修機(jī)｜利勃海爾 R966C 型挖掘機(jī)故障排查兩例

1 主液壓泵異響

1.1 故障現(xiàn)象

1 臺(tái)二手利勃海爾 R966C 型挖掘機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)到新的工地后，剛啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)就聽到很大異響。經(jīng)司機(jī)辨別，確認(rèn)該異響來自主液壓泵，然后馬上報(bào)修。維修人員接到報(bào)修后，及時(shí)趕到現(xiàn)場進(jìn)行檢修。

1.2 故障排查

維修人員傾聽主液壓泵異響，沒有聽到金屬摩擦、撞擊聲音，初步判斷主液壓泵沒有損壞。測(cè)試主液壓泵輸出壓力、控制系統(tǒng)壓力、工作裝置動(dòng)作速度等各項(xiàng)數(shù)據(jù)均正常，由此確認(rèn)主液壓泵本身沒有故障，該異響很可能是主液壓泵吸空發(fā)出的聲音。

在該挖掘機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，維修人員發(fā)現(xiàn)其液壓油箱內(nèi)部產(chǎn)生大量氣泡，由此證明主液壓泵確實(shí)吸空。分析認(rèn)為，造成主液壓泵吸空的原因可能有以下 4 種：一是液壓泵密封件損壞、液壓油箱與主液壓泵之間管路阻塞或進(jìn)氣；二是液壓油箱油位過低，使主液壓泵進(jìn)油管直接吸入空氣；三是液壓油品質(zhì)差，或液壓油長期使用導(dǎo)致其黏度過高；四是液壓油箱回油濾芯或其他回油管路堵塞。

根據(jù)以上分析，維修人員檢查液壓油品質(zhì)、油量以及所有管路等均正常，最后將液壓油箱上的 3 個(gè)主回油濾芯更換后試機(jī)，主液壓泵異響現(xiàn)象消失。

1.3 故障原因

挖掘機(jī)出現(xiàn)吸油不暢會(huì)引起主液壓泵供油不足、工作速度變慢。該挖掘機(jī)主液壓泵自吸能力較強(qiáng)，發(fā)生異響時(shí)工作速度并未明顯變慢。經(jīng)與該機(jī)主溝通后得知，該二手挖掘機(jī)經(jīng)前任機(jī)主長時(shí)間使用后沒有進(jìn)行保養(yǎng)，現(xiàn)任機(jī)主將挖掘機(jī)運(yùn)到工地就急于干活，也沒有更換液壓油濾清器濾芯和液壓油等項(xiàng)保養(yǎng)，這才導(dǎo)致了本次故障的發(fā)生。

不更換濾芯和液壓油，使液壓油質(zhì)量下降，容易造成油液中混入空氣。油液中混入空氣后，容易在液壓系統(tǒng)高壓區(qū)形成氣穴現(xiàn)象，并引起振動(dòng)和噪聲，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響挖掘機(jī)使用壽命。因此二手挖掘機(jī)投入使用前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行全面檢查和保養(yǎng)，以便查找出各種隱患。

2 CAN 線路故障

2.1 故障現(xiàn)象

1 臺(tái)利勃海爾 R966C 型挖掘機(jī)在工作時(shí)多次出現(xiàn)故障報(bào)警，顯示器上顯示的報(bào)警信息為A168、A169、A170，即鍵盤模塊及空調(diào)模塊有故障，出現(xiàn)故障報(bào)警時(shí)這幾個(gè)模塊控制的終端設(shè)備均無法正常工作。

開始出現(xiàn)該故障時(shí)，其間隔時(shí)間較長，約幾天才發(fā)生 1 次報(bào)警。之后越來越頻繁，幾乎每次工作開始后 10min 即會(huì)發(fā)生故障報(bào)警。

2.2 工作原理

R966C 型挖掘機(jī)為利勃海爾公司近幾年新推出的機(jī)型，其液壓系統(tǒng)雖然變化不大，但電控系統(tǒng)有了很大的改進(jìn)，主要改進(jìn)是采用了PME 模塊。

Master 模塊主控制器 1 分別通過 CAN1 、 CAN2 、CAN3、CAN4 這 4 條 CAN 數(shù)據(jù)線連接至各個(gè)輸入模塊 6 和各個(gè)輸出模塊 7，再通過各個(gè)輸入模塊 6 和各個(gè)輸出模塊 7 控制終端傳感器、電磁閥等。Master 主控制器 1 連接的每條 CAN 數(shù)據(jù)線均為雙絞線，即 CAN-H 和CAN-L 數(shù)據(jù)線。R966C 型挖掘機(jī)控制原理如附圖所示。

CAN-H、CAN-L 數(shù)據(jù)線首尾兩端都安裝有阻值為 120Ω 的終端電阻，Master 主控制器1 端的電阻連接在 Master 控制器 1 內(nèi)部，輸入模塊 6、輸出模塊 7 的終端電阻分別連接在其內(nèi)部。

