如何解决变速液压系统故障

推土机变速油路如图2-69所示。在使用过程中，变速液压系统常见如下故障：

图2-69 推土机变速油路

1—吸油粗滤器 2—变速泵 3—细滤器 4—随动调压阀 5—急回阀 6—减压阀 7—变速阀 8—进退阀 9—安全阀 10—溢流阀 11—液力变矩器 12—油温计 13—背压阀 A—操纵阀进油口测压点 B—真空测压点 C—一档减压测量点 D—变矩器进油口测压点 E—变矩器出油口测压点

1）推土机在一挡时输出动力低或无动力输出。

2）发动机起动后的一段时间内，各挡均无动力输出。

3）各挡输出动力均低，不能正常作业，油温上升快。

4）各挡均无动力输出。

5）冷车时，可以进行推土作业，当传动系统温度升高后，输出功率下降，无法继续进行推土作业。

6）油温高，有异常响声，油管振动大。

故障诊断与排除：推土机出现上述故障时，应进行测压检查。将压力表安装在A点，起动发动机，注意观察压力表。随着发动机的起动，压力表应立即有显示，油压应为2.2～2.6MPa。如果发动机起动后，需加大油门几十秒钟压力表才有显示，而且压力波动大于0.2MPa，则应对粗滤器和变速泵的过油管路进行真空度的测量检查。这往往是发动机起动后，各挡无动力输出的原因。将真空表安装在变速泵的真空测量点B处，起动发动机后真空表应立即有显示。缓慢加大油门，随着发动机的转速提高，真空度也应不断增高，在发动机最高转速时，真空度应为0.020～0.025MPa。常见的异常情况有以下几种：

1）真空度过高，而油压低且波动大，说明进油阻力大。应检查清洗粗滤器和进油软管及后桥箱的进油口。

2）发动机中低转速时，真空度和压力正常；当发动机高转速时，真空度下降，油压也随之下降或无压力。这说明进油部分各连接平面的密封性能差。应检查各连接平面的O形密封圈是否损坏或错装。吸油部分的O形密封圈，安装在槽内必须是内圆密封，否则不能保证其密封性能。

3）无论发动机低速或高速运转，真空度和压力都很低，发动机熄火后仍能保持0.002～0.003MPa的真空度，这说明变速泵输油软管以下的油路有漏气点。如果发动机熄火后，真空表很快回到零位，先检查变速泵吸口与油管连接平面的O形密封圈，再检查变速泵，如果变速泵、粗滤器和吸油管的真空度都正常，而推土机故障现象仍然存在时，就要对变速离合器的工作油压进行测量检查。

将压力表安装在进口测压点A处。起动发动机后变换前进和倒退的一挡、二挡、三挡，各挡位工作时在A点测量出的压力值应相同。若任何一组离合器工作时，A点的压力值低于其他挡位，就要对该组离合器及油路进行拆检。如果A点的压力值在标准范围内，而一挡输出功率低或无功率输出，就要对减压阀后的油压进行测量检查。将压力表安装在C点，起动发动机挂一挡，压力值应为1.25MPa。若压力低或无压力，先拆检减压阀，若无问题，再拆检变速箱内的一挡离合器。

若在进口测量点A处，5组离合器的测压结果均相等，但是都低于标准值，则应对变速操纵阀总成中各部位的零件进行检查。

（1）压力低于0.25MPa时，检查变速阀两端

1）速度阀杆在中立位置时，后端是向安全阀第一次供油的油道，油道的后端面装有工艺螺塞，若螺塞松动或脱落会产生渗漏，系统压力就达不到标准值或建立不起压力，因此要使螺塞紧固，并保证良好的密封性。

2）速度阀杆前端与连接叉连接的锁紧螺母松动或连接叉脱落，阀杆的位置就会发生变化或失控，系统压力也就不能得到保证。打开变速阀壳上的探测孔进行检查时，要注意阀杆与连接叉的安装尺寸，尺寸过长或过短都会影响阀杆的安装位置，必须按标准尺寸调整后，再紧固锁紧螺母。阀杆内螺纹处的外端面与连接叉开口中心线距离的标准尺寸为29mm。

