捣固车ZF箱的结构及电液控制原理浅析
广州公务机械段线路维修车间见习生刘文强
摘要：通过对ZF箱的基本结构及电液控制系统的原理的分析，从而完整、准确的认识和理解ZF箱的工作过程，以减少或防止ZF箱的故障。
关键词：捣固车、ZF箱、液压系统、电气控制、工作原理
大型养路机械应用于线路的养护维修，具有安全、高效、优质的施工作业特点，可以极大地提高线路的维修质量，延长线路维修周期，节约维修费用，对于铁路的提速起到了非常重要的作用。但是，大型养路机械上一些关键部件大多是进口部件，比如动力换挡变速箱（变矩器），因操作人员对其原理不了解，造成使用中出现故障无法处理，耽搁了工作，影响了正常施工。为此结合图纸和查阅了相关资料、并多方请教，对ZF箱的原理作以简要分析。从而更好的使用保养ZF 箱。
ZF变矩器是一个电液控制系统，由液压系统和电气控制系统两部分组成，下面对各组成部分进行分析：
一、液压部分
液压系统：油泵出来的压力油分为两路：一路进入调压阀后作为主油路来使换挡阀和离合器动作；另一路进入电磁阀作为控制油路。如图1所示为液压控制系统原理图，下面对其作简要的分析：
M1和S1控制前进离合器KV，M4和S4控制后退离合器KR。下面以前进离合器来分析：
当M1得电后，其电磁铁推动铁芯压缩弹簧，关闭回油口，打开通向换挡阀的控制油路，压力油作用在换挡阀的端部，推动阀芯移动，使主油路的压力油进入前进离合器KV的油缸，则前进离合器KV结合。
换挡阀S2控制换挡离合器K1/3和K2/4，当换挡阀在零位时，压力油接通离合器K2/4的油缸，换挡阀在工作位时，压力油接通离合器K1/3的有缸，使其动作。
换挡阀S3控制离合器K Ⅲ和制动器B ，其控制油路与换挡阀S2的相同，所以变速箱的受柄在空挡位时，换挡离合器K2/4和K Ⅲ处于结合状态。
图1 控制液压控制系统
二、电气控制部分
1、ZF 箱电气控制系统原理
电气控制系统组成动力换挡变速箱的电气控制系统由档位选择器、继电器、转速传感器、频压转换器、电子微型组件等组成，控制电压为24V 。
K Ⅲ
M2
S2
S3
S1
M1
M3
KR
S4
M4
液压油
调压阀
K1/3
B
KV
K2/4
压力表
图2 ZF 箱电气控制系统组成
电气控制系统对液力机械变速箱进行换挡控制和安全保护，具有以下控制保护功能：
（1） 档位选择器选择某档时，通过控制电路使相应的电磁阀通电，实现换
挡操作;
（2） 根据涡轮转速自动地控制闭锁电磁阀的动作，实现液力变矩器闭锁离
合器的闭锁和分离；
（3） 运行中捣固车进行制动时，制动风压达到0.28MPa 时 ，自动切断电
磁阀控制电路，使换挡液压离合器分离。因此变速箱在任一档位工作都无需退回到空挡位就可以对车辆进行制动，简化了操作；
（4） 液力变矩器的液压系统油压和油温以及滤清器堵塞报警时，自动切断
电磁阀的控制电路，使变速箱脱离传动；
（5） 液压走行油马达的驱动离合器未脱开，及其他保护装置未到正确的保
护位置时，控制电路不通，使变速箱不能换挡；
（6） 车速在零位时才可以进行换向操纵； （7） 用钥匙开关使其中一个档位选择器工作；
（8） 涡轮转速下降到1400r/min 以下时，才能换入低档位。
ZF 电气控制系统
B28继电器和二管组件
换挡选择器
1u11.A 或1u11.B
启动联锁继电器28d5或28d6
电子微型控制组件E 模块 5s/0.9s 延时控制板
1300r/min 感应开关1b823
涡轮转速传感器
1f35
制动压力开关
1b133
2、电路各部分分析 1）挡位选择器
在图3中，两个SG-6S 型档位选择器分别安装在前后驾驶室的操作盘上，用挡位选择器选择某挡位时，通过控制电路的联锁控制使相应的电磁阀通电，实现相应的换挡操纵。
挡位选择器(1Ull ，A)和(1Ull ，B)由微动开关s1～s7、齿轮变位机构、操纵手柄及其锁闭电磁阀SM ／RS 等组成。当操纵手柄放置在某挡位时，齿轮变位机构将对应的微动开关S1～s7进行相应的组合，并输出相应的电信号。其中AD1～AD4信号为各挡位控制电磁阀换挡的信号源，AS 为空挡联锁信号，仅在空挡时存在。W 为变换挡位操作标志位(变换离合信号)，AD8为挡位识别信号 EDI 为操纵手柄锁闭电磁阀控制的信号。当操纵手柄放在某档位时，齿轮变位机构将对应的微动开关闭合，接通电磁阀的控制电路，电磁阀动作实现换挡。 由于A1-A4的信号直接控制换挡电磁阀的动作，所以就可以通过对A1-A4的输出状态的变化来实现换挡，先面对挡位控制信号作以列表如表1，将起转换为A1-A4的得失电状态如表2：其中1表示24V 电
前进 后退 1挡 2挡 3挡 1挡 2挡 3挡 A4（G22） 0 0 0 1 1 1 A3（G23） 1 0 0 1 0 0 A2（G24） 0 1 0 0 1 0 A1（G41）
1
1
1
表2 电信号状态表
2）ZF 控制继电器
如图3，当ZF 钥匙接通时，5B2或11B2闭合，G2或G9得电，使得28d3或28d4得电动作，其常闭触点断开，切断(1Ull ，A)或(1Ull ，B)的控制电源，其中28d3或28d4的作用就是为了避免前、后两个驾驶室同时操作ZF ，同时28U2／E 、28U2／D 、28dl 、28d2动作，其常开触点闭合，将挡位选择器内输出的相应的电信号
挡 阀 F R 1 2 3 1 2 3 B M1 ◆ ◆ ◆ C M2 ◆ ◆ D M3 ◆ ◆ E
M4
◆
◆
◆
表1 挡位选择信号
