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卡特彼勒CAT320B型挖掘機動作緩慢故障的排除
2020/6/30
CAT320B型挖掘機該機在施工過程中突然出現(xiàn)整機各人動作均異常緩慢（如空載回轉(zhuǎn)一圈需13s）的現(xiàn)象，而滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速正常，煙色也正常。針對故障現(xiàn)象進行分析后，基本上可以排除來自發(fā)動機的原因，斷定故障出自液壓系統(tǒng)，可能是因液壓泵自身的機械故障造內(nèi)泄嚴(yán)重，也可能是系統(tǒng)壓力不夠。別外，也可能是功率模式設(shè)定不正確。320B型液壓挖掘機設(shè)計有3種不同的功率模式：重載模式、普通模式，以及精細(xì)模式。液村系統(tǒng)所吸收的發(fā)動機功率分別是100%、90%和75%，如果將功率模式設(shè)置在精細(xì)模式，就有可能造成機器的動作緩慢。先導(dǎo)泵是為先導(dǎo)系統(tǒng)提供壓力油的，先導(dǎo)系統(tǒng)的作用之一就是控制主油路，使之完成相應(yīng)的動作挖掘機維修,挖掘機修理,維修挖掘機,修理挖掘機。
如果該系統(tǒng)出現(xiàn)故障，先導(dǎo)系統(tǒng)統(tǒng)壓力過低，使先導(dǎo)油無法對主控閥進行相應(yīng)的控制或主控閥閥芯行程過小，從而使主油路流量不足，也可能導(dǎo)致機器動作過緩。主泵電子控制系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障，也可引起上述整機的故障現(xiàn)象，對此，可按附圖排查。電子控制系統(tǒng)通過主控制器來控制主液壓泵從發(fā)動機吸收的功率，使發(fā)動機輸出功率與液壓泵吸收的功率相匹配，以適應(yīng)不同的工作環(huán)境。電子控制系統(tǒng)的主要功能是：當(dāng)機器負(fù)載很大時，系統(tǒng)使液壓泵有較大的排量，使之輸出與發(fā)動機相匹配的最大功率；根據(jù)負(fù)載情況，系統(tǒng)有3種不同的功率模式，將液壓泵的輸出功率控制在最佳狀態(tài)，減少燃油消耗；空載或負(fù)荷很小時，系統(tǒng)自動降低發(fā)動機的轉(zhuǎn)速并使主泵排量減至最小，可達到節(jié)能、降耗且降低噪聲。
電子控制系統(tǒng)的工作過程：電子控制系統(tǒng)的主要部件——主控制器接收來自各方面的輸入信號（如，油門旋鈕的位置、監(jiān)控器設(shè)置功率模式、主泵壓力傳感器傳回的壓力信號、油門馬達的位置傳回的壓力信號、油門馬達的位置傳感器信號，以及發(fā)動機速度傳感器信號等）。主控制器處理這些輸入信號后，輸出指令給發(fā)動機的油門馬達和主液壓泵的主要控制部件——比例減壓閥。油門馬達的相應(yīng)動作可以改變發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，而比例減壓閥的動作則可調(diào)節(jié)泵的排量，二者在主控制器的控制下，使發(fā)動機和液壓系統(tǒng)達到最佳匹配。因此，只要電子控制系統(tǒng)任何部位出現(xiàn)問題，都可能使機器無常工作。液壓泵自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)有故障，可能是液壓泵調(diào)節(jié)器或者控制信號油壓出現(xiàn)故障所致。