（2）压力低于0.7MPa时，检查快回阀 快回阀阀芯拉伤后，卡死在接通滑阀压力腔与泄油口的位置上，或阀芯中的供油孔堵塞，都会使滑阀压力室的油压建立不起来，随动调压阀中的滑阀不能移动，泄油孔不能关闭，系统压力也就达不到标准值。此时，应将快回阀拆下，取出阀芯，清理供油孔，经修磨后，将清洗干净的阀芯装入阀套，并保证运动灵活，无任何阻滞现象，然后装入上阀体，注意对准油孔并检查O形密封圈。

（3）压力低于1.3MPa时，检查随动调压阀 若随动调压阀滑阀弹簧、阀杆弹簧断裂，滑阀压力室、上阀体与阀端盖连接平面的O形密封圈损坏或固定螺栓松动，都会使系统压力降低。此时应对随动调压阀分解检查。注意，更换弹簧时，必须选用相同型号的；更换O形密封圈也必须是同规格的，以保证密封可靠。滑阀、阀杆和阀芯如有磨痕，要进行修磨。安装前各部件应清洗干净，特别是阀杆和阀芯上的平衡槽处，否则工作时容易发生偏磨和阻滞现象。安装时还需防止阀芯被弹簧推出而偏斜卡死，这样会使随动调压阀失去作用，引起系统压力无限升高故障。

（4）压力低于2MPa时，检查阀总成中各零件的磨损程度 操纵阀总成中的各零件，如有严重的磨损、偏磨和拉伤现象，必须更换新件；对随动调压阀中的阀杆弹簧和滑阀弹簧应进行加压试验。若弹簧加压试验的结果不符合标准值，可采用增加垫片的方法进行调整。加入垫片后，必须重新进行压力测定后方可使用。

（5）变速阀总成进口压力在标准范围内，推土机挂挡后仍不行走，检查安全阀 先检查油道有无堵塞，油道顶端的工艺塞有无松动和脱落，再检查盖与下阀体连接平面的O形密封圈有无损坏，固定螺栓有无松动和脱落现象。

案例1——TY220推土机变速箱故障

TY220推土机使用半年后，出现前进第一离合器、一挡第五离合器作业无力，变矩、变速噪声大，油温升高，油液呈乳色状。怠速运转时，故障现象稍有好转，二挡高速带负荷运转，故障现象又重新出现。

故障分析与处理：

（1）油质问题 油温高，传动油变稀变质，造成系统中阀组件磨损，或各挡离合器片及密封件损坏而内漏，使系统压力降低，一挡工作无力。TY220推土机变速转向液压系统如图2-69所示，变速泵、转向泵与分动箱连接，两泵共用一个磁性粗滤器，由后桥箱中吸取液压油，供给各自的油路系统。为此，清洗过滤器，并更换传动油。其结果是故障未能消除。清洗中发现，磁性粗滤芯上粘有很多金属粉末和黑色渣物。

（2）阀组调压压力问题 调压阀调整压力25MPa，保证除一挡外的各离合器结合，调压阀开启向变矩器供油。为一挡离合器设置的减压阀6的出口压力为1.25MPa，这也是该离合器的接合压力。

对系统各测点进行压力测试，其结果为：变矩器进口溢流阀压力＜0.5MPa（标准值为0.87MPa），变速阀出口压力0.5MPa（调定值为1.25MPa），发动机提速时压力脉冲摆动。对溢流阀、变速阀进行检查、清洗，更换弹簧，并更换变速泵，但试运转1h后，故障仍然出现。

（3）检查系统管路是否有漏油、阻塞、进气现象。检查中发现，磁滤器与变速泵间的胶管在中、高速时易被吸扁，管内壁胶皮剥落，供油受阻。将该胶管更换，并在管内壁加装弹簧，保证供油畅通。而后试车，压力达到设定值，机器运转正常。

