日立 EX 200 —2 挖掘机电气故障的分析与处理

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第3期
盘陆成 日立 EX 200 — 2 挖掘机电气故障的分析与处理
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图 1 起动 、发电 、监控器等电路图
的电磁开关控制电路 , 对起动马达起到安全保护作 用 。这时 , 即使钥匙开关没有离开 “START”位置 , 起动马达也会退出工作而停止 。由此可知 , 在钥匙开 关处于 “ON”位置时 , 只要因某种原因使发电机的 L 端对地有足够的电压 , 尽管把钥匙开关转到 “START”位置 , 起动马达也会毫无反应 。
文献标识码 : B
在公路工程施工中 , 挖掘机是不可缺少的施工机 械 ,尤其在路基土石方施工 、挖沟作业 、边坡作业等方 面显得更为重要 。日立 EX 200 — 2 挖掘机具有完善的 监控器电路 ,并由发动机控制器 ( E. C. ) 和泵阀控制器 ( P. V. C. ) 等 2 个 微 机 控 制 整 个 电 气 系 统 。E. C. 和 P. V. C. 通过电路互相连接 ,互相交换信号 。它们还能 接受电气系统内的传感器和开关的电信号 ,并对收到 的电信号进行分析 ,然后输出控制电信号驱使动作器 动作 ,以控制发动机转速 、油泵排量和主控制阀补偿阀 等位置处于最佳状态 ,从而使整台机器正常工作 ,这样 既提高了经济效益又达到环保的要求 。但是日立 EX 200 — 2 挖掘机经长期使用后 ,它的电气系统也难免发 生故障 ,下面就是 2 个较有代表性的电气故障实例的 说明 。
为什么炭刷磨尽会使钥匙开关处于“ON”位置时 发电机的 L 端对地有足够的电压呢 ?在正常情况下 ,发 电机内部的电阻 RF 与 L 端对地电路形成串联电路 。 钥匙开关处于 “ON”位置时 , 蓄电池的电压加到发 电机 R 端与地之间 , 流经电阻 RF 的电流分两路 , 一 路供给调节器工作 , 一路供给磁场线圈 FC 励磁 , 这 时流经电阻 RF 的电流较大 , 所以在电阻 RF 上产生 的压降很大 , L 端对地得到的分压就很小 (约 2V) ; 当发电机炭刷磨尽时 , 磁场线圈 FC 的回路被截断而 没有电流通过 , 而流经磁场线圈 FC 回路的电流是电 路的主电流 , 它相对于其它电路的电流来说很大 , 一 旦磁场线圈 FC 没有电流通过 , 流经电阻 RF 的电流 就很弱 , 在电阻 RF 上的压降就很小 , 从而 L 端对地 得到的分压就很大 (从约 2V 升到约 20V) , 所以发电 机 L 端对地有足够的电压 。
经检查发现 : 故障现象出现前 , L. E. D. 正常闪 光 ; 而 故 障 现 象 出 现 时 , L. E. D. 熄 灭 。这 表 明 P. V. C. 本身在故障现象出现时已不能正常运行 。同 时还发现 : P. V. C. 的电源电路中 R1 已烧焦 , Q1 、Q2 非常烫手 。如图 2 所示 , P. V. C. 电源电路的主要作 用是把蓄电池的 24 V 直流电压降压并稳压成 5 V 直 流电压 , 以供给微机和外部传感器使用 ; 同时 , 还在 R51两端产生一电压送给微机检测 , 当 R51两端电压低 于 2 V 时微机就停止工作 。R1 烧焦 , Q1 、Q2 非常发 热 , 这表明电路有很大电流通过 。打开 NO. 7 保险 丝 , 发现原来的 1 A 保险丝已烧断且已被铜丝所取 代 。在 NO. 7 保险座处检测电路的电流值 , 电流值大 于 1. 2 A , 严重超出了正常值 , 并且不断地缓慢增 大 , 这表明电路有击穿漏电或短路现象 。击穿漏电或 短路现象可能发生在 P. V. C. 内部 , 也可能发生在传 感 器 线 束 及 传 感 器 上 。经 检 测 发 现 P 传 感 器 的 NO. 1 、3 两端之间有击穿漏电现象 , 而其它电路部分 均正常 。更换 P 传感器及烧 焦 的 电 阻 R1 , 然 后 在 NO. 7 保险座处测量电路电流 , 结果电流值约为 110 mA( 正常值) 。在 NO. 7 保险座处插上新的 1 A 保险
在正常情况下 , 发电机 L 端对地的足够电压是由 发动机运转使发电机发电而获得的 。如果钥匙开关处 于 “ON”位置 , 发动机不运转 ,发电机不发电 , 发电 机 L 端对地的电压就很低 ( < 3V) , 这一电压不足以 使监控器逻辑电路作出上述控制 。但是 , 在某些故障 发生的情况下 , 当钥匙开关处于 “ON”位置 , 发动 机不运转 , 发电机不发电时 , 发电机的 L 端对地也会 有足够的电压 , 上述各种控制现象自然也会发生 。
