修。
4 变速箱油主压力和各挡换挡离合器压力检查
4.1 L105变速箱主压力和换档离合器压力的检查要求（见表1）
4.2 主压力和各档换挡离合器压力检查
①选择量程为0-6MPa的压力表，将装载机置于维护位置，让蓄电池切断开关保持打开。机器不需要冷却，在模式选择器上选择手动位置（模式），通过施加行车制动器预热变速箱。然后接合第3档，并应用全油门，直至变速箱达到工作温度。②主压力的测量，将测量设备连接到液压变速箱的压力检查接头M。施加行车制动器。如果发动机没有运行，起动发动机。以1800rpm运转发动机。读取测量设备的主压力。③其他各档换挡离合器压力测量方法和主压力的测量方法相同，读取测量设备上每个档位的离合器压力。必要时，在发动机低转速时重复进行，作为对比。
5 结束语
本文通过VOLVO L105装载机变速箱的档位控制液压图及变速箱档位控制路线图的分析，针对在运行过程挂不上档、车辆行走无力故障、变速箱内异响故障进行分析，提出相应诊断和排除方法，详细分析了变速箱主压力和各档换挡离合器压力检查方法，对实际的操作与维护具有一定的指导作用。
参考文献：
[1]汤振周.工程机械底盘构造与维修[M].北京：化学工业出版社，2016.
[2]L105培训资料，沃尔沃建筑设备投资（中国）有限公司培训中心.
[3]816G变速箱动力换挡冲击仿真与试验研究[D].吉林大学，2019.
Abstract： The VOLVO L105 loader gearbox is a power shift gearbox with four forward gears and four reverse gears. This article analyzes the composition of the VOLVO L105 loader gearbox in detail， the gear control hydraulic diagram and the transmission gear control route map. The common faults and troubleshooting methods of the gearbox are described， and the main pressure and the pressure check methods of the shift clutch pressure of each gear are also introduced in detail， which has a certain guiding effect on the use and maintenance of the loader gearbox.
关键词：VOLVO L105装载机;变速箱;故障分析;压力检查
Key words： VOLVO L105 loader;gearbox;failure analysis;pressure check
中图分类号：TD422.2 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）21-0121-02
1 概述
沃尔沃VOLVO L105 装载机配备液压电气控制式变速箱，主要由变矩器、齿轮组和液压控制阀路、 盘式离合器组成，具有4个前进档和4个倒档，换档电磁阀采用 PWM（脉冲宽度调制）比例阀。换档电磁阀由V—ECU 控制，通过PWM 控制相应盘式离合器的接合，不同档位的离合器鼓在离合器轴上转动。挂挡时，离合器鼓通过液压作用的盘式离合器与相应的离合器轴机械连接，最终通过常啮齿轮实现变速箱动力传递。
2 变速箱档位控制原理
如图 1、图2 为变速箱档位控制液压图及变速箱档位控制路线图，由图可清楚得知变速箱档位控制路线，如下： 变速箱泵3通过吸滤器从变速箱油箱中抽取变速箱油，泵出来的油供给过滤器阀块4，该阀块包含过滤器、过滤指示器 SE4218和溢流阀，过滤后的变速箱油送至换挡阀及主压力限制器 3，当高压油到达主压力限制器 11时，左侧压力随即增加，变速箱油压力传感器 SE4219 位于左侧，滑阀移向右侧将多余的变速箱油引向变矩器3及其安全阀6，安全阀开启时，多余变速箱油回流至油箱，变速箱油流经变矩器后进入变速箱冷却器5进行冷却。变速箱油从变速箱油冷却器5流至润滑压力阀2，润滑压力阀确保供给各档位离合器轴的润滑压力，变速箱油温传感器 SE4202位于润滑压力阀2旁，从主压力限制器 11出来的油送至相应档位的脉冲宽度调制比例阀，在 V —ECU 没有输出 PWM 信号时，各档位离合器轴都不会有油压。 以图 2 中红色线路为例：前进挡和 3 挡接收 V —ECU 发来的 PWM 信号，两阀芯移动，装载机进入前进3 挡， 此时，比例阀根据 PWM 信号为对应的离合器轴提供油压。
3 故障分析
3.1 挂不上挡
