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修机|利勃海尔 R966C 型挖掘机故障排查两例

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来源:匠客工程机械

1 主液压泵异响

1.1 故障现象

1 台二手利勃海尔 R966C 型挖掘机转运到新的工地后,刚启动发动机就听到很大异响。经司机辨别,确认该异响来自主液压泵,然后马上报修。维修人员接到报修后,及时赶到现场进行检修。

1.2 故障排查

维修人员倾听主液压泵异响,没有听到金属摩擦、撞击声音,初步判断主液压泵没有损坏。测试主液压泵输出压力、控制系统压力、工作装置动作速度等各项数据均正常,由此确认主液压泵本身没有故障,该异响很可能是主液压泵吸空发出的声音。

在该挖掘机运行一段时间后,维修人员发现其液压油箱内部产生大量气泡,由此证明主液压泵确实吸空。分析认为,造成主液压泵吸空的原因可能有以下 4 种:一是液压泵密封件损坏、液压油箱与主液压泵之间管路阻塞或进气;二是液压油箱油位过低,使主液压泵进油管直接吸入空气;三是液压油品质差,或液压油长期使用导致其黏度过高;四是液压油箱回油滤芯或其他回油管路堵塞。

根据以上分析,维修人员检查液压油品质、油量以及所有管路等均正常,最后将液压油箱上的 3 个主回油滤芯更换后试机,主液压泵异响现象消失。

1.3 故障原因

挖掘机出现吸油不畅会引起主液压泵供油不足、工作速度变慢。该挖掘机主液压泵自吸能力较强,发生异响时工作速度并未明显变慢。经与该机主沟通后得知,该二手挖掘机经前任机主长时间使用后没有进行保养,现任机主将挖掘机运到工地就急于干活,也没有更换液压油滤清器滤芯和液压油等项保养,这才导致了本次故障的发生。

不更换滤芯和液压油,使液压油质量下降,容易造成油液中混入空气。油液中混入空气后,容易在液压系统高压区形成气穴现象,并引起振动和噪声,严重时会影响挖掘机使用寿命。因此二手挖掘机投入使用前,应对其进行全面检查和保养,以便查找出各种隐患。

2 CAN 线路故障

2.1 故障现象

1 台利勃海尔 R966C 型挖掘机在工作时多次出现故障报警,显示器上显示的报警信息为A168、A169、A170,即键盘模块及空调模块有故障,出现故障报警时这几个模块控制的终端设备均无法正常工作。

开始出现该故障时,其间隔时间较长,约几天才发生 1 次报警。之后越来越频繁,几乎每次工作开始后 10min 即会发生故障报警。

2.2 工作原理

R966C 型挖掘机为利勃海尔公司近几年新推出的机型,其液压系统虽然变化不大,但电控系统有了很大的改进,主要改进是采用了PME 模块。

Master 模块主控制器 1 分别通过 CAN1 、 CAN2 、CAN3、CAN4 这 4 条 CAN 数据线连接至各个输入模块 6 和各个输出模块 7,再通过各个输入模块 6 和各个输出模块 7 控制终端传感器、电磁阀等。Master 主控制器 1 连接的每条 CAN 数据线均为双绞线,即 CAN-H 和CAN-L 数据线。R966C 型挖掘机控制原理如附图所示。

CAN-H、CAN-L 数据线首尾两端都安装有阻值为 120Ω 的终端电阻,Master 主控制器1 端的电阻连接在 Master 控制器 1 内部,输入模块 6、输出模块 7 的终端电阻分别连接在其内部。

以 CAN3 数据线为例,该数据线连接 A21空调模块 9 及 A168、A169、 A170 键盘模块(8、10、11),最后回到 Master 主控制器 1。如果本条数据线上某个模块上有控制信号输入,相应的信息就会通过这条数据线传输给 Master 主控制器 1,之后经过Master 主控制器 1 内部逻辑分析后,将输出信号通过其他 CAN 数据线传送给其相应的输出模块 7,通过这个输出模块 7 来控制相应的终端电磁阀等设备。

2.3 故障排查

首先,测试数据线工作情况是否正常。根据故障报警及R966C型挖掘机控制原理可知,操作键盘模块均通过 CAN3 数据线连接,在CAN3 数据线的某个中间位置测量其双绞线 2根线路之间的阻值为 60Ω,因该数据线 2 端均并联 120Ω,并联后阻值即为 60Ω,说明该数据线正常。

其次,检查 CAN3 数据线连接模块对应的24V 电源以及接地线均正常。

再次,将 A21 空调模块和 A168、A169、 A170 键盘模块以及 Master 主控制器更换后试机,故障代码仍然出现。分析认为,某 1 个模块有故障,只会对应该模块报警,不可能出现4 个模块同时报警。以上排查时更换了所有模块,故障没有好转,说明该故障不可能是这 4个模块的某 1 个模块有故障或其供电、接地不良。该报警故障出现时这 4个模块同时报警,也说明该故障是这 4 个模块共同连接的某个接线点有故障,因此还是怀疑 CAN3 数据线有故障。

然 后, 我 们 继 续 检 查CAN3 数据线,确认线路之间的连接正常,双绞线对地电压分别为 2.5V 均正常,用测试方法看不出 CAN3 数据线有问题。

最 后, 我 们 不 断 地 对各接头进行插、拔,用线路通、 断 的 方 法 进 行 模 拟 测试,终于通过模拟短路的方法,模拟出同样故障,即一旦 CAN3 数据线中 CAN-H 线接地时,就会出现该种报警。

故障原因找出后,我们对 CAN3 数据线上各个模块之间的 CAN 数据线进行分段检查,发现故障点位于 A170 键盘模块到 Master 主控制器之间。我们将这段 CAN 数据线更换后试机,故障现象消失,挖掘机能够正常使用。

2.4 故障分析

该挖掘机电气控制系统比较复杂、线路很多,且该种挖掘机多用于矿山铁矿石的开采,施工工况比较恶劣,挖掘机长期受到剧烈地动作。如果挖掘机缺乏检查保养,很容易出现线路磨损现象。一旦个别线路出现磨损,就会与机架接触,造成故障报警。

该机线路出现磨损后并没有完全与机体接触,所以故障开始时并不明显,几天才出现 1次故障报警,在长期使用且出现较大振动时,才会出现与机体接地现象,并出现故障报警。随着磨损的加大,进一步增加了磨损点与机体接触的机率,所以后期故障频率才会加大,几乎 10min 就会出现 1 次故障报警。

该故障线路位置比较隐蔽,粗略检查时无法发现,且测量时无法发现存在接地现象,只有通过模拟接地,将故障报警模拟出来,才能进一步找出故障点。

作者:陈卫东

来源:《工程机械与维修》2018年第4期

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