徐工重卡：取力器原理及注意事项

变速器除了为车辆提供可变的速比来保证车辆在各种工况下正常行车之外，还可以装附加的装置满足整车的其它要求，这样的装置就是“取力器”。今天漢風讲坛跟各位卡友聊一下卡车上常用的QH50系列取力器，QH50系列取力器从双中间轴系列变速器副箱中间轴后部取力，适用于匹配10T级以上各类专用车辆，如自卸车、汽车起重机、油罐车、洒水车、散装水泥车等。

QH50取力器为后置取力器，安装于法士特双中间轴变速器后端加长中间轴上，动力由取力器空心轴从变速器加长中间轴上取出，经啮合齿套传给输入齿轮，再经输出齿轮轴、输出法兰盘将动力输出。该取力器为单向气操纵，输入齿轮和啮合套的结合齿均为倒锥齿，可以起到防脱档的作用。另外，在空心轴上装有支撑弹簧，可以使拨叉在弹簧张力下保持在啮合套叉槽的中间位置，与两边不接触，减少了摩擦，同时可以在挂档和摘档时起到助力作用。

当使用行车取力时，首先使车辆处于低档区并慢速行驶，然后将操纵杆置于低档空档区，打开取力器电磁阀，使取力器处于挂档取力状态，根据具体情况，将变速器挂入所需要的档位，此时取力器进入工作状态，而整车依然可以正常行驶。

行车取力、停车取力

QH50 取力器

三、停车取力

当使用停车取力时，首先应将变速器操纵杆置于低档空档位置，打开取力器电磁阀，接通取力器工作气路及空档位置气缸气路，一方面使取力器挂档工作，另一方面利用气压差使副箱同步器挂空档，然后根据具体情况，将变速器挂入所需要的档位（只能在低档区挂档），此时取力器挂档工作，而整车原地不动，实现“停车取力”。为了实现停车取力，必须将副变速器挂在空档位置。要解决这一问题，只需将变速器范围档气缸盖去掉，加装一个空档位置气缸即可。

空档位置气缸结构图

在图中，孔口A和B分别接变速器的低档和高档气管，与变速器的双H气阀连接，气压为0.41-0.44Mpa。孔口C是使副变速器处于空档位置时压缩空气入口，气压为0.7-0.8Mpa。停车取力时，先将变速器手柄处于低档空档区，使范围档气缸活塞紧压在定位环6上，然后操纵取力器工作电磁阀，使压力值为0.7-0.8Mpa的压缩空气从孔口C通入空档位置气缸9，由于有压力差，空档位置气缸活塞11向左移动直到顶上定位环6后停止。这样变速器范围档气缸活塞4就处于空档位置，使得副箱同步器处于空档位置。

四、气路系统的工作原理

QH50取力器气路工作原理：来自整车储气筒的0.7-0.8Mpa的压缩空气分两路，一路进入变速器的空气滤清调节器，为变速器提供工作气压，来实现副箱同步器的高低档转换。另一路进入取力器电磁阀进气口。不打开取力器的电磁阀，整个取力器气路系统无气，不工作。当打开取力器的电磁阀开关，0.7-0.8Mpa的压缩空气分别进入取力器的工作气缸和副箱空档位置气缸。进入取力器工作气缸的气压推动取力器气缸活塞挂档工作，取力器进入工作状态；进入副箱空档位置气缸的气压将推动副箱换档气缸的活塞处于中间位置（因为气压差的关系，空档位置气缸后面进气口气压为0.7-0.8Mpa，变速器副箱换档气缸工作气压为0.41-0.44Mpa），使副箱同步器处于空档，此时挂档取力器工作，但输出轴没有动力输出，车子原地不动，实现停车取力。关闭取力器电磁阀，取力器气缸活塞将由气缸内的回位弹簧将取力器活塞推至空档位置，副箱换档气缸活塞将由低档气管里的0.41-0.44Mpa气压推回低档区。车辆正常挂档行驶。