排除故障的方法是，根據(jù)上述分析，依次進行了相應(yīng)的檢查。大家知道，如果液壓系統(tǒng)有故障，不能再輕易在啟動發(fā)動機，因為那樣就有可能造成某些液壓部件進一步地?fù)p壞，從而污染整個液壓系統(tǒng)。故首先檢查了液壓油箱的油位，發(fā)現(xiàn)油位正常；進而取出液壓油箱中的主回油濾芯以及殼體泄油濾芯和先導(dǎo)油濾芯，并逐一剖開檢查，看是否有銅屑等異物，檢查結(jié)果是3個濾清器均正常。于是，裝上新的濾芯，啟動發(fā)動機并以怠速運轉(zhuǎn)，傾聽液壓泵的聲音，結(jié)果液壓泵并無異響；再測量系統(tǒng)壓力，得到主安全閥的溢流壓力為34.3MPa，即系統(tǒng)壓力正常。因此，可排除液壓泵出現(xiàn)機械損壞的結(jié)論。重新設(shè)置功率模式于重載模式，試機，動作依然緩慢，以此可以排除因功率模式設(shè)置不正確而出現(xiàn)故障的可能原因。
測試先導(dǎo)壓力，其值為4.1MPa，屬正常。因此，可以排除先導(dǎo)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的可能性。于是，驗證電子控制系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障。此故障的判斷方法比較簡單，因為系統(tǒng)上設(shè)置有手動備用開關(guān)，當(dāng)主控制器或監(jiān)控器出現(xiàn)問題時，將備用開關(guān)扳至手動位置，可使機器繼續(xù)工作。按上述方法操作機器，結(jié)果動作依然緩慢。故可初步認(rèn)為主控制器正常；后又將開關(guān)反扳回自動位置，再檢驗主控制器上的3個發(fā)光二極管，見3個二極管均為綠光，再次證明主控制器以及主控制器與監(jiān)控器之間的通信線路正常?？ㄌ乇死展镜耐诰驒C上監(jiān)控系統(tǒng)有很強的自檢及數(shù)據(jù)記憶功能，因此，我們可以通過監(jiān)控器了解其他電子元件的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，從而判斷它們工作是否正常。從監(jiān)控器上輸入密碼后。
進入卡特彼勒的維修模式，先檢查稆種開關(guān)的狀態(tài)，結(jié)果表明各種開關(guān)均處于正常狀態(tài)位置；然后檢查發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速以及泵在主安全閥泄流時的壓力，監(jiān)控器顯示這項數(shù)據(jù)為1800r/min和34.3MPa，均為正常值；檢查比例減速壓閥的壓力變化范圍，在正常的操作過程中，監(jiān)控器顯示比便減壓閥的壓力變化范圍為3.2~0.76MPa，即比例減壓閥的壓力變化正常。再查盾現(xiàn)實故障代碼和以前記錄的故障代碼，監(jiān)控器均未顯示何故障代碼，至此可以肯定，問題不是出在電子控制系統(tǒng)。最后，檢查液壓泵自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)。其上、下泵的調(diào)節(jié)器是分開的，通過對左、右單邊行走的測試表時均存在問題，由于兩泵調(diào)節(jié)器均出現(xiàn)故障的可能性較小，我們先將其放在一邊。
從外部著看查起。液壓泵調(diào)節(jié)器的外部控制信號有兩個：一個取自主控閥中心油道的壓力PN，上、下泵各一；另一個是來自同時控制上、下泵的比例減壓閥的壓力PS。先分別測量上、下泵的壓力PN值，得到當(dāng)主控閥中位時壓力為4.07MPa，無論有任何一下動作，PN即下降為0.35MPa，PN值正常。再測量PS值，雖然已經(jīng)通過監(jiān)控器已查看到了PS值的變化范圍，且其壓力變化值正常，但這并不一定準(zhǔn)確，因為比例減壓閥上并沒有壓力傳感器直接給主控制器經(jīng)信號輸入，監(jiān)控器顯示的壓力值是主控制器通過對比例減壓閥的輸出電流信號經(jīng)分析轉(zhuǎn)換而成的、也就是說，此壓力值對應(yīng)主控制器對比例減壓閥輸出電流的強弱。為此，在泵體上的PS壓力側(cè)點接上壓力表。
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