八位换挡汽缸、换挡阀工作原理与维护技术.docx

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 POSCYL/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，
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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
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
B
C
6A
3A
5
2
3
6
19
654321 NR
20
档位指示
1A
1
B
C
B-B向 C-C向
1 拉杆刮垢器（铜套） 2 推杆 3 弹簧座 4 固定轴套 5 压帽 6 外弹簧 7 内弹簧 8 弹簧座 9 O 型圈
10 止动环弹簧 11 12 13 活塞止动环 14 活塞 15 壳体 16 17 18 活塞止动环 19 压盖 20 、杆
图 1 八位换挡气缸结构原理图
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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