1　前言
　　隨著鐵路線路速度等級(jí)的不斷提升，列車開行密度不斷加大，對(duì)線路質(zhì)量和效率提出了更高要求。大型養(yǎng)路機(jī)械安全、高效、優(yōu)質(zhì)的施工作業(yè)特點(diǎn)，極大地提高線路的維修質(zhì)量，延長(zhǎng)線路維修周期，節(jié)約維修成本。ZF液力變速箱是大型養(yǎng)路機(jī)械重要傳動(dòng)部件，廣泛應(yīng)用于DC-32k、DCL-32k、CDC-16k型搗固車及WD-320k型穩(wěn)定車上。日常保養(yǎng)和檢修中ZF液力機(jī)械變速箱一直是各機(jī)械運(yùn)用單位的薄弱點(diǎn)，在使用過程中我們積累了一些經(jīng)驗(yàn)和故障排除的方法，與各兄弟單位進(jìn)行分享，同時(shí)提出運(yùn)用注意事項(xiàng)，以幫助大型養(yǎng)路機(jī)械操作人員掌握控制ZF驅(qū)動(dòng)的方式，避免故障及故障隱患的發(fā)生，從而保證大型養(yǎng)路機(jī)械正常高效工作。
　　2　ZF液力機(jī)械變速箱模式的變化
　　ZF液力機(jī)械變速箱是一種以液體作為工作介質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換傳遞裝置，即液力傳動(dòng)裝置。它將發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的機(jī)械能，通過能量輸入部件，轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的動(dòng)能；再經(jīng)能量輸出部件，把液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能輸出，經(jīng)過機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給車輪。中國(guó)鐵建高新裝備股份有限公司自2006年開始對(duì)ZF液力機(jī)械變速箱控制模式、操作方式進(jìn)行了較大優(yōu)化，性能提升的同時(shí)操作方式也有了變化。
　　2.1　換擋變速箱末級(jí)離合器的開合方式不同
　　目前，ZF液力機(jī)械變速箱在區(qū)間走行和作業(yè)走行時(shí)，換擋變速箱末級(jí)離合器的開合采用機(jī)械方式和電控方式兩種。采用機(jī)械方式控制末級(jí)離合器需要手動(dòng)搬動(dòng)進(jìn)行脫掛，作業(yè)驅(qū)動(dòng)離合器采用氣缸推動(dòng)脫掛。手動(dòng)摘掛末級(jí)離合器分為兩種連接方式：（1）2010年前采用剛性連接式；（2）2011年大量采用軟軸連接式。末級(jí)離合器的開合采用電控液力機(jī)械變速箱的換擋變速箱，末級(jí)離合器的開合和作業(yè)驅(qū)動(dòng)離合器開合均通過電磁閥得電，壓力油通過活塞推動(dòng)撥叉實(shí)現(xiàn)。
　　2.2　操作方式不同
　　機(jī)械式控制末級(jí)離合器開合的液力機(jī)械變速箱的作業(yè)主驅(qū)動(dòng)離合器由氣缸推動(dòng)脫、掛；電控式末級(jí)離合器開合的液力機(jī)械變速箱現(xiàn)在由集成的液壓驅(qū)動(dòng)，打開作業(yè)鑰匙后，控制作業(yè)主驅(qū)動(dòng)離合器開合的電磁閥動(dòng)作，推動(dòng)作業(yè)主驅(qū)動(dòng)離合器結(jié)合；關(guān)閉作業(yè)電源，作業(yè)主驅(qū)動(dòng)離合器斷開。
　　3　電控式末級(jí)離合器開合的ZF使用特點(diǎn)
　　電控式末級(jí)離合器開合的ZF末級(jí)離合器結(jié)合實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出必須滿足下列條件：
　?。?）發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)。
　?。?）液力機(jī)械變速箱達(dá)到9Pa以上。