QH50取力器气路工作示意图

五、取力器的注意事项

1．不用取力器时要把开关关掉。

2．注意及时添加和更换润滑油（润滑油牌号与变速器相同）。

3．装在变速器下方或侧面的取力器内腔与变速器相通，无须单独添加润滑油；但装在变速器前部或后盖壳体左上角或右上角的取力器内腔与变速器不相通，须单独添加润滑油。

4．单独添加润滑油的取力器应缩短换油周期，以排除由于磨合而产生的杂质，以后工作每五百小时应换加新油，以防止润滑油变质。

5．新加装了取力器的变速器总成，应适当缩短换油周期，以避免取力器早期磨损。

6．遇故障或有异常响声，应及时检查，更换损坏零件，以保证取力器正常工作。

7．严禁在变速器挂非空档时换档。

六、常见故障及排除方法

漏油

1．检查漏油部位油封或衬垫是否完好，如有破损应及时更换；

2．检查结合面涂胶部位，如有局部涂抹不匀要将结合清理干净重新涂胶；

3．检查紧固螺栓是否松动。

取力器挂不上档或摘不下档

1．检查气路是否漏气；

2．检查拨叉定位螺钉是否松脱或拧断；

3．检查活塞定位螺钉是否松脱；

4．检查拨叉是否脱出啮合套叉槽；

5．检查支撑簧是否损坏、失效；

6．检查拨叉或啮合套是否变形；

7．检查回位簧是否变形、失效；

8．检查指示灯开关是否和活塞干涉；

9．根据上述检查情况，更换零部件或采取相应措施。

异常响声

1．齿轮产生严重点蚀或断齿，需更换；

2．轴承产生严重点蚀、滚针、滚子破损，需更换；

3．空心轴细牙螺栓松脱或损坏，需重新紧固或更换。

指示灯开关失效

1．指示灯开关接线柱损坏，需更换；

2．指示灯开关安装位置不对，致使顶杆顶不上触点或常接触，可加垫或撤垫处理；

3．指示灯开关顶杆变形，需更换。

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给化工人的一份手记---阀门种类和原理〓看完你就懂了

阀门（valve）是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。

用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。有的按用途分（如化工、石油、电站等）、有的按介质分（如水蒸汽、空气阀等）、有的按材质分（如铸铁阀、铸钢阀、锻钢阀等）、有的按连接形式分（如内螺纹、法兰阀等）、有的按温度分（如低温阀、高温阀等）、有的按压力分（如真空阀、低压阀、中压阀、高压阀、超高压阀等）。

目前国际、国内最常用的分类方法为既按原理、作用又按结构划分。一般分闸阀、截止阀、节流阀、仪表阀、柱塞阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、止回阀、减压阀安全阀、疏水阀、调节阀、底阀、过滤器、排污阀等。

下面我们就来依次学习一下常用阀门的种类和原理。

闸阀

闸阀也叫闸板阀, 是一种广泛使用的阀门。闸阀是最常用的截断阀之一，主要用来接通或截断管路中的介质，不运用于调节介质流量。运用的压力、温度及直径范围很大，尤其运用于中、大直径的管道。它的闭合原理是闸板密封面与阀座密封面高度光洁、平整一致, 相互贴合, 可阻止介质流过, 并依靠顶模、弹簧或闸板的模形, 来增强密封效果。它在管路中主要起切断作用。

它的优点是：

流体阻力小, 启闭省劲, 可以在介质双向流动的情况下使用, 没有方向性, 全开时密封面不易冲蚀, 结构长度短, 不仅适合做小阀门, 而且适合做大阀门。

截止阀

截止阀, 也叫截门, 是使用最广泛的一种阀门, 它之所以广受欢迎, 是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小, 比较耐用, 开启高度不大, 制造容易, 维修方便, 不仅适用于中低压, 而且适用于高压。

它的闭合原理是, 依靠阀杠压力, 使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合, 阻止介质流通。截止阀只许介质单向流动, 安装时有方向性。它的结构长度大于闸阀, 同时流体阻力大, 长期运行时, 密封可靠性不强。

PS：闸阀和截止阀两类阀门颜值较为类似，使用中容易混淆。下面我们来细数他们的不同之处。

【从外形结构上区别】 ：

下图为一闸阀

下图为一截止阀

【 从原理上区别】 ：

截止阀是上升阀杆式，手轮跟着阀杆一起做旋转和上升运动。闸阀是手轮旋转，阀杆做上升运动。流量各不相同，闸阀要求全开或者全关，而截止阀则不需要。截止阀有规定进口和出口方向；闸阀没有进出口方向要求。