经过以上检查修理，机器作业几天后仍感一挡作业乏力。检查减压阀压力，仅有0.6～0.7MPa且不稳定。由磁性滤芯上残留的金属物及其色泽，判别其来源于变速器。解体检查变速器发现，第五主、从离合器片严重磨损、烧伤、变形和粘合，而推土机作业中常用前进一挡，第五离合器处于大转矩工作状态，加之供油不足，系统压力低，离合器处于半结合状态，造成离合器片温升高，烧伤、磨损、变形、粘合而失效，工作乏力。

案例2——TY220推土机变矩器故障

推土机无负荷时进、退行驶正常；带负荷时前进一挡工作，发动机转速马上下降，冒黑烟，且熄火；挂空挡位，发动机转速恢复正常。

一挡压力检测，无负荷时正常，带负荷时随发动机转速下降而下降。这似乎是一种刚性连接，可见故障出在变矩器内。

检拆发现，变矩器蜗轮与泵轮夹有限位块，其间隙之间塞满了铝末，导轮两侧端面磨损严重，变矩器失去变矩作用。

变矩器输出轴靠轴承进行轴向及中心定位。轴承座孔内侧设有限位块，外侧用调整垫调整间隙。若间隙调整不当，输出轴压板顶住轴承内钢碗，迫使轴承受力而损坏座孔内侧限位块，脱落的挡块碎块掉入泵轮、蜗轮之间，阻碍蜗轮相对旋转。由于蜗轮失去轴向定位而窜动，导致蜗轮与泵轮、蜗轮与导轮磨损加重而出现铝末，加之挡块碎块而使变矩器失去变矩作用。

案例3——TY220推土机倒挡动作迟缓

推土机前进一、二、三挡行走良好，特别是前进三挡，操纵杆动作特别灵敏，但是前进一、二、三挡带负荷时，行走显得无力，带动变速箱旋转的液力变矩器输出轴遇到负荷时不转。挂上倒挡后，该机不显示动作，反映为半小时后该机才有倒挡的一、二、三挡，当液压油温低或偏高时，马上就没有倒挡。

与此故障有关的行走液压回路主要流程如图2-70所示。

行走部分的传动原理：行走泵从后桥油箱吸油，泵出口压力为2.5MPa。液压油进入行走操纵阀组后分两路：一路进入液力变矩器，变矩器进油口压力为0.87MPa，出油口接背压阀，其背压为0.39MPa（变矩器正常工作的压力差为0.87MPa-0.39MPa=0.48MPa），液压油在经过冷却器回后桥油箱；另一路进入变速箱后到后桥油箱，变速箱共有5个离合器：第一离合器为前进方向离合器，第二离合器为后退方向离合器，第三、四、五离合器为行走一、二、三挡的，变速箱输入轴由液力变矩器带动旋转。

图2-70 堆土机行走液压回路示意图

1）前进挡无力故障的原因和排除：根据故障现象知，前进一、二、三挡带负荷时，带动变速箱旋转的液力变矩器输出轴不转，所以故障应出在液力变矩器中。经测定，液力变矩器进油口压力为0.87MPa，即压力正常，而出油口压力大于标准背压（0.39MPa），说明液力变矩器是在不正常的压力差状况下工作，因此输出轴转矩降低，造成前进挡无力。

拆卸背压阀后发现，弹簧上垫有一个厚10mm的垫片，使背压阀弹簧总长（含垫片）为1366mm，而背压阀弹簧的标准自由长度应为1266mm，所以背压增大与加装的这个厚10mm的垫片有关。由于在TY220推土机使用说明书中，将液力变矩器进油口溢流阀称为安全阀，将出油口起背压阀作用的溢流阀称为调压阀，所以修理人员错误地在背压阀中加垫片调压，从而增大了背压，使液力变矩器的压力差不是标准值（0.48MPa），这就是造成前进挡无力的原因。去掉此垫片后，前进挡无力的故障得以排除。