　?。?）制動(dòng)缸壓力達(dá)到280kPa以上。
　　（4）打開ZF鑰匙主控開關(guān)，控制末級(jí)離合器開合的電磁閥動(dòng)作。
　　發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，打開ZF鑰匙主控開關(guān)，電磁閥1s103得電動(dòng)作，換擋變速箱的末級(jí)離合器結(jié)合，指示燈紅燈亮，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出，機(jī)器可以自行；此時(shí)1s103得電自保，變矩器壓力9Pa以上，制動(dòng)壓力緩解之后，即使關(guān)閉ZF鑰匙，電磁閥1s103仍得電，末級(jí)離合器不脫開。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，電磁閥才失電，液力變速箱壓力低于9Pa，末級(jí)離合器脫開，指示綠燈亮，機(jī)器可以被連掛運(yùn)行。值得注意的是：液力機(jī)械變速箱發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，即使關(guān)閉ZF鑰匙開關(guān)，由于電氣系統(tǒng)具有自動(dòng)保護(hù)功能，換擋變速箱的末級(jí)離合器仍處于結(jié)合狀態(tài)。只有在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后，換擋變速箱的末級(jí)離合器才能脫開。
　　4　采用電控式末級(jí)離合器開合的ZF在使用中注意事項(xiàng)
　　4.1　電控式末級(jí)離合器開合的ZF末級(jí)離合器掛、脫擋注意事項(xiàng)
　?。?）整車移動(dòng)速度大于1km/h時(shí)，嚴(yán)禁操作末級(jí)離合器脫、掛開關(guān)；
　?。?）末級(jí)離合器脫、掛指示燈異常時(shí)，應(yīng)停機(jī)檢查，不得強(qiáng)行操作高速走行。
　　4.2　末級(jí)離合器掛、脫擋操作的規(guī)定
　　4.2.1　末級(jí)離合器掛擋操作
　?。?）啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速運(yùn)轉(zhuǎn)；
　?。?）制動(dòng)壓力大于300kPa；
　?。?）整車移動(dòng)速度不大于1km/h；
　?。?）打開末級(jí)離合器脫、掛鑰匙總開關(guān)（12b1）扳向右位；
　?。?）觀察末級(jí)離合器掛擋指示燈，確認(rèn)掛上后方可進(jìn)行走行等操作；
　?。?）若末級(jí)離合器3s后未掛上，按一下點(diǎn)動(dòng)按鈕，松開后觀察末級(jí)離合器掛檔指示燈是否點(diǎn)亮；若不亮，則重復(fù)操作直至點(diǎn)亮（嚴(yán)禁超過3次）。
　　4.2.2　末級(jí)離合器脫擋操作
　?。?）整車處于靜止?fàn)顟B(tài)；
　　（2）末級(jí)離合器脫、掛鑰匙開關(guān)（12b1）扳向左位；
　　（3）確認(rèn)末級(jí)離合器脫開指示綠燈亮。
　　4.3　長(zhǎng)途轉(zhuǎn)場(chǎng)不需要輸出動(dòng)力時(shí)
　?。?）拆掉分動(dòng)箱與ZF液力機(jī)械變速箱間的傳動(dòng)軸。
　?。?）帶電狀態(tài)下，由司機(jī)車長(zhǎng)將末級(jí)離合器鑰匙擰到脫位，并確認(rèn)綠燈亮后，關(guān)閉作業(yè)電源，并拔出ZF鑰匙，放回指定位置。防止押車人員誤碰撞、誤操作。
　?。?）押車途中禁止啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
　　4.4　區(qū)間作業(yè)聯(lián)掛運(yùn)行輸出動(dòng)力時(shí)的注意事項(xiàng)
