挖掘机故障诊断与排除Word文档格式.docx

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（5）.提出预防故障的方法。

三、获取故障信息的方法

获取故障信息是进行挖掘机故障诊断与维修的第一步，是人们根据直觉、知识和经验发现问题，运用仪器设施检查并进行初步判断的过程。

通常可概括为两种方法，即直观检查法和精密诊断法。

1.直观检查法

该方法指凭借个人的感觉和经验或利用简单仪表，通过看、听、摸、闻、阅、问等直觉方法对故障进行初步定性分析，如从外观、振动、异响、温升、气味、磨损等现象获得有价值的信息，初步判断故障产生的原因或部位。

它是一种最简单也是用得最普遍的传统诊断方法。

2.精密诊断法

该方法指在直观检查法的基础上，利用精密的测量仪器，采取科学方法对重点部位或项目进行静态、动态测试和定量分析，发现一些疑难的隐藏较深的故障信息，达到准确地判定故障部位和程度的目的。

例如振动信号分析法，油液光谱、铁谱分析法等，必要时还可对某一特定系统或元件进行专项模拟试验或实际试验。

这种方法所用的仪器较精密，成本较高，对获取的信号进行分析时需要较高的理论水平和技术素养，同时仍然离不开实践经验的指导，目前尚处于研究、提高和完善之中。

3.两种方法的认识论问题

直观检查法与精密诊断法都是获取故障信息的有效方法，但它们在认识问题的层次上是有差别的，所依据的主、客观条件和理论思维程度也相距甚远，具体表现为：

（1）.从客观方面看，挖掘机种类繁多，结构各异，技术复杂性不同；

故障程度（潜伏期、发展期、损坏期）和排除故障的难易程度不同；

所拥有的仪器、工具、维修条件不同。

在诊断与维修的过程中必须充分考虑上述因素。

（2）.从主观方面看，维修人员的技术素质有高有低，实践经验有强有弱，对不同机械的故障或对同一机械的不同故障，其敏感性不一样，在诊断与维修中所需要的信息也不一样。

因为主、客观因素直接影响获取的故障信息的可靠性、充分性和清晰度，所以需要通过不同的理论思维方式，才能得出正确的诊断结论。

上述两种方法互相联系，互为补充，在最终确认故障的性质、部位、原因这一总体目标上是一致的。

四、故障分析方法

故障分析是一个观察、假设、推理、验证、修正假设、再验证⋯⋯直到准确判定故障的过程，其指用各种哲学方法、逻辑方法和数学方法，对获取的故障信息进行科学论证或演绎推理，以便透过事物的表面现象，揭示其本质。

1.分析、归纳和逻辑推理法

根据故障信息，首先分析导致某一故障现象（结果）的各种故障假说（原因），然后从可能的故障假说中进行比较、验证，排除虚假成分，探求真正的原因。

对于因果关系比较复杂的情况，可以借助因果关联图、鱼刺图、故障树等，使思路清晰、明了。

归纳法指从个别事实推出一般结论的方法，通常情况下我们只能采用不完全归纳法。

例如某台液压挖掘机，其动臂机构不动作，铲斗机构不动作，回转机构也不动作，我们可以通过归纳法得出结论：

同时控制这#个机构动作的主油泵或先导油泵有故障。

当然这个结论还需要用其他证据进一步证实。

2.证明与反驳法

各种故障假说都是试探性的，具有主观猜测的成分。

要达到论证的目的，论据必须真实、充分，而我们获取的个别信息只能对它提供弱支持，寻找否定证据即反驳证据将对故障诊断更为有力。

在上述例子中，某液压挖掘机动臂机构不动作，其可能的故障假说之一是液压泵损坏，即：

主油泵损坏—动臂机构不动作，但反过来其逆命题不成立，必须寻找其他否定证据，比如说，主油泵损坏———回转机构也不能动作，而现在观察到回转机构工作正常，就可以反证出主油泵没有损坏，即主油泵损坏的故障假说不成立。