以 CAN3 數(shù)據(jù)線為例，該數(shù)據(jù)線連接 A21空調(diào)模塊 9 及 A168、A169、 A170 鍵盤模塊（8、10、11），最后回到 Master 主控制器 1。如果本條數(shù)據(jù)線上某個(gè)模塊上有控制信號(hào)輸入，相應(yīng)的信息就會(huì)通過這條數(shù)據(jù)線傳輸給 Master 主控制器 1，之后經(jīng)過Master 主控制器 1 內(nèi)部邏輯分析后，將輸出信號(hào)通過其他 CAN 數(shù)據(jù)線傳送給其相應(yīng)的輸出模塊 7，通過這個(gè)輸出模塊 7 來控制相應(yīng)的終端電磁閥等設(shè)備。

2.3 故障排查

首先，測(cè)試數(shù)據(jù)線工作情況是否正常。根據(jù)故障報(bào)警及R966C型挖掘機(jī)控制原理可知，操作鍵盤模塊均通過 CAN3 數(shù)據(jù)線連接，在CAN3 數(shù)據(jù)線的某個(gè)中間位置測(cè)量其雙絞線 2根線路之間的阻值為 60Ω，因該數(shù)據(jù)線 2 端均并聯(lián) 120Ω，并聯(lián)后阻值即為 60Ω，說明該數(shù)據(jù)線正常。

其次，檢查 CAN3 數(shù)據(jù)線連接模塊對(duì)應(yīng)的24V 電源以及接地線均正常。

再次，將 A21 空調(diào)模塊和 A168、A169、 A170 鍵盤模塊以及 Master 主控制器更換后試機(jī)，故障代碼仍然出現(xiàn)。分析認(rèn)為，某 1 個(gè)模塊有故障，只會(huì)對(duì)應(yīng)該模塊報(bào)警，不可能出現(xiàn)4 個(gè)模塊同時(shí)報(bào)警。以上排查時(shí)更換了所有模塊，故障沒有好轉(zhuǎn)，說明該故障不可能是這 4個(gè)模塊的某 1 個(gè)模塊有故障或其供電、接地不良。該報(bào)警故障出現(xiàn)時(shí)這 4個(gè)模塊同時(shí)報(bào)警，也說明該故障是這 4 個(gè)模塊共同連接的某個(gè)接線點(diǎn)有故障，因此還是懷疑 CAN3 數(shù)據(jù)線有故障。

然 后， 我 們 繼 續(xù) 檢 查CAN3 數(shù)據(jù)線，確認(rèn)線路之間的連接正常，雙絞線對(duì)地電壓分別為 2.5V 均正常，用測(cè)試方法看不出 CAN3 數(shù)據(jù)線有問題。

最 后， 我 們 不 斷 地 對(duì)各接頭進(jìn)行插、拔，用線路通、 斷 的 方 法 進(jìn) 行 模 擬 測(cè)試，終于通過模擬短路的方法，模擬出同樣故障，即一旦 CAN3 數(shù)據(jù)線中 CAN-H 線接地時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)該種報(bào)警。

故障原因找出后，我們對(duì) CAN3 數(shù)據(jù)線上各個(gè)模塊之間的 CAN 數(shù)據(jù)線進(jìn)行分段檢查，發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)位于 A170 鍵盤模塊到 Master 主控制器之間。我們將這段 CAN 數(shù)據(jù)線更換后試機(jī)，故障現(xiàn)象消失，挖掘機(jī)能夠正常使用。

2.4 故障分析

該挖掘機(jī)電氣控制系統(tǒng)比較復(fù)雜、線路很多，且該種挖掘機(jī)多用于礦山鐵礦石的開采，施工工況比較惡劣，挖掘機(jī)長期受到劇烈地動(dòng)作。如果挖掘機(jī)缺乏檢查保養(yǎng)，很容易出現(xiàn)線路磨損現(xiàn)象。一旦個(gè)別線路出現(xiàn)磨損，就會(huì)與機(jī)架接觸，造成故障報(bào)警。

該機(jī)線路出現(xiàn)磨損后并沒有完全與機(jī)體接觸，所以故障開始時(shí)并不明顯，幾天才出現(xiàn) 1次故障報(bào)警，在長期使用且出現(xiàn)較大振動(dòng)時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)與機(jī)體接地現(xiàn)象，并出現(xiàn)故障報(bào)警。隨著磨損的加大，進(jìn)一步增加了磨損點(diǎn)與機(jī)體接觸的機(jī)率，所以后期故障頻率才會(huì)加大，幾乎 10min 就會(huì)出現(xiàn) 1 次故障報(bào)警。

該故障線路位置比較隱蔽，粗略檢查時(shí)無法發(fā)現(xiàn)，且測(cè)量時(shí)無法發(fā)現(xiàn)存在接地現(xiàn)象，只有通過模擬接地，將故障報(bào)警模擬出來，才能進(jìn)一步找出故障點(diǎn)。

作者：陳衛(wèi)東

來源：《工程機(jī)械與維修》2018年第4期