1　前言
　　隨著鐵路線路速度等級的不斷提升，列車開行密度不斷加大，對線路質(zhì)量和效率提出了更高要求。大型養(yǎng)路機械安全、高效、優(yōu)質(zhì)的施工作業(yè)特點，極大地提高線路的維修質(zhì)量，延長線路維修周期，節(jié)約維修成本。ZF液力變速箱是大型養(yǎng)路機械重要傳動部件，廣泛應用于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液力機械變速箱一直是各機械運用單位的薄弱點，在使用過程中我們積累了一些經(jīng)驗和故障排除的方法，與各兄弟單位進行分享，同時提出運用注意事項，以幫助大型養(yǎng)路機械操作人員掌握控制ZF驅(qū)動的方式，避免故障及故障隱患的發(fā)生，從而保證大型養(yǎng)路機械正常高效工作。
　　2　ZF液力機械變速箱模式的變化
　　ZF液力機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，即液力傳動裝置。它將發(fā)動機傳來的機械能，通過能量輸入部件，轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的動能；再經(jīng)能量輸出部件，把液體的動能轉(zhuǎn)換為機械能輸出，經(jīng)過機械傳動系統(tǒng)傳遞給車輪。中國鐵建高新裝備股份有限公司自2006年開始對ZF液力機械變速箱控制模式、操作方式進行了較大優(yōu)化，性能提升的同時操作方式也有了變化。
　　2.1　換擋變速箱末級離合器的開合方式不同
　　目前，ZF液力機械變速箱在區(qū)間走行和作業(yè)走行時，換擋變速箱末級離合器的開合采用機械方式和電控方式兩種。采用機械方式控制末級離合器需要手動搬動進行脫掛，作業(yè)驅(qū)動離合器采用氣缸推動脫掛。手動摘掛末級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。末級離合器的開合采用電控液力機械變速箱的換擋變速箱，末級離合器的開合和作業(yè)驅(qū)動離合器開合均通過電磁閥得電，壓力油通過活塞推動撥叉實現(xiàn)。
　　2.2　操作方式不同
　　機械式控制末級離合器開合的液力機械變速箱的作業(yè)主驅(qū)動離合器由氣缸推動脫、掛；電控式末級離合器開合的液力機械變速箱現(xiàn)在由集成的液壓驅(qū)動，打開作業(yè)鑰匙后，控制作業(yè)主驅(qū)動離合器開合的電磁閥動作，推動作業(yè)主驅(qū)動離合器結(jié)合；關閉作業(yè)電源，作業(yè)主驅(qū)動離合器斷開。
　　3　電控式末級離合器開合的ZF使用特點
　　電控式末級離合器開合的ZF末級離合器結(jié)合實現(xiàn)動力輸出必須滿足下列條件：
　?。?）發(fā)動機處于運行狀態(tài)。
　?。?）液力機械變速箱達到9Pa以上。
　?。?）制動缸壓力達到280kPa以上。
　?。?）打開ZF鑰匙主控開關，控制末級離合器開合的電磁閥動作。
　　發(fā)動機啟動運轉(zhuǎn)后，打開ZF鑰匙主控開關，電磁閥1s103得電動作，換擋變速箱的末級離合器結(jié)合，指示燈紅燈亮，實現(xiàn)動力輸出，機器可以自行；此時1s103得電自保，變矩器壓力9Pa以上，制動壓力緩解之后，即使關閉ZF鑰匙，電磁閥1s103仍得電，末級離合器不脫開。當發(fā)動機熄火后，電磁閥才失電，液力變速箱壓力低于9Pa，末級離合器脫開，指示綠燈亮，機器可以被連掛運行。值得注意的是：液力機械變速箱發(fā)動機處于運行狀態(tài)時，即使關閉ZF鑰匙開關，由于電氣系統(tǒng)具有自動保護功能，換擋變速箱的末級離合器仍處于結(jié)合狀態(tài)。只有在發(fā)動機熄火后，換擋變速箱的末級離合器才能脫開。