①现象变速箱挂挡时不能顺利进入某一挡位。②原因分析导致动力换挡变速箱挂不上挡的主要原因有以下几种。 1）挂挡压力过低，使换挡离合器不能良好接合，因而挂不上挡。2）液压泵工作不良、密封不好，导致液压系统油液工作压力太低，使换挡离合器打滑，导致挂不上挡。3）液压管路堵塞。随着使用时间的延长，滤油器的滤网或滤芯上附着的机械杂质增多，使过滤截面逐渐减小，液压油流量减小，难以保证换挡离合器的压力，使之打滑。4）换挡离合器故障。换挡离合器密封圈损坏而泄漏，活塞环磨损、摩擦片烧毁、钢片变形均可导致变速箱挂不上挡。③诊断与排除。动力变速箱挂不上挡故障的诊断与排除的方法、步骤如下：1）挂挡时如果不能顺利挂入挡位，应首先查看挂挡压力表的指示压力。如果空挡时压力低，可能是液压泵供油压力不足。拔出油尺，检查变速箱内的油面高度。若油位符合标准，则检查液压泵传动零件的磨损程度及密封装置的密封状况，如果液压泵油封及过滤器结合面密封不严，液压泵会吸入空气而导致供油压力降低，此时应拆下过滤器及液压泵进行检修。若液压泵及过滤器良好，则应查看变速压力阀是否失灵、变速操纵阀阀芯是否磨损，将阀拆下按规定进行清洗和调整。2）如果空挡时压力正常，挂某一挡位时压力低，则可能是湿式离合器供油管接头及变速箱轴和离合器的油缸活塞密封圈密封不严而漏油，应拆下变速箱予以更换。3）如果发动机转速低时压力正常，转速高时压力降低或压力表指针跳动，一般是油位过低、过滤器堵塞或液压泵吸入空气造成的，应分别检查与排除。 3.2 车辆行走无力故障原因分析
3.2.1 现象 压力表显示的变速箱各挡的压力均低于正常值，机械各挡行走均乏力。
3.2.2 原因分析 造成变速箱工作压力过低的原因有以下几种：①变速箱内油池油位过低。这不仅会导致液力变矩器传动介质减少而造成传力不足，甚至不能传递动力。此外，还会因液压系统内油压降低而使换挡离合器打滑，使机械行走乏力。②滤油器的影响。变速箱油泵的前后设有滤网或过滤器，以滤去工作油液中的机械杂质。随着使用时间的延长，过滤装置上附着的机械杂质增多，使通过截面及油液油量减少，导致变速箱工作压力下降。③调压阀的影响。液压系统内设有調压阀，其作用是使系统工作压力保持在一定范围内，如果调整压力过低或调压弹簧弹力过小时，会使调压阀过早接通回油路，导致变速箱工作压力过低。另外，如果调压阀芯卡滞在与回油路相通的位置，会使液压系统内的压力难以建立，从而变速箱的工作压力也无法建立。④泄漏的影响。如果液压系统管道破漏、接头松动或松脱、变速箱壳体机件平面接口处漏油或漏气，会使系统内的压力降低，变速箱的工作压力相应下降。⑤油泵的影响。如果液压泵使用过久，内部间隙增大，其泵油能力下降，因此系统内工作油液的压力及变速箱工作压力降低。另外，液压泵轴上的密封圈损坏，也会使液压泵泵油能力下降。⑥油温的影响。为使液压系统工作正常，在液压系统内设有散热器，如果散热器性能下降或大负荷工作时间过长等均会使液压油温升高、豁度下降，导致系统内的内泄漏量增大，也会使系统工作压力下降。
3.3 变速箱内异响原因分析
3.3.1 现象 变速箱工作时发出异常响声。
3.3.2 原因分析 引起动力变速箱异常响声有如下几个原因：①变速箱内润滑油量不足，在动力传递过程中出现干摩擦。②变速箱传动齿轮轮齿打坏。③轴承间隙过大，花键轴与花键孔磨损松旷。
3.3.3 诊断与排除 动力变速箱异常响声故障的诊断与排除的方法、步骤如下：①检查变速箱内液压油是否足够，若不足应加足到规定位置。②采用变速法听诊。若异常响声为清脆较轻柔的“咯瞪、咯瞪”声，则表明轴承间隙过大或花键轴松旷。根据异响特征确诊为变速箱故障后必须立即停止工作，然后解体检修。
4 变速箱油主压力和各挡换挡离合器压力检查
4.1 L105变速箱主压力和换档离合器压力的检查要求（见表1）
4.2 主压力和各档换挡离合器压力检查
①选择量程为0-6MPa的压力表，将装载机置于维护位置，让蓄电池切断开关保持打开。机器不需要冷却，在模式选择器上选择手动位置（模式），通过施加行车制动器预热变速箱。然后接合第3档，并应用全油门，直至变速箱达到工作温度。②主压力的测量，将测量设备连接到液压变速箱的压力检查接头M。施加行车制动器。如果发动机没有运行，起动发动机。以1800rpm运转发动机。读取测量设备的主压力。③其他各档换挡离合器压力测量方法和主压力的测量方法相同，读取测量设备上每个档位的离合器压力。必要时，在发动机低转速时重复进行，作为对比。
5 结束语
本文通过VOLVO L105装载机变速箱的档位控制液压图及变速箱档位控制路线图的分析，针对在运行过程挂不上档、车辆行走无力故障、变速箱内异响故障进行分析，提出相应诊断和排除方法，详细分析了变速箱主压力和各档换挡离合器压力检查方法，对实际的操作与维护具有一定的指导作用。
参考文献：
[1]汤振周.工程机械底盘构造与维修[M].北京：化学工业出版社，2016.
[2]L105培训资料，沃尔沃建筑设备投资（中国）有限公司培训中心.
[3]816G变速箱动力换挡冲击仿真与试验研究[D].吉林大学，2019.