作者：青海省格尔木市黄河东路23号中铁十六局集团第五工程有限公司 滕树元
CAT320B型挖掘机用于青藏铁路第16标段，该标段位于西藏唐古拉山区，海拔高度4850m，气候高寒、低氧，且变化异常。该机在施工过程中突然出现整机各人动作均异常缓慢（如空载回转一圈需13s）的现象，而满负荷运转时，发动机转速正常，烟色也正常。
针对故障现象进行分析后，基本上可以排除来自发动机的原因，断定故障出自液压系统，可能是因液压泵自身的机械故障造内泄严重，也可能是系统压力不够。别外，也可能是功率模式设定不正确。320B型液压挖掘机设计有3种不同的功率模式：重载模式、普通模式，以及精细模式。液村系统所吸收的发动机功率分别是100%、90%和75%，如果将功率模式设置在精细模式，就有可能造成机器的动作缓慢。
先导泵是为先导系统提供压力油的，先导系统的作用之一就是控制主油路，使之完成相应的动作。如果该系统出现故障，先导系统统压力过低，使先导油无法对主控阀进行相应的控制或主控阀阀芯行程过小，从而使主油路流量不足，也可能导致机器动作过缓。
主泵电子控制系统如果出现故障，也可引起上述整机的故障现象，对此，可按附图排查。
主泵电子控制系统图
电子控制系统通过主控制器来控制主液压泵从发动机吸收的功率，使发动机输出功率与液压泵吸收的功率相匹配，以适应不同的工作环境。电子控制系统的主要功能是：当机器负载很大时，系统使液压泵有较大的排量，使之输出与发动机相匹配的最大功率；根据负载情况，系统有3种不同的功率模式，将液压泵的输出功率控制在最佳状态，减少燃油消耗；空载或负荷很小时，系统自动降低发动机的转速并使主泵排量减至最小，可达到节能、降耗且降低噪声。
电子控制系统的工作过程：电子控制系统的主要部件——主控制器接收来自各方面的输入信号（如，油门旋钮的位置、监控器设置功率模式、主泵压力传感器传回的压力信号、油门马达的位置传回的压力信号、油门马达的位置传感器信号，以及发动机速度传感器信号等）。主控制器处理这些输入信号后，输出指令给发动机的油门马达和主液压泵的主要控制部件——比例减压阀。油门马达的相应动作可以改变发动机的转速，而比例减压阀的动作则可调节泵的排量，二者在主控制器的控制下，使发动机和液压系统达到最佳匹配。因此，只要电子控制系统任何部位出现问题，都可能使机器无法正常工作。
液压泵自身调节系统有故障，可能是液压泵调节器或者控制信号油压出现故障所致。
排除故障的方法是，根据上述分析，依次进行了相应的检查。大家知道，如果液压系统有故障，不能再轻易在启动发动机，因为那样就有可能造成某些液压部件进一步地损坏，从而污染整个液压系统。故首先检查了液压油箱的油位，发现油位正常；进而取出液压油箱中的主回油滤芯以及壳体泄油滤芯和先导油滤芯，并逐一剖开检查，看是否有铜屑等异物，检查结果是3个滤清器均正常。于是，装上新的滤芯，启动发动机并以怠速运转，倾听液压泵的声音，结果液压泵并无异响；再测量系统压力，得到主安全阀的溢流压力为34.3MPa，即系统压力正常。因此，可排除液压泵出现机械损坏的结论。
重新设置功率模式于重载模式，试机，动作依然缓慢，以此可以排除因功率模式设置不正确而出现故障的可能原因。
测试先导压力，其值为4.1 MPa，属正常。因此，可以排除先导系统出现故障的可能性。
于是，验证电子控制系统是否出现故障。此故障的判断方法比较简单，因为系统上设置有手动备用开关，当主控制器或监控器出现问题时，将备用开关扳至手动位置，可使机器继续工作。按上述方法操作机器，结果动作依然缓慢。故可初步认为主控制器正常；后又将开关反扳回自动位置，再检验主控制器上的3个发光二极管，见3个二极管均为绿光，再次证明主控制器以及主控制器与监控器之间的通信线路正常。
卡特彼勒公司的挖掘机上监控系统有很强的自检及数据记忆功能，因此，我们可以通过监控器了解其他电子元件的状态和数据，从而判断它们工作是否正常。从监控器上输入密码后，进入卡特彼勒的维修模式，先检查稆种开关的状态，结果表明各种开关均处于正常状态位置；然后检查发动机额定转速以及泵在主安全阀泄流时的压力，监控器显示这项数据为1800r/min和34.3 MPa，均为正常值；检查比例减速压阀的压力变化范围，在正常的操作过程中，监控器显示比便减压阀的压力变化范围为3.2~0.76 MPa，即比例减压阀的压力变化正常。再查盾现实故障代码和以前记录的故障代码，监控器均未显示何故障代码，至此可以肯定，问题不是出在电子控制系统。
最后，检查液压泵自身调节系统。其上、下泵的调节器是分开的，通过对左、右单边行走的测试表时均存在问题，由于两泵调节器均出现故障的可能性较小，我们先将其放在一边，从外部着看查起。液压泵调节器的外部控制信号有两个：一个取自主控阀中心油道的压力PN，上、下泵各一；另一个是来自同时控制上、下泵的比例减压阀的压力PS。先分别测量上、下泵的压力PN值，得到当主控阀中位时压力为4.07 MPa，无论有任何一下动作，PN即下降为0.35 MPa，PN值正常。再测量PS值，虽然已经通过监控器已查看到了PS值的变化范围，且其压力变化值正常，但这并不一定准确，因为比例减压阀上并没有压力传感器直接给主控制器经信号输入，监控器显示的压力值是主控制器通过对比例减压阀的输出电流信号经分析转换而成的、也就是说，此压力值对应主控制器对比例减压阀输出电流的强弱。为此，在泵体上的PS压力侧点接上压力表，启动发动机并作正常操作，压力表的指针始终是1.2 MPa左右。这表明比例减压阀的阀芯已被卡住，不能根据主控制器的输出信号大小而移动，因而说明故障就在比例减压阀上。更换新的比例减压阀，并在监控器上对新阀进行校正，重新对机器进行测试，结果状态正常。检查被卡住的比例减压阀。发现液压轴油中已有胶质析出，证明液压油已变质，不能继续使用。导致液压油过早变质的原因是，机器的工作环境恶劣，高寒缺氧和温升快等。
由排查这一故障可以得到一点启示：挖掘机电子控制系统也有局限性，在利用机械自身的给修模式进行故障诊断时，一定要多方面、多角度的综合分析，综合利用各种检测手段，前后相互印证，切忌以点代面。
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