2）无倒挡故障的原因与排除：由传动原理知，变速箱中的第二离合器是后退方向的离合器，所以初步判断为第二离合器有故障。拆开变速箱后查得，第二离合器活塞、密封圈均完好、油道畅通，说明应该能正常分离和接合。但同时发现第三离合器的分离弹簧错装在第二离合器上，而第二离合器的分离弹簧错装在第三离合器上（即第二、三离合器的分离弹簧互相错装了）。这两个弹簧非常相似，长度均为47mm，但弹簧直径不同；第二离合器分离弹簧的直径稍小，弹簧较软，标准受力值为92N，而第三离合器分离弹簧的直径稍大些，弹簧较硬，标准受力值为112N。由于错装，使第二离合器接合不上，因此无倒挡，而第三离合器装的是软簧，因此该挡位接合非常灵敏，这也与故障现象中所述情况相符。

经过改换第二、三离合器分离弹簧后，无倒挡故障即得以排除。

案例4——TY220推土机爬坡或推土铲触地推土机不能工作

有些TY220推土机在使用中，出现行走无力现象。其故障特点是：发动机、液力变矩器运转正常，变速和转向制动灵活无异常，推土机在平坦的地面上能行走，一旦爬坡或推土铲触地，履带立即停止转动。用户把这种现象称为“半身不遂”，意思是一切都正常，就是不能工作。

有的用户认为是动力换挡变速器内的摩擦片出现故障，但检修变速器，更换摩擦片和密封环后未排除故障。其实这种现象是由于变速控制阀内的阻尼孔堵塞造成的。

变速阀内快回阀芯的阻尼孔直径很小，容易堵塞，一旦出现堵塞，调压阀芯和调压套不能随着压力的变化而左右移动，因而不能建立起变速器各挡正常工作所需的工作压力，造成变速器的离合器打滑，推土机输出力降低，乃至不能工作等现象。引起变速阀调压异常的原因有许多，出现机率最多的当属阻尼孔堵塞。

消除此种现象的措施是：为推土机加油时一定要注意保持油液清洁，不能混入杂质；定期更换和清洗滤芯，在拆卸或更换零件时，避免异物侵入；使整个液压系统内部在清洁的状态下工作。

处理这类故障时，应该引起注意的是：不能在没有找出故障原因之前，盲目地拆卸或更换从液力变矩器到终传动整个传动系统的零件，因为这样不仅无助于故障的排除，反而会使问题变得更加复杂。

正确的做法是：开起推土机，明确故障现象，找出引起故障的原因，经过检测和分析对各种原因进行正确的判断，然后有针对性地对故障部位进行修理，直至将故障排除。

案例5——TY220推土机变速系统失灵

1）在正常换油保养后，试车行走约20m就自行停止，变速系统失灵，机车前进、后退各挡位均无反应。

2）液压变速系统的组成及工作原理。该机的组成及工作原理如图2-69所示。来自变速泵的液压油经过滤器一路进入随动调压阀4，另一路进入急回阀5。当系统压力逐步升高到2.5MPa时，来自急回阀5的控制油经随动调压阀4的遥控口推动该阀阀芯向左移动（图2-69）。此时液压油经溢流阀10向液力变矩器11供油，完成变矩器11的蜗轮输出轴与变速箱输入轴之间的动力输出。

当变速阀7在空挡位置时，系统压力油经减压阀6进入第五离合器液压缸，同时进入启动安全阀9，由于节流作用，缓慢推动该阀阀芯移动，使阀口通道与主油路接通，这样当变速阀7换上挡时能迅速使压力油进入。如直接换上挡位置，经启动安全阀9进油的油路被截断，机车不能行驶。

当变速阀在一挡位置时，液压油经急回阀5进入减压阀6减压到1.25MPa，再经启动安全阀9、进退阀8，使变速箱的第五、第一离合器（或第二离合器）结合，机车得到前进或后退一挡的速度。

当变速阀7在二、三挡位置时，减压工作原理与上相同。系统压力油分别向第四、第一（或二），第三、第一（或二）离合器供油，得到不同的前进与后退的速度。

由上可知，要使机车正常行驶，液压变速系统必须同时具备下列条件：

①液力变矩器应能保证正常供油，且保持一定的油压。

②变速阀7换上挡时必须同时保证二组离合器结合。(www.xing528.com)