　　4　采用電控式末級離合器開合的ZF在使用中注意事項
　　4.1　電控式末級離合器開合的ZF末級離合器掛、脫擋注意事項
　?。?）整車移動速度大于1km/h時，嚴禁操作末級離合器脫、掛開關；
　?。?）末級離合器脫、掛指示燈異常時，應停機檢查，不得強行操作高速走行。
　　4.2　末級離合器掛、脫擋操作的規(guī)定
　　4.2.1　末級離合器掛擋操作
　?。?）啟動發(fā)動機處于怠速運轉(zhuǎn)；
　?。?）制動壓力大于300kPa；
　?。?）整車移動速度不大于1km/h；
　?。?）打開末級離合器脫、掛鑰匙總開關（12b1）扳向右位；
　?。?）觀察末級離合器掛擋指示燈，確認掛上后方可進行走行等操作；
　?。?）若末級離合器3s后未掛上，按一下點動按鈕，松開后觀察末級離合器掛檔指示燈是否點亮；若不亮，則重復操作直至點亮（嚴禁超過3次）。
　　4.2.2　末級離合器脫擋操作
　?。?）整車處于靜止狀態(tài)；
　?。?）末級離合器脫、掛鑰匙開關（12b1）扳向左位；
　?。?）確認末級離合器脫開指示綠燈亮。
　　4.3　長途轉(zhuǎn)場不需要輸出動力時
　?。?）拆掉分動箱與ZF液力機械變速箱間的傳動軸。
　?。?）帶電狀態(tài)下，由司機車長將末級離合器鑰匙擰到脫位，并確認綠燈亮后，關閉作業(yè)電源，并拔出ZF鑰匙，放回位置。防止押車人員誤碰撞、誤操作。
　?。?）押車途中禁止啟動發(fā)動機。
　　4.4　區(qū)間作業(yè)聯(lián)掛運行輸出動力時的注意事項
　　在現(xiàn)場施工作業(yè)區(qū)間運行時，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)動輸出動力，在起步時有可能某臺參與驅(qū)動車輛的末級離合器沒掛上，就被其他車拉著或者推著運行，造成在行車過程中掛上末級離合器，這種情況會造成ZF液力機械變速箱的損壞。所以當附掛車要輸出動力參與驅(qū)動時，要注意以下事項：
　?。?）施工準備前期，各車主、副司機共同確認末級離合器是否掛上，末級離合器紅燈亮了才能行車。不能在行車過程中脫掛末級離合器（若在行車過程中掛末級離合器，會導致ZF嚴重受損）。
　?。?）如果打開ZF鑰匙，末級離合器未掛上，應用小閘給3Pa以上的風制動，掛上一擋，然后緩慢緩解風制動，使末級離合器輸出齒輪轉(zhuǎn)動一個角度，使末級離合器掛上；確認末級離合器掛上、紅燈亮后，帶閘制動，把擋位退回空擋。
　?。?）整列運行中，某臺車若末級離合器未掛上，整列車嚴禁運行或這臺車禁止操作末級離合器脫掛和輸出動力參加驅(qū)動。
　?。?）ZF液力機械變速箱正常操作溫度位80~100℃，短時間內(nèi)允許上升到120℃，注意ZF控制壓力。一旦液力變矩換擋變速箱出現(xiàn)變速異常，要立即停止車輛，咨詢專業(yè)人員。
　　5　運用中的典型案例分析及解決方法
　　5.1.1作業(yè)主驅(qū)動離合器脫掛不順暢，作業(yè)開關關閉后，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，活塞自動復位時不順暢，往復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，機件相繼損壞。ZF液力機械變速箱末級離合器的開合和作業(yè)主驅(qū)動離合器開合均通過電液控制實現(xiàn)，不需要手動脫掛或外加氣缸推動脫掛，作業(yè)主驅(qū)動離合器結(jié)合實現(xiàn)動力輸出需要3個必要條件：
　?。?）發(fā)動機處于運行狀態(tài)，使ZF液力機械變速箱建立系統(tǒng)壓力。
　　（2）制動壓力上升到280kPa以上時，相應檢測制動壓力的壓力開關閉合。
