SK210-8型履带挖掘机动作抖动排查
1台SK210-8型履带挖掘机运转2104h后,突然出现做任何动作都抖动的现象,中低速抖动明显,超过1800 r/min抖动减弱,最高转速时抖动基本消失。 经分析,该机动作抖动主要有两方面原因:一是液压泵输出流量产生脉动。二是柴油机转速不稳定。 1.液压泵流量脉动的排查 液压泵输出流量产生脉动,通常由于个别柱塞副严重磨损或其流量控制机构故障引起。 (1)检查液压泵 先检查液压油回油滤芯,然后将液
1台SK210-8型履带挖掘机运转2104h后,突然出现做任何动作都抖动的现象,中低速抖动明显,超过1800 r/min抖动减弱,最高转速时抖动基本消失。
经分析,该机动作抖动主要有两方面原因:一是液压泵输出流量产生脉动。二是柴油机转速不稳定。
1.液压泵流量脉动的排查
液压泵输出流量产生脉动,通常由于个别柱塞副严重磨损或其流量控制机构故障引起。
(1)检查液压泵
先检查液压油回油滤芯,然后将液压泵泵体底部的放油口打开,均未发现金属杂质,液压油颜色也无明显变质及污浊现象,由此说明液压泵未产生大的磨损。
测试该机动作,发现右行走泵或左行走泵单独供油时,其在中、低速行走都出现抖动现象。分析认为, 2个液压泵同时损坏,且损坏程度相同的可能性几乎没有。另外由于该机一直持续使用,未出现抖动加重的表现(一般柱塞与缸体之间发生严重磨损,短时间内症状会明显加重),所以排除柱塞与缸体之间发生严重磨损的可能。
(2)检查液压泵流量控制机构
该机液压泵输出流量由ITCS系统控制,其涉及的元件有高压与低压传感器、CPU中央处理器、泵比例阀和泵调节器等。
先通过ITCS系统的自诊断系统进行检测,在挖掘机做任何动作时高、低压传感器检测的压力值均正常且平稳,由此排除高、低压传感器引起抖动的可能性。然后对比例电磁阀进行检测,也未发现异常。
在挖掘机动作持续抖动时,发现ITCS自诊断系统中 “减功率(powershift)”数据异常。该“减功率”数据表示:CPU中央处理器为匹配柴油机输出功率的下降,主动进行液压系统的减流量调整。由此初步判断该机抖动的原因,是柴油机输出功率下降,在“减功率”调整过程中转速波动,进而造成液压泵输出流量脉动。
2.柴油机输出功率下降的排查
引起柴油机输出功率下降的原因,可能是其供油系统故障或其外负荷检测装置有故障。
(1)检查燃油供给系统
该挖掘机配置的柴油机为电喷ECU电控单元涡轮增压型柴油机,对燃油供给系统的检查重点是低压油路和电控部分。
首先, 检查低压输油管路无漏油。更换柴油滤芯后试机,抖动现象无改观。
其次,利用D X数据线对该柴油机电控部分进行全面检测。结果燃油喷射量偏低,其喷射量只有90mL(正常的喷射量应为100~110mL),由此说明该柴油机的功率输出未达到正常值。分析其原因可能有2点:一是柴油机某些部位出现故障(如增压器增压不足或水温度异常等),造成ECU电控单元控制柴油机主动减少喷油量,进而导致输出功率减小。二是ECU电控单元检测到柴油机外负荷(液压系统负荷)偏小。
最后,对柴油机各部件进行实际检查,并对D X数据线检测的数据进行分析,排除了柴油机本身有故障的可能。而ECU电控单元检测到外负荷偏小,才是柴油机输出功率不足的主要原因。#d1cm#page#
(2)检查外负荷检测装置
该柴油机的外负荷通过液压油高、低压传感器和柴油机速度传感器(CPU中央处理器和ECU电控单元各有其专用速度传感器,均安装在飞轮上)检测,然后将检测结果输入到CPU中央处理器,由CPU中央处理器进行柴油机功率与液压系统负荷匹配计算后,向比例电磁阀发出指令信号,以对液压泵的流量进行调节。
因为,以前已检测高、低压传感器和比例电磁阀无故障,所以,只可能是速度传感器或CPU中央处理器有故障。为分清是液压部件的故障还是电液控制部件的故障,将泵比例电磁阀插头拔掉。此时整个液压系统的流量控制采用全液控状态,即CPU中央处理器不再控制液压泵的流量变化。在此状态下,机器未出现抖动状况,由此判断故障与CPU中央处理器对液压泵的控制有关。更换了CPU中央处理器,试机后故障仍无改观。
用ITCS的自诊断系统检查速度传感器是否有故障,结果发现CPU中央处理器用速度传感器示值在动作抖动时有所下降,并出现跳动,且该示值比ECU电控单元用速度传感器显示的转速值要低,即2个速度传感器检测结果有差异,如图1所示。为了排除速度传感器的影响,更换了CPU中央处理器用速度传感器,试机后故障依旧。
图1 自诊断系统检测到2只速度传感器检测差异
启用挖掘机应急油门旋钮代替常规油门,发现抖动现象消失。分析认为,使用应急油门时,CPU中央处理器不再采用其专用速度传感器信号,而是使用ECU电控单元速度传感器检测的信号,即该信号通过ECU电控单元与CPU中央处理器之间的通信线进行传输。结合2只速度传感器之间的微小差异,由此判定C P U中央处理器专用速度传感器信号异常。由于该速度传感器之前已更换,短期内应该不会出现故障,故怀疑信号采集点有故障。
图2 飞轮齿圈损坏的故障齿
将液压泵从柴油机飞轮壳上拆下,发现飞轮齿圈的1个轮齿折断。更换飞轮齿圈后,抖动现象消失。
分析其原因,由于柴油机飞轮齿圈的1个轮齿断裂,造成CPU中央处理器专用速度传感器反馈信号产生周期性变化。CPU中央处理器根据该信号,误认为柴油机实际转速在下降,随即减少了液压泵的流量。这种周期性的流量调节,便导致该挖掘机动作抖动。
(作者地址:四川省成都市龙泉驿经济技术开发区车城大道666号 成都神钢工程机械集团有限公司 610110)
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