3）故障分析与排除。从故障现象看，液压变速系统中某油路或主要元件有严重的泄漏或堵塞，引起系统主油路断流，否则不可能出现机车挂上各挡位都不能行驶的现象。通过对系统工作原理的分析，认为主要原因很可能是急回阀5发生了堵塞、泄漏等故障，造成了主油路断流。如果是急回阀5的节流处出现堵塞，则阀芯向左移动，该阀进油路被切断。此时随动调压阀4中压力油由控制的油口经急回阀5流回油箱，在弹簧力的作用下，阀芯向右移动。这样来自变速泵2的压力油经随动调压阀4中溢流阀流回油箱，使液压系统无法建立压力，因而发生机车不能行驶的现象。实践证明，此判断是正确的，当急回阀5拆下时，发现在该阀节流小孔处有许多杂质。经清洗再将该阀重新安装后，系统压力恢复正常，推土机变换各变速挡位均能正常行驶。

案例6——D155—IA推土机变速系统故障

D155—IA推土机变速系统采用动力换挡行星变速器，其特点是可在不切断动力下进行换挡。其变速液压系统行走液压回路示意图如图2-70所示。

故障的检查方法：机器起动后，操纵变速杆，确定某一挡位，此时车辆若不动作或经检测变速压力低于1.96MPa，说明变速系统发生故障。

检查步骤如下：

1）检查变速泵出口压力是否达到1.96MPa，如未达到，说明油路异常，检查次序为：

①检查变速泵之前的油管有无裂纹，法兰与管子焊接处有无气孔。

②拆、装检查粗过滤器，排除粗过滤器堵死引起的故障。

③检查变速泵进油口密封是否偏移，变速泵进油口平面与油管平面是否齐平，排除由此产生的吸空故障。

④检查变速泵有无严重泄漏现象。

2）检查细滤器有无吸空或堵死现象。

3）堵住通往随动阀的油路，测量变速压力，检查因随动阀故障引起的变速系统故障，并确定具体位置。

①检查推土板升降随动阀。

②检查推土板倾斜随动阀。

③检查松土机随动阀。

4）检查变速阀故障引起的系统故障。

①检查O形密封圈密封位置是否正确，密封圈是否损坏。

②阻尼小孔是否被堵死。

③检查调压阀是否失灵。

④检查方向阀有无故障。

⑤检查变速阀有无严重泄漏。

5）检查变速器各挡是否正常。

①检查各挡压力状况，确定哪一挡有故障。

②检查钢球止回阀是否泄漏。

③拆开变速器壳体，检查活塞是否泄漏。

④检查各挡蝶形弹簧有无故障。

⑤用0.38MPa的压缩空气注入油孔，检查活塞移动有无阻滞现象。

⑥检查各挡位的紧固螺栓有无松动。

⑦检查各挡摩擦片、密封环的受损情况。

如图2-71所示为变速系统常见故障分析图。

图2-71 变速系统常见故障分析图

1.变速泵出口压力过低故障

（1）粗滤器被堵死 当粗过滤器被堵死之后，流入变速泵的油量减少，出口压力不能升至正常。此时应清洗粗过滤器。

（2）变速泵前管漏气 如果变速泵之前的管路发生吸气现象，不能建立出口压力而导致故障。其原因为：

1）变速泵之前的管路有裂纹。

2）油管法兰平面与管路焊接处有气孔，空气从气孔中进入油管。

3）变速泵进油管密封偏移，导致空气渗入。

4）变速泵进油管平面与液压泵口平面齐平，O形密封圈不起作用，或因O形密封圈损坏，导致空气渗入。

此类故障的排除，需根据吸空的不同原因，分别加以解决。

（3）变速泵内泄漏 如果变速泵使用时间较长，会因磨损、点蚀等因素而导致泄漏。此时需更换变速泵。

2.变速器细滤器发生故障

（1）精过滤器被堵死 压力油经过精过滤器时，由于精过滤器中的脏物堵塞使流量减小，压力降低，从而导致故障。此时应清洗或更换过滤器，如果油液使用时间过长，应用78目/cm（200目/英寸）的精过滤器过滤后再使用，或更换新油。