　　在現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)區(qū)間運(yùn)行時(shí)，由于聯(lián)掛車輛數(shù)量較多、線路坡度、限速地段等因素影響，附掛車也要參與驅(qū)動(dòng)輸出動(dòng)力，在起步時(shí)有可能某臺(tái)參與驅(qū)動(dòng)車輛的末級(jí)離合器沒掛上，就被其他車?yán)蛘咄浦\(yùn)行，造成在行車過程中掛上末級(jí)離合器，這種情況會(huì)造成ZF液力機(jī)械變速箱的損壞。所以當(dāng)附掛車要輸出動(dòng)力參與驅(qū)動(dòng)時(shí)，要注意以下事項(xiàng)：
　?。?）施工準(zhǔn)備前期，各車主、副司機(jī)共同確認(rèn)末級(jí)離合器是否掛上，末級(jí)離合器紅燈亮了才能行車。不能在行車過程中脫掛末級(jí)離合器（若在行車過程中掛末級(jí)離合器，會(huì)導(dǎo)致ZF嚴(yán)重受損）。
　?。?）如果打開ZF鑰匙，末級(jí)離合器未掛上，應(yīng)用小閘給3Pa以上的風(fēng)制動(dòng)，掛上一擋，然后緩慢緩解風(fēng)制動(dòng)，使末級(jí)離合器輸出齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使末級(jí)離合器掛上；確認(rèn)末級(jí)離合器掛上、紅燈亮后，帶閘制動(dòng)，把擋位退回空擋。
　?。?）整列運(yùn)行中，某臺(tái)車若末級(jí)離合器未掛上，整列車嚴(yán)禁運(yùn)行或這臺(tái)車禁止操作末級(jí)離合器脫掛和輸出動(dòng)力參加驅(qū)動(dòng)。
　?。?）ZF液力機(jī)械變速箱正常操作溫度位80~100℃，短時(shí)間內(nèi)允許上升到Z大120℃，注意ZF控制壓力。一旦液力變矩?fù)Q擋變速箱出現(xiàn)變速異常，要立即停止車輛，咨詢專業(yè)人員。
　　5　運(yùn)用中的典型案例分析及解決方法
　　5.1.1作業(yè)主驅(qū)動(dòng)離合器脫掛不順暢，作業(yè)開關(guān)關(guān)閉后，紅色指示燈滅，脫開指示燈綠燈不亮。
　　5.1.2　原因分析
　　卡簧脫落后，活塞自動(dòng)復(fù)位時(shí)不順暢，往復(fù)幾次后活塞桿受徑向力過大造成彎曲，依次出現(xiàn)離合器脫、掛不正常，機(jī)件相繼損壞。ZF液力機(jī)械變速箱末級(jí)離合器的開合和作業(yè)主驅(qū)動(dòng)離合器開合均通過電液控制實(shí)現(xiàn)，不需要手動(dòng)脫掛或外加氣缸推動(dòng)脫掛，作業(yè)主驅(qū)動(dòng)離合器結(jié)合實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出需要3個(gè)必要條件：
　?。?）發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，使ZF液力機(jī)械變速箱建立系統(tǒng)壓力。
　?。?）制動(dòng)壓力上升到280kPa以上時(shí)，相應(yīng)檢測(cè)制動(dòng)壓力的壓力開關(guān)閉合。
　　（3）打開作業(yè)開關(guān)，作業(yè)電源2得電+24V，條件滿足后，液力機(jī)械變速箱壓力油推動(dòng)活塞，帶動(dòng)撥叉，推動(dòng)滑套與結(jié)合套結(jié)合，滑套走到位后，感應(yīng)開關(guān)輸出G7信號(hào)，紅色指示燈亮，表示末級(jí)離合器已掛好。關(guān)閉作業(yè)開關(guān)，滑套脫開并走到位時(shí)，感應(yīng)開關(guān)輸出G45信號(hào)，綠色指示燈亮，表示末級(jí)離合器已脫開。
　　作業(yè)開關(guān)關(guān)閉，綠色指示燈熄滅，紅色指示燈又不亮存在以下可能：滑套釋放后沒有走到位；滑套走到位感應(yīng)開關(guān)損壞；感應(yīng)開關(guān)輸出正常，線路斷開G45未傳到指示燈；指示燈故障。
　　5.1.3　處理步驟
　?。?）啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，上閘280kPa以上，打開作業(yè)開關(guān)，測(cè)量電磁閥1s289，電磁閥有電壓+24V，此時(shí)結(jié)合指示燈綠燈亮。