3.替换法

替换法指在挖掘机故障诊断与维修实践中，用同一型号规格的零部件替换怀疑已发生故障的零部件，并对新、旧零部件的工作状况进行对比分析，从而达到确定故障部位的目的，也称为原型置换法。

在不具备原型置换条件时，可对某一局部系统或部件施加相似的模拟信号或载荷（如对液控变量的液压泵施加规定的先导变量压力），再对工况进行比较判断。

采用这种方法时应注意用来替换的新、旧零部件或模拟信号的合适性，不能盲目替换而使故障扩大或产生新的故障。

4.演绎法

演绎法是指从一般原理推出特殊情况的思维方法，其主要形式是由大前提、小前提和结论构成的“三段论式”。

它是一种必然性推理，形式为：

所有A都具有性质C（大前提），B是A中的一个（小前提），则B一定具有性质C（结论）。

例如，液压柱塞泵在额定载荷下工作时，其容积效率不低于80%（大前提），某液压挖掘机使用的是柱塞油泵（小前提），所以在额定载荷下工作时，其容积效率不应低于80%（结论）。

如果我们经过检测验证，该柱塞油泵的容积效率低于80%，则可判断该柱塞油泵可能有故障（但可能不是使该液压挖掘机工作异常的惟一故障原因，因为演绎得出的结论中或许有一些新的东西超出了“大前提的范围”）。

五、故障处理原则

挖掘机故障诊断与维修是一项艰苦、复杂的工作。

在故障处理过程中，对各种故障假说进行确认、择优时，应注意以下原则：

1.简单性原则

查找故障时应从简单、易处理的故障入手，从简到繁逐一分析确认。

现代挖掘机大多数是机-电-液-体化产品，技术含量高，我们在处理故障时，一般先检查电气系统，再检查液压系统，最后检查机械传动系统。

检查液压系统时，应按辅助油路、控制油路、主油路和关键元件的顺序逐步检查。

千万不可一遇到故障就乱拆乱卸，以免扩大故障或造成新的事故。

2.概率性原则

它是指根据各种故障假说成立的可能性大小进行择优的原则。

根据该机械使用的时空条件、机型结构及相关的致障因素，结合维修经验，优先考虑最可能的故障假说。

对这一原则的掌握情况，直接反映了维修人员的素质和水平。

3.效益原则

即优先选择那些能够尽快得以确认的故障假说和确认方法对整台机械或系统损害最小，需要的工具、手段、经费最省的故障假说。

4.慎思慢动手原则

要求故障诊断与维修人员勤于思考，充分发挥主观能动性，安全第一，不要随意调整或拆卸不应轻易调整或拆卸的部件，尤其是那些不熟悉、不易确认或调整后不易还原的部件，如液压系统的压力阀、节流阀等。

第六节维修实例

一、小松PC200-5型挖掘机发动机不能启动

1.故障现象

由于启动电机不运转，使得发动机不能启动。

2.启动系统电路图

启动系统电路图如图1-1所示。

3.故障诊断与排除步骤

图1-1PC200-5型挖掘机启动系统电路图

（1）.首先检查电路中保险丝是否熔断。

保险丝一旦熔断，启动开关就断电，启动电机就不能运转，发动机就不能启动。

重新更换熔断的保险丝后，启动电机运转，发动机就可以启动了。

如果更换保险丝后，启动电机仍不运转，则要进行下一步检查。

（2）.检查蓄电池的电压是否在24V以上，电解液的密度是否为1.26×

103kg/m3。

若密度不符合规定，则说明蓄电池电容量太低或有其他故障，应充电或更换蓄电池。

（3）.若蓄电池电压和电解液密度都正常，则将启动开关从接通位置转到断开位置，观察蓄电池继电器是否有动作响声。

（4）.如果蓄电池继电器没有任何响声，则进一步检查启动开关端子3的电压是否在20~29V的范围内（万用表的正极与启动开关端子B相接，负极与蓄电池负极端子相接）。

若电压不正常，则检查蓄电池正极端子—M11—M7

（1）—保险丝—M1

（1）—启动开关端子B之间的线束是否接触不良或断路，进行修理或更换线束后，启动电机就可以运转了，发动机可以启动。

（5）.若启动开关端子B的电压在20~29V范围内，则进一步检查启动开关端子B与端子BR之间是否导通（接通启动开关，取下端子B），如果不导通，则说明启动开关端子B与端子BR之间有故障，更换启动开关后，启动电机就可以运转了。

