八位换挡汽缸、换挡阀工作原理与维护技术.docVIP

八位换挡气缸、换挡阀 工作原理与维护技术研究 编写　雷永明 摘要：本文以8 POS CYL/P55557-3型八位换挡气缸和8P-IS/P555556-3型八位换挡阀为例，分析其结构和工作原理，以及换挡系统的工作的原理，提出维护和故障排除的方法。 主题词：八位换挡汽缸 八位换挡阀 结构 工作原理 故障 排除 维护 前言： 八位换挡气缸（以下简称换挡气缸）是大型修井机或其他重型装备作业与行走的主要换挡驱动部件,通过气缸套上不同的进气孔向气缸内输入压缩空气，控制气缸内一组止动环和活塞的逻辑组合运动,实现活塞推杆的逐级外伸和回缩，带动液力变速箱的阶梯阀阀芯逐级动作，进而控制液力变速箱各个档位液压离合器的进油和排油，控制各档位离合器的离合状态，最终实现液力变速箱的换挡。 换挡气缸的活塞和各级止动环产生动作的压缩空气来源是通过八位换挡阀（以下简称换挡阀）的操作来实现的，在气缸和换挡阀组成的气路系统中，换挡阀为控制元件，换挡汽缸为执行元件，二者的结构和工作原理都比较复杂，属于精密部件，特别是换挡阀的配气原理及换挡气缸止动环和活塞的逻辑组合动作，更为抽象；同时二者对工作介质（压缩空气）的要求较高。如果对上述的原理有所了解，就能对换挡系统进行有针对性的维护，降低故障发生率；出现问题时，也能缩短解决问题的时间。本文先从单个元件的结构入手，再对其工作原理进行分析，进而对整个换挡系统的工作原理进行分析，最后对系统可能出现的故障及产生的原因进行分析，提出维护和解决方法，力求对操作者有所帮助。 一、八位换挡气缸结构与工作原理 1、换挡气缸结构 换挡气缸的结构原理见图1所示，气缸内有一只活塞14，有6个止动环11、12、13、16、17、18，活塞14固定在推杆杆2上，11、12、13三个止动环套在拉杆上，可以在推杆2上滑动；外弹簧6和内弹簧7压紧弹簧座8，止动环弹簧10以弹簧座8为座压紧止动环11，止动环11、12、13与活塞14紧贴在一起。没有气压进入换挡气缸内部时，在外弹簧6、内弹簧7和止动环弹簧10的作用下，止动环11、12、13和活塞14受力平衡，静止在图示的位置上。在推杆伸出缸体的部分，有各个档位的位置刻度，则目前止动环和活塞的位置就是换挡气缸的空单位置。 止动环16、17套在杆20上，18固定在杆20上，没有气压进入时，即换挡气缸在空挡时，他们可以在各自的活动范围内的任何位置。 八位换挡气缸有八个进气孔，1A、6A、3A、3、2、5、3、6、1，进气孔的位置、名称和输 图1 八位换挡气缸结构原理图 入的气压作用的位置如图1所示。 2、换挡气缸工作原理 压缩空气由不同的输气孔输入到换挡气缸后，作用与止动环和活塞上，通过止动环和活塞的位置组合，形成换挡气缸八个档位的过程，即推杆2上的档位刻度依次停留在档位指示的位置，下面我们用图示的方式进行分析。 1）、倒档位置：R 根据前面八位换挡阀的配气原理分析，倒档位置时，输出口2输出气压，换挡气缸的2气孔进气，如图2所示，气压作用于活塞14后端面，活塞14向换挡气缸的前部 图2 八位换挡气倒档位置图 移动，推压止动环11、12、13一起移向气缸最靠前部位置。注意此时推杆2上的固定轴套4顶死在拉杆刮诟器1上，使活塞不再前移。止动环11、12、13在弹簧10的作用下，压紧在活塞上，最后活塞和止动环静止在空挡位置上。此时我们将活塞14的后端面所处的位置设为R点，那么在R点后应该有7个点，即为其他各档位的活塞位置。R点和另外7个点共8个点之间的距离应该相等，并且间距等于推杆上两个档位刻度之间的距离，我们将这个等间距设定为d，那么活塞14从倒档至6档所移动的距离应该是7d。R点位置如图5-45中所示。 2气孔输入的气压作用于活塞14后端面的同时，也作用与止动环16的前端面，与止动环17、18一起整体移至气缸最底部位置。我们另外设定止动环16前端面倒档时所处的位置为0点，在换挡过程中我们看0点的位置有何变化。 2）、空挡位置：N 空挡位置原理图见图3。换挡气缸在没有气压进入时，就保持在空挡位置。换挡阀手柄置于空挡时，输出口1、2输出气压，换挡气缸1A、1、2气孔进气。1A气孔输入的气压作用于止动环11的前端面，将止动环11向后推压移动至限位位置，同时止动环12和活塞14前移，活塞后端面从R移到N，R和N距离刚好是推杆2上两个档位刻度之间的距离d。推杆从倒档移到空挡，推杆所控制的液力变速箱的换挡阀阀芯将液力变速箱的倒档换到空挡。 气孔1输入的气压作用于止动环18的后端部，将止动环18向前推移至限位位置。同时止动环18将止动环16、17整体向前推移，止动环16前端面从0移到01，0到01之间的距离也刚好等于推杆移动一个档位的距离d。 图3八位换挡气空挡位置图 气孔2输入的气压作用于活塞14后端面和止动