　?。?）關(guān)閉作業(yè)電源，紅色指示燈滅后，脫開綠色指示燈不亮，測(cè)量感應(yīng)開關(guān)電源電壓，為+24V，輸出端+24V，判斷感應(yīng)開關(guān)良好，滑套沒有走到位。
　　（3）拆卸傳動(dòng)軸，掛擋讓車輛走行，檢查發(fā)現(xiàn)ZF液力機(jī)械變速箱作業(yè)主驅(qū)動(dòng)離合器輸出端法蘭旋轉(zhuǎn)，判斷為滑套脫開結(jié)合位，但沒有徹底脫開。
　?。?）放油后打開作業(yè)主驅(qū)動(dòng)離合器箱體，檢查發(fā)現(xiàn)結(jié)合套、滑套、滾珠、銷軸、滑塊、撥叉等，發(fā)現(xiàn)銷軸變形，滾珠燒死、破碎，卡簧損壞，更換所有損壞零件。組裝后試車檢查，脫掛顯示正常。
　　5.2.1　液力機(jī)械變速箱末級(jí)離合器掛上指示燈紅燈亮，脫開指示燈綠燈滅。整車無高速運(yùn)行并伴隨有異響。
　　5.2.2　故障分析
　　液力機(jī)械變速箱末級(jí)離合器控制采用電磁閥-液力控制，無動(dòng)力輸出時(shí)，多為撥叉未走到位，滑套卡死故障，需要打開末級(jí)離合器箱修理。
　　5.2.3　處理步驟
　?。?）啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，上閘280kPa以上。
　?。?）打開ZF鑰匙開關(guān)，末級(jí)離合器掛上指示燈紅燈亮，脫開指示燈綠燈滅，掛擋緩解車輛不前進(jìn)，速度表此時(shí)顯示速度為20~40km/h。
　　（3）發(fā)動(dòng)機(jī)熄滅，此時(shí)末級(jí)離合器掛上指示燈紅燈滅，但脫開指示燈綠燈仍不亮。
　?。?）放油、拆卸傳動(dòng)軸、打開活塞油管、拆卸傳感器連接線；在末級(jí)離合器合上和脫開狀態(tài)下手動(dòng)傳動(dòng)輸出法蘭盤，法蘭盤可以轉(zhuǎn)動(dòng)。
　　（5）打開末級(jí)離合器，檢查發(fā)現(xiàn)撥叉銷子磨損，撥叉燒藍(lán)，滑套、結(jié)合套燒壞，活塞磨損，導(dǎo)向套磨損。
　?。?）更換磨損配件；檢查裝配尺寸，運(yùn)動(dòng)部件行程、感應(yīng)行程后安裝末級(jí)離合器。
　?。?）更換液力機(jī)械變速箱濾芯，加注變速箱油，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，檢查液力機(jī)械變速箱壓力正常。
　?。?）打開末級(jí)離合器鑰匙至掛位，紅色指示燈亮，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，末級(jí)離合器鑰匙扳至脫位，綠色指示燈亮；安裝傳動(dòng)軸，穩(wěn)定車高速走行正常，無異響。
　　5.3.1　末級(jí)離合器脫掛不正常，一般為脫不開。驅(qū)動(dòng)鑰匙指示燈顯示為紅色。
　　5.3.2　原因分析
　?。?）整車未停穩(wěn)時(shí)（變速箱輸出法蘭仍在轉(zhuǎn)動(dòng)），強(qiáng)行掛脫橋裝置。
　　（2）整車準(zhǔn)備高速走行時(shí)，先掛擋再掛脫橋機(jī)構(gòu)。
　　（3）裝配不當(dāng)造成滑套、結(jié)合套、短軸之間的摩損。

　　6　結(jié)束語
　　通過以上對(duì)ZF液力機(jī)械變速箱典型案例分析及解決方法的探討，可以看出液力機(jī)械變速箱在使用過程中出現(xiàn)故障的原因是多方面的，只要我們?cè)谶\(yùn)用中不斷加強(qiáng)對(duì)液力機(jī)械變速箱原理的學(xué)習(xí)，按時(shí)維護(hù)保養(yǎng)，標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，出現(xiàn)故障時(shí)認(rèn)真分析總結(jié)，一定能夠確保液力機(jī)械變速箱穩(wěn)定工作、大型養(yǎng)路機(jī)械正常使用。

烏魯木齊工務(wù)機(jī)械段　狄小龍
烏魯木齊鐵路局工務(wù)處　邱旭輪