（2）变速精过滤器有空气渗入 清洗过滤器后，由于安装不当，精过滤器的盖板有间隙，O形密封圈密封失效，导致空气渗入。另外，由于清洗过滤器而带入少量空气同样会造成压力降低，机器无法正常运转。排除此类故障，需先将滤筒盖板上的4个螺栓全部松开，按次序逐个预紧，再按要求紧固。起动机器，略松一下滤筒盖板上的堵塞，待里面的气体冲出后，压力即可达到规定值。

3.随动阀严重泄漏

从图2-71可看出，推土机操纵系统某些随动阀的泄漏也会影响变速压力值。由于这些阀长期使用，阀杆、阀套及阀体磨损严重。这样，从变速泵出来的压力油，会从缝隙中直接旁通后桥箱，变速压力降低，严重时仅0.9MPa。

检测随动阀泄漏状况的方法是：将通往随动阀的油路堵上，再测定变速压力。若压力值正常则说明随动阀有泄漏。此时逐个拆除随动阀，盖上法兰检测变速压力，可知哪一个损坏，更换新的即可恢复正常。

4.变速操纵阀存在故障

变速压力由变速操纵阀控制，变速操纵阀由变速调压阀及方向阀组成。

（1）O形密封圈损坏或偏位 在变速阀与变速器结合面处，有5个O形密封圈。技术要求密封平面的平面度为1.10μm，O形圈应凸出O形槽平面0.50mm左右。如加工精度不符合要求，密封失效，压力油泄漏，导致变速回路压力下降。另外，若密封圈偏移过大，也同样产生泄漏，导致压力下降。

排除上述故障，只需更换密封圈或修平密封平面即可。

（2）变速调压阀产生故障 来自变速泵的压力油，通过调压阀以建立压力，是克服弹簧力而实现的。如果弹簧力小于设定压力则产生故障。此时按标准更换弹簧即可，或增加垫片予以解决。另外，在调压阀和急回阀中有一些小孔，在调压过程中，这些小孔若被脏物堵塞，变速压力难以建立。此时，可先提高发动机的油门，反复扳动变速排挡，用压力油将脏物冲出。如若不行，须将变速阀拆下，汽油冲洗后，用高压冷风吹净再装入。压力油使用过久，须经78目/cm（200目/英寸）的过滤器滤净后再加入（或更换新油）。在调压阀中有两个外形相同的小活塞，其中之一有一直径1mm的小孔，重新安装时，这4个活塞位置不能装错。

（3）方向阀产生故障 方向阀控制来自变速泵的压力油，使其通入变速器中的第一和第二离合器。当方向阀发生故障，即影响车辆的前进和倒退。其原因是阀体与阀杆之间夹有脏物，使阀杆不能自由移动。

案例7——T140—1推土机主离合器结合、分离动作不灵

主离合器液压系统（图2-72）常见故障是结合、分离动作不灵，主要原因及排除方法如下：

图2-72 主离合器液压系统

1—操纵叉 2—散热器 3、10—安全阀 4—润滑主离合器 5—润滑分动箱 6—CB—S32A齿轮液压泵 7—过滤器 8—分动箱 9—助力阀

1）液压泵供油不足，造成压力上不去，液压推力减小，不能使离合器正常结合、分离，且伴有较强的噪声。原因是主离合器壳内油位太低，使泵吸空，供油不足。向主离合器壳内加足液压油即可解决。

2）安全阀过早打开。一般情况下，安全阀的开启压力是3.92MPa。但由于弹簧过软，压力不足就开启了，不能形成足够的推力推动离合器结合和分离。此时，应更换弹簧。

3）安全阀阀芯卡死不能复位。这时，压力油顺利通过，不能造成压力，离合器也不能正常工作。原因是油中的颗粒卡住了阀芯。应卸下安全阀，清洗污物，重新装上即可解决。