李鵬香

（邯鋼集團(tuán)匯達(dá)汽車運(yùn)輸有限公司，河北 邯鄲 056003）

GRADALL直臂伸縮液壓挖掘機(jī)與傳統(tǒng)的曲臂、關(guān)節(jié)臂挖掘機(jī)相比，工作臂長度伸縮可調(diào)，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，上升、下降活動自如，能夠進(jìn)行360°雙向旋轉(zhuǎn)，可以連續(xù)做出朝上、朝下、朝左、朝右各個方向撬動、挖掘動作，解決傳統(tǒng)挖掘機(jī)只能單方向朝上、朝下的作業(yè)方式。因而，更加靈活、機(jī)動性強(qiáng)、精度效率高。

這種直臂伸縮挖掘機(jī)更適合于鋼廠維修以及有危險(xiǎn)性的廢物清理，還有其他具有潛在危險(xiǎn)的工作，直臂伸縮挖掘機(jī)在煉鋼轉(zhuǎn)爐維修中廣泛應(yīng)用，因而通常稱作GRADALL拆爐機(jī)。有部分機(jī)型采用工業(yè)無線遙控系統(tǒng)對整機(jī)進(jìn)行操作控制，無線遙控系統(tǒng)包括遙控發(fā)射器和遙控接收器，遙控接收器固裝在整機(jī)上，遙控發(fā)射器與之分離，最遠(yuǎn)有效工作距離可達(dá)15m，以此適合遠(yuǎn)距離操控。

1 遙控型GRADAL拆爐機(jī)電控結(jié)構(gòu)和工作原理

遙控型GRADALL拆爐機(jī)開始工作時，首先閉合整機(jī)電源總開關(guān)，使用上車點(diǎn)火開關(guān)將發(fā)動機(jī)起動后，發(fā)動機(jī)會以穩(wěn)定的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)加減速、整機(jī)行走、平臺回轉(zhuǎn)、大臂起落、二臂伸縮及其他動作實(shí)現(xiàn)均是通過操作遙控發(fā)射器相應(yīng)旋鈕來完成，關(guān)閉上車點(diǎn)火開關(guān)發(fā)動機(jī)熄火，操作遙控發(fā)射器急停按鈕也可以將發(fā)動機(jī)熄火。

扳動遙控器上的手柄或旋鈕后，遙控器會發(fā)出動作指令，遙控接收器接收指令后加以識別，通過1939局域網(wǎng)發(fā)送給整機(jī)控制器，控制器驅(qū)動電磁閥，接通油路，完成相應(yīng)動作。

拆爐機(jī)動力為奔馳OM904LA電控發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)的電子控制系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)控制單元MR和接口模塊ADM2，這兩者通過控制局域網(wǎng)CAN連接，發(fā)動機(jī)控制單元MR處理來自接口模塊ADM2的數(shù)據(jù)，如發(fā)動機(jī)油門位置、發(fā)動機(jī)的停機(jī)。發(fā)動機(jī)油門位置和停機(jī)信號則是由遙控發(fā)射器發(fā)出，遙控接收器接受后，通過1939局域網(wǎng)發(fā)給發(fā)動機(jī)接口模塊ADM2。

2 GRADAL拆爐機(jī)故障現(xiàn)象

一輛美國原裝進(jìn)口的GRADALL拆爐機(jī)XL4210Ⅲ，至今累計(jì)工作時間3230h，配裝德國HBC公司FST727工業(yè)無線遙控系統(tǒng)，一次爐前操作工在準(zhǔn)備清理轉(zhuǎn)爐出鋼口渣料時，操作遙控發(fā)射器上的加速旋鈕進(jìn)行提速，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速沒有變化，該機(jī)出現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速無法提升現(xiàn)象，利用遙控發(fā)射器上的發(fā)動機(jī)急停按鍵關(guān)閉發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)也不能熄火，拆爐機(jī)無法正常使用。

3 故障現(xiàn)象分析

維修人員接手該機(jī)，驗(yàn)證故障確如操作工所述，根據(jù)故障現(xiàn)象初步分析判斷可能為以下幾種原因：①遙控發(fā)射器工作不正常，信號沒有發(fā)送；②遙控接收器沒有接受信號或信號未正確處理；③發(fā)動機(jī)接口模塊ADM2與遙控接收器之間通信線路故障；④發(fā)動機(jī)接口模塊ADM2損壞；⑤發(fā)動機(jī)接口模塊ADM2與發(fā)動機(jī)控制單元MR之間通信線路故障；⑥發(fā)動機(jī)控制單元MR故障。

