一台CAT320C 型挖掘机在海拔三千四百多米的川西高原施工, 在工作过程中, 突然出现憋车甚至熄火的故障, 排气伴有少量黑烟。重新启动发动机,满负荷运转, 转速正常, 但工作不到10 min 又出现相同故障; 停机休息半小时, 再次启动, 工作不到30min 又出现相同故障, 此时液压油温为75 ℃。但在出现故障时启动发动机, 只操作行走机构动作, 机器工作正常。

    对上述现象进行分析后认为基本可以排除发动机故障。故障原因可能出现在液压或电路控制系统上, CAT320C 挖掘机的电路控制原理如图1 所示。电路控制系统( 自动油门) 通过主控制器来控制液压泵从发动机吸收功率, 使发动机输出功率与液压泵输出功率相匹配, 以适应不同工况和设定模式。其主要功能: 根据机器负载情况调节液压泵输出功率, 使之与发动机输出功率相匹配, 当发动机空载或小负荷时, 系统自动降低发动机转速, 减小泵的排量, 达到节能、减耗、降低噪声的目的。在系统工作过程中, 主控制器接收操作模式选择信号、油门旋钮信号、油门马达位置信号、发动机转速传感器信号、压力开关信号、主泵压力传感器信号等, 控制器处理这些信号后, 输出指令给发动机油门马达及主泵比例减压阀, 调整发动机转速、调节液压泵排量, 使发动机和液压系统功率达到最佳匹配。对冷车工作正常、憋车时行走机构动作正常的故障进行分析认为, 液压系统出故障的可能性低。为了进一步排除液压系统故障, 具体检查了液压油位,正常; 回油滤芯和先导滤芯, 无异物; 主泵声音正常,测试先导压力4.0 MPa, 主溢流压力34.5 MPa, 基本可以排除液压系统故障可能, 故障极有可能出在电路部分。要验证是否是电路故障, 只需打开备用开关, 接通此开关, 可使机器在主控制器出现故障时能够应急工作。打开备用开关后, 机器工作正常( 液压油温≥75 ℃) 。至此, 可以肯定问题在电路部分。
    通过仔细观察发现: 在出现故障时, 油门马达角度减小, 发动机转速降低到1 350 r/min 左右, 这表明油门马达接收到了减小油门角度信号, 降低了发动机转速。低油门大负荷工作, 发动机输出功率远远小于液压需求功率, 功率严重不足, 势必出现憋车甚至熄火。分析控制原理不难看出, 该机ESC( 发动机转速控制) 系统出现故障。
    CAT320C 型挖掘机热车憋车故障分析
    1. 发动机转速控制旋钮2. 开关盘3. 工具/回转压力开关4. 左侧行走压力开关5. 右侧行走压力开关6. 直线行走压力开关7. 左侧泵压力传感器8. 右侧泵压力传感器压力开关( 工具/回转1 个, 行走左、右各1 个)工作原理如图3 所示, 操作动作时, 先导操纵信号压力推压压力开关, 使开关触点K 闭合, 反之触点断开( 常态不操作动作时) , 开关通、断信号送到主控制器, 用于控制发动机及液压系统。检查方法: 启动机器后进入卡特彼勒服务模式,从监测器内相应的栏目检查到出现故障时: 油门马达角度变小, 发动机掉速, 工具/回转压力开关显示“低压”———未操作动作, 而操作行走动作, 发动机即刻恢复到油门旋钮设定转速、显示“高压”———正在操作动作, 显而易见, 故障就出现在“工具/回转”压力开关回传信号上, 热车操作时开关处于断开状态。这种情况有3 种可能: ①相关线路接触不良, ②开关未接收到信号压力, ③开关接收到先导压力触点未能闭合。

    首先检查线路故障, 用万用表检测, 线束接头与开关接头接触良好。断开线束与开关接头, 线束侧2号端子与机体( 负极接地) 之间电阻为0 Ω, 1 号端子在钥匙开关处于“OFF”位置时与接地之间电阻为无穷大, 钥匙开关处于“ON”时与接地之间电压为DC16.8 V( 在此状态卡特彼勒允许范围为14～17V) , 因此可以排除线路故障。接着检测操作压力, 拆掉开关, 安装测压接头, 故障时测得压力能够随操作手柄推进行程变化: 0.8～3.9 MPa, 因此信号压力完全正常。排除了上述两种可能, 问题就出现在开关上。故障时用L 短接线短接线束接头1、2 号端子,使发动机转速升到油门设定位置。用万能表测得操作除行走机构以外的其它动作过程中, 前10 min内, 开关侧接头1、2 号端子电阻为0 Ω( 开关触点闭合) , 大约10 min 后电阻为无穷大( 开关触点断开) ,多次检查结论相同, 现象与故障发生时间间隔完全吻合, 由此判断故障就出在此开关上。为保证正常施工, 可关掉AEC( 自动怠速) 功能, 不操作动作时, 发动机保持原设定转速, 手动转动油门旋钮可降低发动机转速, 减小燃油消耗; 操作动作时, 旋动旋钮可将油门升至高转速。
    由于“工具/回转”压力开关, 接收来自动臂、斗杆、铲斗、回转、附件等多个动作操作压力, 触点频繁通、断, 簧片疲劳, 又受压力、温度影响, 性能逐渐减弱, 闭合效果变差, 故在工作过程中触点接触不良或断开,主控制器接收到机器未操作信号, 即刻减小油门马达角度, 将发动机转速降为怠速导致发动机憋车甚至熄火。
    综上所述: 机械出现憋车故障时一定要根据工作原理, 按发动机、液压、电路顺序逐一查找故障原因, 由简繁, 有针对性地排除故障。该类挖掘机一旦出现憋车故障, 若打开备用开关, 能正常操作即可断定故障一般出现在相关的电器部分。切勿滥拆, 避免扩大故障范围, 应请专业技术人员指导, 然后修复。
    好了，今天我们就讲到这里，以上内容由合肥通达挖掘机维修有限公司小编整理。关注合肥通达挖掘机维修公司官方网站http://www.yajcwx.com关注挖掘机维修知识。如有不理解或者疑问，请与我们挖掘机维修师傅进行沟通交流。咨询热线：400-811-4377。

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