【从流向上区别 】 ：

截止阀是低进高出，从外观看有明显的管道不在一个水平线上。闸阀流道在同一个水平线上。闸阀的行程比截止阀的要大。

【 从密封面上区别 】 ：

截止阀的密封面是阀芯的一个小梯形侧面，一旦阀芯脱落，相当于阀门关闭（如果压差大，当然关不严，不过止逆效果还不错），闸阀是靠阀芯闸板的侧面来密封，密封效果不如截止阀，阀芯脱落也不会像截止阀那样相当于阀门关闭。

【 从安装方式上区别】 ：

闸阀的流向，从两方进入效果都一样。

截止阀在安装时有两种方式，一种是介质可以从阀芯的下方进入，优点是当阀门关闭时盘根不受压力，可以延长盘根的使用寿命，并可以在阀前管道承压的情况下，进行更换盘根的工作；缺点是阀门的驱动转矩较大，是上方流进的1倍左右，阀杆受的轴向力大，阀杆容易弯曲。所以此方式一般只适用于小口径截止阀（DN50以下），DN200以上的截止阀都选用介质从上方流入的方式（电动截止阀一般是采用介质从上方进入的方式）。介质从上方进入方式的缺点正好与下方进入方式相反。

蝶阀

蝶阀也叫蝴蝶阀, 顾名思义, 它的关键性部件好似蝴蝶迎风, 自由回旋 。蝶阀的阀瓣是圆盘, 围绕阀座内的一个轴旋转, 旋角的大小, 便是阀门的开闭度。

蝶阀具有轻巧的特点 , 比其他阀门要节省材料, 结构简单, 开闭迅速, 切断和节流都能用, 流体阻力小, 操作省力。蝶阀, 可以做成很大口径。能够使用蝶阀的地方, 最好不要使闸阀, 因为蝶阀比闸阀经济, 而且调节性好。目前, 蝶阀在热水管路得到广泛的使用。

球阀

球阀的工作原理是靠旋转阀恋来使阀门畅通或闭塞。球阀开关轻便, 体积小, 可以做成很大口径, 密封可靠, 结构简单, 维修方便, 密封面与球面常在闭合状态, 不易被介质 冲蚀, 在各行业得到广泛的应用。

旋塞阀

旋塞阀是依靠旋塞体绕阀体中心线旋转, 以达到开启与关闭的目的。它的作用是切断、分田和改变介质流向。结构简单, 外形尺寸小, 操作时只须旋转90度, 流体阻力也不大。 其缺点是开关费力 , 密封面容易磨损, 高温时容易卡住, 不适宜于调节流量。

旋塞阀 , 也叫旋塞、考克、转心门。它的种类很多, 有直通式、 三通式和四通式。旋塞阀最适于作为切断和接通介质以及分流适用，但是依据适用的性质和密封面的耐冲蚀性，有时也可用于节流。

止回阀

止回阀是依靠流体本身的力量自动启闭的阀门,它的作用是阻止介质倒流。它的名称很多,如逆止阀、单向阀、单流门等。按结构可分两类。

升降式:阀瓣沿着阀体垂 直中心线移动。这类止回阀有两种:一种是卧式,装于水平管道,阀体外形与截止阀相似,另一种是立式,装于垂直管道。

旋启式:阀瓣围绕座外的销轴旋转,这类阀门有单瓣、双瓣和多瓣之分,但原理是相同的。

减压阀

减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看，减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与弹簧力相平衡，使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。

减压阀主要控制主阀的固定出口压力，主阀出口压力不因进口压力变化而改变，并不因主阀出口流量的变化而改变其出口压力。适用于工业给水、消防供水及生活用水管网系统。

节流阀

流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门。将节流阀和单向阀并联则可组合成单向节流阀。节流阀和单向节流阀是简易的流量控制阀，在定量泵液压系统中，节流阀和溢流阀配合，可组成三种节流调速系统，即进油路节流调速系统、回油路节流调速系统和旁路节流调速系统。节流阀没有流量负反馈功能，不能补偿由负载变化所造成的速度不稳定，一般仅用于负载变化不大或对速度稳定性要求不高的场合。