广西交通科技
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GUANGXI COMMUNICATION SCIENCE & TECHNOLOGY
文章编号 :1004 - 051 X(2000) 03 - 0046 - 04
第 25 卷第 3 期 2 0 0 0年9月
日立 EX 200 — 2 挖掘机电气故障的分析与处理
盘陆成
(广西区路桥总公司机械施工处 , 广西 南宁 530001)
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广西交通科技
第 25 卷
烟 , 同时噪声增大 , 此时如果操作液压功能 (如举大 臂 等 ) , 发 动 机 就 会 自 然 熄 灭 。把 钥 匙 开 关 转 到 “OFF”位置 , 关掉电源一段时间后再起动发动机 , 这时操作液压功能部分 , 机器又能正常运行 。当机器 继续运行一段时间后 , 发动机又开始冒黑烟 , 同时噪 声增大 , 此时操作液压功能部分 、发动机又会自然熄 灭 。如此故障现象反复出现 。
在正常情况下 , 当起动电路钥匙开关从 “ON” 位置转到 “START”位置时 , 蓄电池正极到达起动马 达继电器的 S 端 , 使起动马达继电器吸合 。这时 , 蓄 电池正极从起动马达的 B 端到达起动马达电磁开关的 C 端 , 所以电磁开关吸合使起动马达转动以起动发动 机 。发动机起动后 , 发电机正常发电 , 使其 L 端向起 动马达继电器的 R 端提供一个足够的对地电压 , 这 一电压使起动马达继电器释放 , 从而截断了起动马达
术管理与研究 。
下 ,如果发电机的 L 端 (或者监控器逻辑电路部分的 NO. 4 端) 对地有足够的电压 ,监控器逻辑电路就会作 出以下几点控制 。①逻辑电路使与 NO. 8 端相连的晶 体管截止 ,从而截断了交流发电机指示灯 L 4 的接地 回路 ,L 4 不亮 。②如果同时存在机油压力低于一定值 使 SW5 接通 ,逻辑电路就使与 NO. 11 端相连的晶体 管导通 ,从而接通了蜂鸣器 BZ 的接地回路 ,BZ 鸣响 。 ③逻辑电路使与 NO. 34 端相连的晶体管导通 ,从而接 通了计时表及卸荷继电器线圈的接地回路 ,计时表走 动计时 ,卸荷继电器吸合 。这样 ,蓄电池正极就通过卸 荷继电器到达蓄电池继电器线圈的 S 端 ,使蓄电池继 电器保持吸合 。这时 ,把钥匙开关转回“OFF”位置 ,如 果发电机 L 端对地的足够电压因某种原因不消失 ,蓄 电池继电器的线圈就继续通过卸荷继电器得电吸合而 不释放 ,电路电源就不会被钥匙开关断开 。
把发电机从机器上拆下进行检修 , 结果发现发电 机的一只炭刷已经磨尽而不能与滑环接触 , 并且滑环 上还有烧焦的炭刷粉末 。将发电机修好后 , 装上机器 进行试机 , 结果上述故障现象全部消失 , 挖掘机恢复 正常运行状态 。由此可见 , 上述故障现象是因发电机
炭刷磨尽 , 使钥匙开关处于 “ON”位置时 ,发电机的 L 端对地有足够的电压所致 。
在确认发动机没有故障的情况下 , 这一故障现象 主要是由于主液压油泵排量在最大状态 , 使发动机过 于受力而引起的 。主液压油泵排量受到油泵排量电磁 阀的控制 , 油泵排量电磁阀是 P. V. C. 控制下的动作 器之一 。P. V. C. 从外部输入信号电路获得电信号 , 并对收到的电信号进行分析 , 然后给油泵排量电磁阀 输出控制电信号 , 使油泵排量电磁阀动作以控制主液 压油泵排量在最佳状态 。对于电气部分来说 , 输入信 号电路 , P. V. C. 内部电路以及油泵排量电磁阀电路 三者中 , 只要有一者电路有问题 , 使主液压油泵排量 处于最大状 态 , 就 会 出 现 上 述 故 障 现 象 。在 没 有 Dr. EX 诊断分析器的情况下 , 为了尽快查明故障原 因 , 应从 P. V. C. 位置着手 。因为输入信号电路及油
如图 1 所示 ,当钥匙开关从“OFF”位置转到“ON” 位置时 ,蓄电池继电器吸合 ,蓄电池的正极到达起动马 达的 B 端和发电机的 B 端 ;同时还到达监控器仪表指 示灯部分的 NO. 1 端和监控器逻辑电路部分的 NO. 1 端 ,使监控器得电工作 。在监控器逻辑电路正常的情况