　?。?）打開作業(yè)開關，作業(yè)電源2得電+24V，條件滿足后，液力機械變速箱壓力油推動活塞，帶動撥叉，推動滑套與結(jié)合套結(jié)合，滑套走到位后，感應開關輸出G7信號，紅色指示燈亮，表示末級離合器已掛好。關閉作業(yè)開關，滑套脫開并走到位時，感應開關輸出G45信號，綠色指示燈亮，表示末級離合器已脫開。
　　作業(yè)開關關閉，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；滑套走到位感應開關損壞；感應開關輸出正常，線路斷開G45未傳到指示燈；指示燈故障。
　　5.1.3　處理步驟
　?。?）啟動發(fā)動機，上閘280kPa以上，打開作業(yè)開關，測量電磁閥1s289，電磁閥有電壓+24V，此時結(jié)合指示燈綠燈亮。
　?。?）關閉作業(yè)電源，紅色指示燈滅后，脫開綠色指示燈不亮，測量感應開關電源電壓，為+24V，輸出端+24V，判斷感應開關良好，滑套沒有走到位。
　?。?）拆卸傳動軸，掛擋讓車輛走行，檢查發(fā)現(xiàn)ZF液力機械變速箱作業(yè)主驅(qū)動離合器輸出端法蘭旋轉(zhuǎn)，判斷為滑套脫開結(jié)合位，但沒有脫開。
　?。?）放油后打開作業(yè)主驅(qū)動離合器箱體，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　液力機械變速箱末級離合器掛上指示燈紅燈亮，脫開指示燈綠燈滅。整車無高速運行并伴隨有異響。
　　5.2.2　故障分析
　　液力機械變速箱末級離合器控制采用電磁閥-液力控制，無動力輸出時，多為撥叉未走到位，滑套卡死故障，需要打開末級離合器箱修理。
　　5.2.3　處理步驟
　?。?）啟動發(fā)動機，上閘280kPa以上。
　?。?）打開ZF鑰匙開關，末級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，速度表此時顯示速度為20~40km/h。
　?。?）發(fā)動機熄滅，此時末級離合器掛上指示燈紅燈滅，但脫開指示燈綠燈仍不亮。
　?。?）放油、拆卸傳動軸、打開活塞油管、拆卸傳感器連接線；在末級離合器合上和脫開狀態(tài)下手動傳動輸出法蘭盤，法蘭盤可以轉(zhuǎn)動。
　?。?）打開末級離合器，檢查發(fā)現(xiàn)撥叉銷子磨損，撥叉燒藍，滑套、結(jié)合套燒壞，活塞磨損，導向套磨損。
　?。?）更換磨損配件；檢查裝配尺寸，運動部件行程、感應行程后安裝末級離合器。
　?。?）更換液力機械變速箱濾芯，加注變速箱油，啟動發(fā)動機，檢查液力機械變速箱壓力正常。
　?。?）打開末級離合器鑰匙至掛位，紅色指示燈亮，關閉發(fā)動機，末級離合器鑰匙扳至脫位，綠色指示燈亮；安裝傳動軸，穩(wěn)定車高速走行正常，無異響。
　　5.3.1　末級離合器脫掛不正常，一般為脫不開。驅(qū)動鑰匙指示燈顯示為紅色。
　　5.3.2　原因分析
　　（1）整車未停穩(wěn)時（變速箱輸出法蘭仍在轉(zhuǎn)動），強行掛脫橋裝置。
　?。?）整車準備高速走行時，先掛擋再掛脫橋機構(gòu)。
　?。?）裝配不當造成滑套、結(jié)合套、短軸之間的摩損。

　　6　結(jié)束語
　　通過以上對ZF液力機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，只要我們在運用中不斷加強對液力機械變速箱原理的學習，按時維護保養(yǎng)，標準化作業(yè)，出現(xiàn)故障時認真分析總結(jié)，一定能夠確保液力機械變速箱穩(wěn)定工作、大型養(yǎng)路機械正常使用。

烏魯木齊工務機械段　狄小龍
烏魯木齊工務處　邱旭輪