ZF200变速箱培训

全自动换档控制系统，其2档是基本档位，若变速 手柄置于3档或4档，其控制系统可根据车辆外负荷的大 小车速将自动在2、3档之间或2、3、4档之间自动变化， 以适应外负荷的要求，该功能主要适应于行驶工况，对 装载机的铲装作业不实用。因此，国内装载机厂家均选 用半自动换档控制系统的4WG200
全自动换档控制变速箱与电控发动机，具有发动机 转速自动控制和负载反馈变速功能，通过计算机管理可 实现半自动和全自动作业模式的转换，根据装载机作业 工况与负荷情况，自动调节发动机转速和车速，以适应 作业工况与负荷要求。
图13 电气控制原理图
图14 电气控制接线示意图
三、操作及维护 １、重要说明 ★ 检查变速箱油位时，发动机应怠速运转（约 1000/min），油温应在正常工作温度。 ★ 当油温为40℃时，油位应在油标尺中间刻度线和 下刻度线之间。 ★ 当油温为80℃时，油位应在油标尺中间刻度线和 上刻度线之间。
图7 WG200变速箱传动原理图
2）变速控制油路系统 WG200变速箱采用电液先导控制，其液压控制原 理见图7所示。油路系统主要由吸油滤清器、变速泵、 管路压力油滤清器及变速操纵阀等组成。变矩器和变 速箱用油由变速泵提供，变速泵为齿轮泵，装于变速 箱内部，经取力轴由发动机直接驱动，其流量为Q=35 升/1000转/分钟。变速泵从变速箱油底壳经吸油滤吸 油，将压力油直接泵入箱体顶部的管路压力滤清器 （滤油精度为0.025mm，过滤面积为500cm2 ），滤清器 配有一个压力旁通阀（起安全保护作用）。油液经管 路滤清器出来进入变速操纵阀，由变速操纵阀主调压 阀限制其工作压力（16―18bar）后分二路，一路经减 压阀（10bar）进入电磁阀作为先导油控制换档阀；另 一路通过压力控制阀进入档位阀。
二、变速箱结构与原理 ZF公司的4-WG200变速箱，其由一个变矩器和一个动力换 档定轴式变速箱及组成，内部结构示意见图1左示图，其左半 部分为变矩器，右半部分动力换档变速箱。其采用电液控制、 四轮驱动。图1左示图所示变速箱为分体安装结构，通过主传 动轴同发动机连接；我厂ZL50G、ZL60G现采用的4WG200变 速箱是同发动机直接连接，主视图、侧视图见图2、3所示。
图8 变速箱液压控制原理图
变速操纵阀外观示意见图9，结构示意见图10、11。 其由电磁阀、压力控制阀、换档阀等组成。变速操纵阀 固定在箱体上（位置见图2、图3）。变速阀中压力控制 阀的作用是在换档瞬间调节离合器油缸的升压特性，即 换档时油压会瞬时降低，换档结束后（离合器接合完毕） 油压再恢复到16―18bar（控制压力阀限制的压力）。 这样能降低换档冲击，提高换档的平稳性能。经档位阀 的压力油直接进入档位离合器。 控制压力阀在限制最高工作油压的同时，将溢出的 油送入变矩器循环油路。为防止变矩器损坏，在其进、 出口处配有安全阀，进口安全阀开启压力8.5bar，出口 安全阀开启压力5bar。从变矩器出来的油液经冷却器冷 却后进入变速箱润滑油路，最终回到变速箱油底壳，进 入下一次再循环。
图1 WG200外观及内部结构示意
图2 4WG200变速箱侧视图
1=透气塞 2=滤油器 3=第一取力口 4=第二取力口 6=涡轮转速传感器 8=可选用应急泵接口 11=前输出法兰（配手制动器） 14=输出转速传感器 从电液操纵阀到离合器的管路 5=KV 7=K1 9=K3 10=K4
图3
4WG200变速箱侧视图
65=变速控制主油 路 压力检测点
各测压点连接尺寸： M10X1
图9 变速操纵阀外观及各测压点图表
图10 变速操纵阀内部结构示意
1. O型圈 未 放正， 侧盖处易 漏油 2. 电磁 阀电阻为 90±10Ω
图11 变速操纵阀盖与油封
3）变速控制电路系统 控制电路系统由电脑控制器、换档手柄、电控操纵阀 及连接电缆等组成。电脑控制器是变速箱实现全自动或 半自动控制的中枢，我们ZL50G、ZL60G装载机配ZF变 速箱时，选用的是半自动控制器（EST-17）外形见图12， 控制器安装于驾驶室内右侧控制箱内。换档手柄型号为 DWG-3，固定在转向柱上（外形见图4）。电磁阀位于 变速操纵阀内，同固定于箱体上。 控制电路系统原理见图13，控制接线示意见图14。
4WG200变速箱可提供半自动或全自动换档控制 系统，使司机从手动操作中解放出来，尤其是在逆向 工作时，自动换档提高了变速箱的工作效率和服务寿 命。其具有空挡保护与油压切断功能（即动力切断功 能）可将发动机所有的动力传送至工作液压系统及 KD档强制降档功能，以提高工作性能，尤其适用于 轮式装载机的铲掘作业。同时具有空挡保护功能提高 车辆的使用安全性。 我厂现配套的4WG200变速箱均选用的均是半自 动换档控制系统。