收稿日期 :1999 - 08 - 11 作者简介 :盘陆成 (1965 - ) ,男 (瑶族) ,工程师 ,从事施工技
图 2 故障有关电路图
泵排量电磁阀电路的线束都集中到 P. V. C. 的连接器 上 , 并 且 P. V. C. 的 壳 体 上 有 一 个 发 光 二 级 管 (L. E. D) , 可通过 L. E. D. 来判断 P. V. C. 的运行情 况 , 如果 P. V. C. 运行正常则 L. E. D. 就正常闪光 。
经过分析 , 我们已经注意到 : 在钥匙开关处于 “ON”位置时 , 尽管发动机不运转 , 发电机不发 电 , 只要因某种原因使发电机的 L 端对地有足够的电 压 , 上述各种故障现象就会发生 。要查出故障部位 、 排除这类故障 , 应从出现问题可能性最大而又容易着 手之处开始 , 即发电机的 L 端 。经检测 , 发电机的 L 端对地电压约为 20V(正常时应 < 3V) , 由此可知 , 发 电机的 L 端对地已有足够电压 。这大约 2V 电压可能 就是发电机内部出故障 , 或者可能是线束侧有问题所 致 。经进一步检查发现是发电机内部电路有故障引起 的。
摘要 : 针对日立 EX200 —2 挖掘机在使用过程中出现的各种电气故障 , 选取了 2 个较有代表性的故障实例 , 分析判断
产生故障的原因 ,查找出故障部位并排除 ,使挖掘机恢复正常运行状态 。
关 键 词 : 挖掘机 ; 电气 ; 故障 ; 分析
中图分类号 : TD422. 2 ; TP391. 72
2 电气故障实例 2
故障现象 : 起动发动机 , 让发动机正常运行后操 作液压功能部分 (如行走 、举大臂 、收斗杆等) , 机器 运行正常 。当机器工作一段时间后 , 发动机开始冒黑
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1 电气故障实例一
故障现象 : ①把钥匙开关从“OFF”位置转到“ON” 位置之后 ,电路电源接通 ,但监控器上的交流发电机指 示灯不亮 ,蜂鸣器持续响 ,同时计时表走动计时 。②再 把钥匙开关转到“START”位置 ,这时起动马达无反应 , 发动机不能起动 。③当钥匙开关转回“OFF”位置之后 , 蓄电池继电器仍然吸合而不释放 ,电路电源没有被断 开。
丝 , 然后试机 , 结果机器再也没有出现上述故障现 象 , 机器正常运行 , 故障被排除 。由此可见 , 上述故 障现象是由于 P 传感器的 NO. 1 、3 两端存在击穿漏 电问题所致 。
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为何 P 传感器的 NO. 1 、3 两端之间存在击穿漏 电会使机器出现上述故障现象呢 ?在机器刚开始运行 一段时间时 , 虽然 P 传感器的 NO. 1 、3 两端之间存 在击穿漏电 。但电源仍能稳定地提供出 5 V 电压供给 微机和传感器使用 , 各传感器也能正常给微机提供信 号 , 并且 R51两端送给微机检测的电压仍大于 2 V , 所以微机仍正常工作 , 机器仍能正常运行 。但击穿漏 电使电路电流严重地超过正常值 , 在 R 1 上消耗的功 率 P = I2 ·R1 = 1. 2 2 ×10 = 14. 4 ( W) , 远大于 R 1 允 许消耗的最大功率 (4 W) , 因 此 R1 严 重 发 热 并 被 烧 焦 。由 于 击 穿 漏 电 使 电 路 上 的 电 流 出 现 逐 渐 增 大 现 象 , 因 此 R1 上的电压降不断增大 。当 机器运行一段时间后 , R1 上的电压降就增大到一定 的数值 , 使 R51两端送给微机检测的电压低于 2 V。 这时 , 即使电源仍能输出 5 V 电压 , 微机也会停止工 作 , 从而 P. V. C. 上的 L. E. D. 熄灭 。同时 , 由于大 电流通过 Q1 和 Q2 , 使 Q1 和 Q2 严重发热 。微机停止 工作时 , P. V. C. 的 NO. 104 端截断油泵控制继电器 线圈的电流回路 , 使油泵控制继电器释放 , 从而截断 了油泵排量电磁阀 PD - A 及 PD - B 的电源 ; 同时 P. V. C. 的 NO. 111 端截断油泵排量电磁阀 PD - A 的 电流回路 , NO. 103 端截断油泵排量电磁阀 PD - B 的 电流回路 , 这样就造成了 2 个油泵排量电磁阀都无电 工作 。这时 , 如果发动机运转 , 油泵排量伺服活塞就 会往使油泵排量增大的方向移动 , 致使油泵排量处于