進(jìn)一步向現(xiàn)場操作工了解情況得知，該機(jī)此前工作一切正常。發(fā)動著車試機(jī)，操縱遙控發(fā)射器各個旋鈕，無負(fù)荷試車，整機(jī)各個動作均沒有缺失，據(jù)此分析認(rèn)為遙控發(fā)射器的信號發(fā)送和遙控接收器的接收、處理和輸出應(yīng)該均正常。遙控發(fā)射器沒有磕碰，發(fā)動機(jī)加減速、急停開關(guān)兩個旋鈕同時損壞的幾率非常小。

考慮到發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定，沒有變化，初步認(rèn)為是發(fā)動機(jī)的電子控制系統(tǒng)在監(jiān)控發(fā)動機(jī)和控制系統(tǒng)本身時，檢測到故障，發(fā)動機(jī)切換到相應(yīng)的后備功能，以穩(wěn)定的應(yīng)急速度運(yùn)轉(zhuǎn)。接下來我們重點(diǎn)圍繞發(fā)動機(jī)的接口模塊和控制單元及其外圍線路檢查，查找問題所在。

4 故障部位判斷

發(fā)動機(jī)接口模塊ADM2、控制單元MR、遙控接收器及外圍電路如圖1所示。

圖1 發(fā)動機(jī)接口模塊ADM2、控制單元MR、遙控接收器及外圍電路

測量發(fā)動機(jī)接口模塊ADM2的4.1引腳對4.3引腳電壓為12.1V，發(fā)動機(jī)接口模塊ADM2供電正常，4.19引腳接CAN總線1939H，4.21引腳接CAN總線1939L，測量這兩個引腳之間的阻值為59.6Ω，分別測量兩個引腳對搭鐵引腳4.3的電壓均為2.5V，CAN總線物理連接正常。

閉合上車點(diǎn)火開關(guān)，測量發(fā)動機(jī)接口模塊ADM2的4.2引腳，即+15電源的電壓卻為0，接口模塊ADM2的輸入點(diǎn)火開關(guān)電源異常，發(fā)動機(jī)的接口模塊ADM2沒有進(jìn)入正常工作狀態(tài)，雖然其正負(fù)極供電電源電壓正常。但操作遙控發(fā)射器旋鈕測量CAN總線仍會無信號反饋，也就沒有發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化及發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的緊急停機(jī)。

對照原理圖，檢查發(fā)動機(jī)的接口模塊ADM2的4.2引腳供電線路，發(fā)現(xiàn)中央配電裝置上的F13熔斷器燒斷，換上同規(guī)格的熔斷器，閉合點(diǎn)火開關(guān)，接通遙控器，試車故障依舊，拔下熔斷器查看再次熔斷。說明發(fā)動機(jī)的接口模塊ADM2或線路存在嚴(yán)重的短路現(xiàn)象，將發(fā)動機(jī)的接口模塊ADM2線束插頭與接口模塊ADM2分開，分別測量搭鐵阻值，發(fā)現(xiàn)接4.2引腳的線束端對搭鐵阻值為0Ω。拔掉遙控繼電器，測量線束端對搭鐵阻值仍為0Ω，說明遙控繼電器到發(fā)動機(jī)控制器之間，短路情況在線束中存在。

仔細(xì)查看遙控繼電器到發(fā)動機(jī)的接口模塊ADM2之間的線束，未發(fā)現(xiàn)線束有明顯破損漏皮、擠壓痕跡，再次查看電路圖，注意到遙控繼電器輸出端到發(fā)動機(jī)的接口模塊ADM2電源輸入端4.2引腳并聯(lián)一個黃色指光燈電路，會是這個指示燈電路發(fā)生短路現(xiàn)象嗎？繼續(xù)沿著線束查找，驗(yàn)證了這個猜測，位于左后尾部的這個指示燈供電線和搭鐵線絕緣層燒蝕破損，發(fā)生了短路。具體如圖2所示。

圖2 指示燈供電線和搭鐵線絕緣層燒蝕破損

5 故障排除

將燒蝕短路的兩根線分開，分別做好絕緣包扎，重新?lián)Q上F13熔斷器，接通電源，開機(jī)試車，車輛恢復(fù)正常。分析原因，可能是使用拆爐機(jī)作業(yè)時，高溫的碎鋼渣迸出掉入拆爐機(jī)內(nèi)，致使尾部的指示燈線燒損，造成了短路故障。

6 結(jié)論

當(dāng)電控發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定，外部操作無法改變轉(zhuǎn)速時，奔馳OM904LA發(fā)動機(jī)的固定轉(zhuǎn)速為1300r/min，即為發(fā)動機(jī)應(yīng)急運(yùn)轉(zhuǎn)模式下工作，可以確定為發(fā)動機(jī)控制單元MR和發(fā)動機(jī)接口模塊ADM2以及兩者供電電路和通信線路問題。當(dāng)發(fā)動機(jī)接口模塊ADM2的工作電壓異常時，發(fā)動機(jī)進(jìn)行有限制的繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。