AllisonH6620AR变速箱闭锁离合器拆装检测技术规范

AllisonH6620AR变速箱闭锁离合器拆装检测技术规范

付强  方春刚

本溪钢铁(集团)矿业有限责任公司歪头山铁矿  辽宁本溪  117100

摘要：TR60矿用汽车在本溪钢铁(集团)矿业有限责任公司歪头山铁矿投产运行12年，装配AllisonH6620AR变速箱闭锁离合器拆卸、装配和闭锁压力检测的标准化作业，直接影响变速箱检修人身及零部件安全，间接检测数据分析指导变速箱精准诊断提供科学数据。

关键词：变速箱  闭锁离合器  压力检测  拆卸装配 

本溪钢铁(集团)矿业有限责任公司歪头山铁矿汽车作业区从2011年开始使用TEREX（特雷克斯）TR60矿用汽车为矿山生产服务，目前矿山生产运行共有8台。该车装有世界上最先进的两大总成：美国康明斯公司（Cummins）生产QSK19Q发动机；美国通用汽车公司（GM）直属子公司艾里逊传动设备公司（ATD）生产H6620AR变速箱。目前世界上矿用汽车所装配的Allison变速箱，使用的是1986年以后研制的第二代电子自动换档控制系统-ATEC。艾里逊“非公路汽车”变速箱能人所不能，在重载、冲击、粉尘、道路崎岖、酷热严寒等恶劣工况下，效能尽显。

矿用汽车所用AllisonH6620AR变速箱的液力变矩器均带有闭锁离合器，是功率不可调式、单极、两相、三元件综合式变矩器。这里几个关键名词得解释如下：不可调式是指液力变扭器内泵轮、导轮和涡轮是不需调整。单级是指安置在泵轮与导轮或导轮与导轮之间刚性相连的涡轮数量，例如CLBT5/6000系列变速箱只有一个涡轮，所以是单极的。两相是指借助于某些机构作用，使一些元件在一定工况下改变工况，从而改变了变矩器的工作状态，这种状态数为相。例如CLBT5/6000系列变速箱的变矩器有两种工况即偶合器和变矩器。三元件是指液流发生作用的一组叶片所形成的工作轮称为元件，例如泵轮、涡轮和导轮。

2023年6月20日白班，生产二班司机反馈：65#TR60矿用汽车变速箱无闭锁离合器工况影响出车。变速箱技术人员到现场首先同司机交流掌握故障现象，其次登车确认换挡选择器自带故障诊断功能，查询故障代码确定故障源，明确电气元件无故障。第三启动车辆测试无闭锁故障未排除（如上操作是排除变速箱电气方面故障最快捷、最准确的操作要领）。

AllisonH6620AR变速器是由电脑（ECU）控制，液压油驱动起步，机械传递动力变档的综合式变速箱。因此，变速箱闭锁离合器方面机械故障的快速诊断，技术人员就得利用闭锁控制阀总成的测压点，外接检测压力表测试闭锁离合器的压力，通过闭锁压力数值的大小比较，精准确诊变速箱闭锁离合器内部机械零部件性能，利于技术人员决定变速箱是下机碎修闭锁离合器，还是变速箱整机更换的关键因素。

图一、带闭锁离合器综合式液力变矩器

传动效率低是液力变矩器的一个主要缺点，从而也影响了汽车的燃油经济性。为了充分利用发动机功率，提高汽车燃油经济性，这就需要进一步提高液力变矩器的效率，特别是提高高转速比时的效率。为此目的，在液力变矩器内部增设闭锁离合器，即所谓带闭锁离合器的综合式液力变矩器，简称闭锁综合式液力变矩器。

1.闭锁离合器工作原理

艾里逊（ATEC）变速箱的闭锁离合器包含一个湿式单片离合器，能提高燃油经济性和高档位时的引擎制动力。采用电子控制闭锁阀的开、关来控制离合器的结合或分离。闭锁控制阀由一个12V电磁阀（K阀），闭锁线束和滑阀组成。该滑阀为闭锁阀。闭锁线束上有一个温度传感器。机械式闭锁阀由毕托管原理控制，而电子式闭锁阀由电子信号控制。在电子式闭锁阀中毕托管到闭锁阀的油路被完全堵死，所以毕托管就不起作用了。装配时一定用堵堵死这三个孔，防止使用减速器时泄压制动效果不好和温度升高，例如3307A车的M5600AR变速箱的这部分就用螺堵都堵上了。K电磁阀断电后，闭锁活塞在变矩器内腔从涡轮驱动盘上的六个排油孔（∮7.8mm）流出的工作油液压力作用下复位。主压力油流回到油底。闭锁离合器分离后，变矩器又重新工作。