由于节流阀的流量不仅取决于节流口面积的大小，还与节流口前后的压差有关，阀的刚度小，故只适用于执行元件负载变化很小且速度稳定性要求不高的场合。

对于执行元件负载变化大及对速度稳定性要求高的节流调速系统，必须对节流阀进行压力补偿来保持节流阀前后压差不变，从而达到流量稳定。

安全阀

安全阀是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。注安全阀必须经过压力试验才能使用。

安全阀是阀门家族比较特殊的一个分支，它的特殊性是因为不同于其它阀门仅仅起到开关的作用，更重要的是起到保护设备的安全。安全阀一般按结构形式分为弹簧式安全阀和杠杆式安全阀、脉冲式安全阀，其中弹簧式安全阀应用最为普遍;按连接方式分为螺纹安全阀和法兰安全阀。安全阀口径一般都不大，常用的都在DN15mm-DN80mm之间，超过150mm一般都称为大口径安全阀。

调节阀

调节阀又名控制阀，在工业自动化过程控制领域中，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。如果按行程特点，调节阀可分为直行程和角行程；按其所配执行机构使用的动力，可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种；按其功能和特性分为线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。英文名：control valve，位号通常FV开头。调节阀常用分类：气动调节阀，电动调节阀，液动调节阀，自力式调节阀。

下面我们来详细分析一起阀门断裂造成重大泄漏的事故案例

X年X日，某石油公司某油库阀门断裂损失汽油1560多吨，因地处戈壁滩，泄漏油品全部渗入地下。

（一）基本情况

油库与石油化工厂相距2. 9km，中间以两条D/V200埋设地下的管线相连，穿越两条公路。公路两端分别设有平地盖板式阀门井一个。1981年12月9日，油库同炼油厂签订了输油手续，以炼油厂油罐计量为准交接。负责输油的仓储股长从油泵房抽了两名青工巡视管线，布置两名电话员看电话；计量班长布置了计量工作。9：00时至19：00时分两班作业。第一班9：00时至15：00时。12：00时开始输油（油温为-4.7℃），油罐进油前的油高277mm，13: 45时液位高607mm，升高330mm; 14：40时液位高1204mm，升高597mm。15: 00时第二班接班，15：50时液位高1626mm，升高422mm，16: 45时液位高1964mm，升高338mm。进油速度从15: 00时以后开始下降。油库领导听到输油不正常的情况反映后，指示仓储股长检查，股长说“知道了”，实际没有检查。后为私事离开岗位，直到23：00才回来。10日15: 00股长和一名计量员到炼油厂测量，发现了问题，这时才安排2名青工巡查管线。当巡查到距油库500m处第二条公路时，发现阀门井内的阀门断裂了3cm，油从这里跑出渗入地下。

（二）原因教训分析（主要从阀门质量与选型方面分析）

这是一起属于阀门断裂机械事故（属技术事故），实质来讲是一次严重责任事故。其主要教训：

1．阀门质量差

出事阀门的阀门体，4条加强筋中有3处裂缝，均垂直于拉力方向。铸铁阀门，按国家技术标准规定，应能承受337t破坏拉力，阀门螺栓(M2012)应能承受229t破坏拉力，管线(Φ219)应能承受201t破坏拉力。即在破坏拉力作用下，首先拉断的应该是钢管，其次是12只螺栓，再次是阀门。经对这批阀门抗拉强度试验（一组三根试棒），分别为8.0、8.5、8.5 kg/cm²，小于国家规定的20kg/cm²的8.3倍。经取样化验分析，硫、碳含量超过规定，硅、锰含量小于规定，致使抗拉强度降低。

事故后，油库经对70只DN200阀门检查，其中有12只阀门体的加强筋都有裂纹；油泵房38只阀门中有8只阀门体有裂缝；库外输油管线的8只阀门中有5只阀体加强筋存在裂纹。阀门质量差是这次事故的主要原因。

2．设计问题

总的来说设计上没有多大问题。但从管理角度出发，设计亦应从中吸取一些有益教训。如油库外埋设在地下管线，设计覆土深度为8. 5m，未考虑低洼不平因素。工程竣工后，有的地段覆土深度不足8. 5m。油罐进出油阀门和阀门井内的阀门应为铸钢中高压阀门，实际设计的均为铸铁低压阀门。阀门井是平地盖板式，没有检查室和踏步，实际作业时难以检查阀门情况；在阀门井内，如能采取一些补偿措施，就是阀门质量差，也不一定断裂；就是断裂，也不致断裂3cm宽的裂缝。

最后给大家附上 CAD 各种阀门图示：

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