装载机变矩器及变速箱现场大修后的输出力矩检验

一、检验方法

除进厂大修外，在施工现场也经常对装载机的变矩器及变速箱进行大修。而大修后的变矩器及变速箱总成是否合格的最终指标是：当发动机在某测定转速时输出力矩是否达到规定值。如不能达到，说明总成肯定有某种问题未能解决。但在施工现场大都不可能有测矩器这类检测仪器，故我们经常使用如下简易的方法检测输出力矩。比较有效的验证了大修结果。经常能发现修理遗漏之处，避免装机后再次吊卸，节省整机大修时间及保证质量。如下图：

1、发动机与变矩器及变速箱总成安装在自制的支撑架上，如有可能支撑架做得宽一些，以增加稳定性。

2、自制16号工字钢测力杆。与输出法兰用螺栓联接。

3、事先应记录好前进一档时输出法兰的转向以确定磅称的方位。磅称称重应大于500kg。

4、变速阀阀杆置于空档位置，起动发动机，待各温度升到正常值后把发动机转速调整到最大输出扭矩时的转速。一般为1500~1600 r/min左右。

5、把变速阀阀杆置于一档位置，然后在磅称上称出测力杆对磅称的压重值并记录。

6、实际输出扭矩为：M1=GB

其中：M1—输出扭矩（kg-m）  G—磅称称重（kg）  B—测力杆测力段长度（m）

如图所示，测力杆的另一端有两个作用：一是平衡测力端的重量，使磅称的读数为直接读数。二是操作失误时，例如误把变速阀阀杆置于倒档位置，这时测力杆只能反转一个很小的角度就被地面挡住，避免发生事故。这点非常重要。测力杆长度不能太短，否则称重力G会变得太大，地面反力会使机器倾翻。

7、测试时应有转速表准确测定发动机的转速。

8、测试时间尽可能短，否则变矩器严重发热。

二、测试原理说明

装载机双涡轮变矩器具有不可穿透性，即涡轮轴（与输出轴相联）的力矩发生变化时，泵轮轴（与发动机相联）的力矩不变或大致不变，发动机始终在某一工作点工作，只有油门才可改变发动机的工况。利用这一特性，联接测力杆的输出轴转速为零，并输出力矩，而发动机可在任一工作点工作。由此测出发动机在不同工作点工作时变速箱的输出力矩。如下图所示：

 图中：MB------泵轮扭矩      MT-------涡轮扭矩      NT-------涡轮转速

三、测试数据分析（以ZL—40B为例）

1、额定输出扭矩值及比较

前进一档时变矩器及变速箱总成额定输出扭矩值在产品说明书中并未列出，但说明书列出了最大牵引力数值，因此可以根据传动比和车轮半径倒算出前进一档时的额定输出扭矩。以便与测试值进行比较。当

涡轮输出转速为零时，变矩器的变矩系数值最大。输出扭矩值也最大。

   已知：最大牵引力F=110KN

         驱动桥主传动比I1=5.428

驱动桥轮边减速器传动比I2=3.667

驱动轮半径R=0.7M

设：驱动桥轮边减速器机械传动效率μ=0.9    M---额定输出扭矩值

    则： M=F×R/I1×I2×μ=110×1000×0.7/5.428×3.667×0.9=4298.3N-m

=438.6kg-m

当测试值M1=GB ≧额定值 M=438.6kg-M 时，变矩器及变速箱总成大修合格。

2、发动机测试时的转速值

按上述方法测试扭矩时，变矩器及变速箱总成往往不装也不需要装工作装置使用的齿轮泵和转向泵。发动机的总功率大于变矩器所需功率。这时，只要是最大油门，发动机很快达到最高转速，测出来的输出扭矩很容易就达630kg-m左右。大于根据最大牵引力倒算出来的额定值。但这并不能说明大修后的变矩器及变速箱是合格的。说明书并未指出装载机在最大牵引力时耗用功率的多少，只能假设发动机在最大扭矩点工作时达到说明书指定的牵引力，并向工作齿轮泵分配功率。根据齿轮泵工作压力、及发动机在1500r/min转速时的流量可算出齿轮泵耗用的功率约为56kw左右。假设转向泵暂时不输出负载，则发动机提供最大牵引力时耗费的功率应为60kw左右。根据发动机的外特性曲线查出60kw时对应的转速也大约为1400~1600r/min，作为测试时的转速值。

在1500r/min转速下测试的扭矩值，当发动机和大修后的变矩器及变速箱均合格时，与计算的438kg-m大约相等。但大多数情况下都比438kg-m略低。原因可能是：1）测试时发动机的转速值设定（1500r/min）偏低，也就是说上述参数的设定或假设还不太准确。2）大修后的变矩器及变速箱的性能总是会略差于新机。