矿用汽车所配备艾里逊变速箱的液力变矩器均带有一个闭锁离合器。闭锁离合器工作时，变扭器的泵轮和涡轮被结合为一体，发动机的动力以1:1的传动比直接传到变速箱。闭锁离合器释放时，变扭器以液力传递动力，处于变扭状态，发动机的转速远远大于涡轮轴的转速。ECU根据变速箱输出轴的转速及变速箱所处的档位计算出涡轮转速，然后根据涡轮转速及变速箱所处的换档模式，判断是否闭锁，若需要则向安装在闭锁控制阀体内的K电磁阀发出闭锁指令，电磁阀控制闭锁阀芯滑动。在经济换档模式中，ECU使闭锁离合器在除一档以外的其他前进档位都处于闭锁状态，只有在换档过程中有短暂的分离，以便利用液力变矩器吸收换档冲击。而在动力换档模式中，ECU还根据油门大小来控制闭锁离合器，在大油门时，ECU可延迟闭锁离合器闭锁，以使车辆获得更大的驱动力。

2.无闭锁离合器的危害

汽车使用液力变矩器具有很多优点，如提高了起步性能、加速性能和换档性能，增加了动力传动系统的减振隔振，减少了动载荷，使工作寿命延长等。但是，由于液力变矩器存在着液力损失，与机械传动相比其效率较低，且效率曲线随工况变化，最高效率也只有70%-80%，而机械传动的效率能达到98%-99%。这样在车辆运行的大部分时间里有10%-20%的燃油被多消耗了。同时，因变矩器的效率低，损失的能量转变成热量，必须强制散热，从而增大了自动变速器的体积和重量。闭锁离合器工作时能把液力传递变为机械传递，充分得利用了发动机的动力，发挥了液力变速箱的功能。闭锁离合器是一个单片离合器，能提高燃油的经济性和高档位时的引擎制动力。

3.闭锁离合器压力检测

闭锁控制阀下方测压点：在空档和倒档时，测量的压力表的读数是和主压力相同即1.1-1.4Mpa。若此时测量压力表读数为0MPa时说明：1）电磁阀的单向阀被杂质垫上处于打开状态。2）上端的节流小孔被杂质堵死。以上两个故障都需要彻底清洗、检查闭锁控制阀总成。

在前进档时，测量压力表读数是0MPa。若此时压力表读数为0.1-0.3Mpa时说明：该闭锁控制阀的阀芯与阀体之间有磨损泄压，应该更换闭锁控制阀总成。

闭锁控制阀上方测压点：在空档和倒档时，测量压力表读数是0MPa；而在所有前进档时，发动机转速在1750-2100转/分时，测量压力表读数是和主压力相同即1.1-1.4Mpa。

4闭锁离合器活塞装配须知

1）检查变扭器壳体的平行度，防止壳体的变形。以至于壳体活塞内油封处裂纹。2）检查闭锁活塞四个定位销是否松动，松动的要处理好。防止从该处泄漏，致使闭锁结合不到位。3）闭锁活塞的卸油孔是否堵死。若没有该孔，闭锁离合器工作后不能分离。4）闭锁活塞是否有裂纹现象。闭锁活塞局部裂纹后，闭锁离合器工作不到位且易造成温度高等现象。

AllisonH6620AR变速箱无闭锁离合器原因

一、电器方面

1）线路整体是否有短路或断开现象。2）电磁阀接头和本身是否完好。3）电磁阀固定螺栓是否紧固可靠。

二、液压方面

1）闭锁活塞两个黑色方型油封是否完好，有无变形或遗漏。2）副变速器轴上23019730密封环有无损坏或遗漏。3）闭锁离合器供油道是否畅通。

三、机械方面

1）闭锁控制阀的闭锁阀芯是否卡滞或损伤。2）变扭器驱动壳体是否有裂纹。3）变扭器驱动壳体四个固定销有无松动或缺损。4）输入轴接触23019730密封环处是否严重磨损。

综上所述，司机提出变速箱无闭锁离合器故障，技术人员到现场首先诊断换挡选择器监测故障码，确诊是电气故障还是机械故障。电气故障车上电气零部件原件之间分段排除法确认。机械故障用测压工具检测变速箱闭锁离合器和变速箱主压力数据，压力数值部分和标准，首先检查变速箱油位、油泵和油底磁性滤芯性能。其次确认完好变速箱下车前，要要高压水清洗表面油污和淤泥，确保分解卫生清洁无杂质，各种接口用胶塞封堵，杜绝运输途中落入灰尘及异物。最后闭锁离合器拆装按照维修手册标准进行，做到检修安全避免零部件坠落伤人身体。

参考文献：

[1]《Allison Transmissions艾里逊变速箱5001，6001系列维修手册》1986年5月1日版本，书号SA2071

[2]薛殿伦,常能,郭学凯.液力变矩器锁止离合器的起步滑摩控制研究[J].机械传动,2016(05):98-101.

[3]张洪生,时岩,秦琳琳,孙成全.液力变矩器闭锁离合器滑差控制策略[J].机械工程与自动化;2015(06):125-126.

作者简介：付强，男，1982年1月，汉族，辽宁省本溪市，专科，技师，研究方向：汽车维修专业。