ZF档位手柄控制方向。通过向前或向后推操纵杆 可得到“前进—空档—倒档”的位置；转动手柄可设 定不同的档位。另外在档位手柄内部还有一空档锁止 机构 档位选择器外型及操作方法见图4，型号有DW-2与 DW-3，二者外型结构相似，差异是KD档的按钮形式 不同，控制原理相同，我们现采用档位选择器DW-3。 ZF档位手柄上的强制换低档（KD档）按钮（仅在1， 2档起作用），使装载机驾驭员在作业过程中操纵更 为简易舒适。 装载机如何实用KD档功能的工作循环见图5所示， 主要步骤如下： 1）装载机以2档起步行驶，然后挂3档前进，接近沙、 石料堆时，挂2档。
涡轮及输出轴所得到的转矩大小，取决于负载。导轮的 作用是将从涡轮流出的油经其油道必变方向后再流入泵轮， 因此导轮受一反作用转矩。将涡轮转矩与泵轮转矩之比称 作变矩比，通常变矩比随涡轮与泵轮之间的转速成降低而 增大。
因此。最大的变矩比在涡轮不转（停止）时产生，随着输 出转速的提高，变矩比会降低。通过变矩器，输出转速可无级 变化，驱动扭矩能自动适应所需要的负载扭矩的变化。当涡轮 转速达到泵轮转速的80%时，变矩比接近1，涡轮扭矩等于泵轮 扭矩，此时变矩器相当于一个偶合器。
1、变矩器
变矩器是一种液力传动装置，液力传动是以液体为工作介 质，通过液体的动量矩的变化来传递力矩的传动装置，能满足 装 载 机 牵引 特 性 的要 求 。 该变 矩 器 由三 个 工 作轮 —— 泵 轮 （B）、涡轮（T）和导轮（D）组成，为三元件向心涡轮结构 形式，结构见图2左半部分。ZF WG200变速箱采用的变矩器芯 为整体是结构，泵轮与罩轮焊接在一起无法拆卸，如损坏只能 更换变矩器芯总成 。
为线路接通的信号，空白为线路断开即无信号输出
手柄输出信号 前进档 后退档 空档 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 KD 蓝色 绿色 黑色 黄色 粉红色 灰色 紫色
空 档
一档
K3
二档
三档
K3
53=KV压力检测点
55=KR压力检测点 56=K1压力检测点
57=K2压力检测点
58=K3压力检测点 60=K4压力检测点
图4
档位选择器
图5
KD档功能的工作循环图
2）铲掘物料，按KD键（并不用转动换手柄），车辆速度会 自动从前进一档。 3）满斗后，向后拨换档手柄至倒档退档，车辆可以自动地 从前进I档转换为倒退2档（KD功能在拔动换档手柄后，会被 解除，ZF变速箱允许车辆换档从前进I档直接到倒退I档，前 进2档直接到倒退2档，换档时不需停车）。 4）向前推换档手柄前进档，按以下过程变速： 2R→2F→3F→2F，卸料给翻斗车后，按以下过程变速 2F→2R→3R→2R。装载机回到起点 因此，铲掘物料作业时，装载机根本没必要转动手柄来 选择速度档，而是按以下操作： 2F按KD键盘→1F向后拨至倒退档→2R向前拨至前进档→2F
ZF WG200变速箱及 ZF AP400系列驱动桥
结构原理及性能介绍
第一部分
一、
ZF WG200变速箱
变速箱特点与功能概述 ZF(采埃孚)WG200型动力换档变速箱由液力变矩器 和定轴式带有多片摩擦离合器的变速箱组成。它有3、4、 5或6个前进档和3个倒退档供选。特别适用于轮式装载机、 推土机、平地机、翻斗车、铲运机、汽车起重机、叉车等。 ZF WG系列动力换档变速箱提供当今所有可能的技 术，使人们能经济、有效、安全地操纵使用，根据装载机 使用情况，通常选择4个前进档和3个后退档。对于可逆向 行驶和30%的 工作时间需后退行驶的装载机，前进和后 退档的档位细分对其经济性和发动机的寿命特别重要。我 们采用的4WG200档位为个前4后3退，允许发动机功率为 200kW，发动机最高转速2800r/min，适合我国5吨、6吨 级装载机配套使用。其外形见图1、图2所示：
当车辆出现问题需要进行电焊维修时，必须将EST17电脑控制器上的电览插头拔掉（切断通向电脑控制器 的电路），否则可能会因电焊的冲击电流将电脑控制器 烧毁 。
注意： 主机电 焊维修时， 拔开电控 盒插头。
图12 EST-17控制器
A1：EST-17控制器； A2：DW-3换档手柄；A3：变速操纵阀 K1：起动保护继电器；K2：倒车继电器；S2：动力切断开关；S4：KD档 开关（可选）
根据液力传动的工作原理，在变矩器的内部，工作油液是传递 能量的介质。为防止油的气蚀现象，变矩器腔内必须时刻充满 着油液。这个状态是由变矩器压力控制阀（开启压力为5bar） 来保证的，这个阀装在变矩器的出油路上，以防止变矩器内部 压力过低，产生气蚀而导致元件的损坏。而在变矩器的入口处 配一个安全阀（开启压力为8.5―10bar），以防止变矩器内部 压力过高而损坏元件。详见图七变速箱液压原理图。 从变矩器溢出的油直接进入油冷器。油冷器装在发动机右 侧。从油冷器出来的油直接进入润滑油路，为各润滑点提供充 足的冷却润滑油量。
注意：发动机停止转动时，变速箱油位基本都
会上升，升高多少与变速箱的安装条件有关！
图六
内部循环液流示意
由这三个工作轮组成一个循环圆系统，液体按上述顺 序通过循环圆流动，如图6所示。变速箱的供油泵不断地向 变矩器供油，这样才能使变矩器工作，发辉作用，即增加 发动机的输出扭矩。同时经过由变矩器排出的油带走变矩 器产生的热量。