（6）.如果启动开关端子B与端子BR之间是导通的，则要进一步检查启动开关端子BR与蓄电池继电器端子之间线束的电阻是否正常（启动开关端子BR与蓄电池继电器端子之间的电阻最大值为1Ω，线束与底盘之间的电阻最小值为1MΩ，拆开启动开关和蓄电池继电器两端），若电阻不正常，则进一步检查启动开关端子BR—M1

（2）—M20—D10—M7

（2）—蓄电池继电器端子之间的线束是否接触不良或断路，经修理或更换后，启动电机就可以运转了，发动机可以启动。

（7）.如果启动开关端子BR与蓄电池继电器端子之间线束的电阻值在标准范围内，则进一步检查蓄电池端子负极与蓄电池继电器端子-b之间是否导通，若不导通，则检查蓄电池端子负极与蓄电池继电器端子-b之间的线束是否接触不良。

经修理或更换后启动电机就可以运转了，发动机可以启动了。

（8）.若蓄电池端子负极与蓄电池继电器端子-b之间导通，则说明蓄电池继电器有故障，更换蓄电池继电器后启动电机就可以运转了，发动机可以启动了。

（9）.如果蓄电池电压和电解液密度都正常，当启动开关从接通位置转到断开位置时，蓄电池继电器有动作响声，则接通启动开关，同时观察启动电机的齿轮是否有外移的响声？

如果没有，则继续检查启动开关端子C与底盘之间的电压是否正常（接通启动开关，电压约为24V），若电压没有达到24V则说明启动开关端子B与端子C之间有故障，更换相关部件后，启动电机可以运转，发动机可以启动。

（10）.若启动开关端子C与底盘之间的电压达到24V，则检查启动开关端子C—M1（4）—M14

（1）—E8

（1）—M2

（1）—启动电机端子S之间的线束是否接触不良或断路，经修理或更换后，故障就可以排除。

（11）.如果启动电机齿轮有外移的响声，则继续检查启动电机端子B与底盘之间的电压是否正常（接通启动开关，电压为24V），如果电压没有达到24V，则进一步检查蓄电池端子正极与启动电机端子B之间的线束是否接触不良，修理后故障就可排除。

（12）.如果启动电机端子B与底盘之间的电压正常，则说明启动电机有故障。

更换启动电机后故障就可排除，发动机就可以启动。

二、日立EX200-5型挖掘机发动机转速不改变

主控制器（MC）、EC电机、发动机控制器之间的导线有故障，即使发动机控制器转动，发动机转速也不改变。

2.主控制器和发动机控制器连接器端子图

主控制器和发动机控制器连接器端子图如图1-2所示。

图1-2EX200-5型挖掘机主控制器和发动机控制器连接器端子图

（1）.用Dr.EX诊断分析仪进行诊断，检查屏幕上是否显示故障码07（（07（表示发动机控制器有故障）。

如果显示故障码07（，则说明发动机控制器有故障，应把发动机控制器连接器断开，检查发动机控制器侧的端子5与7之间的电阻是否为（5±

0.5）kn,再把发动机控制器连接好，将万用表的试针从发动机控制器的后部插入，转动发动机控制器，检查电压的变化情况，在最低速位置时电压是否达到0.3~1.0V,在最高速位置时电压是否达到4.0~4.7V,如果电阻和电压都不符合要求，则说明发动机控制器有故障，更换后故障就可以排除。

（2）.如果经过检测，电阻和电压都在规定范围内，但故障还存在，则应把发动机控制器连接器断开，检查导线末端连接器端子5与7之间的电压是否为（5±

0.5）V（钥匙开关在ON位置）。

如果电压不正常，则继续检查导线末端连接器端子5与底盘之间的电压是否为（5±

0.5）V（钥匙开关在ON位置），如果电压仍不正常，则说明主控制器与发动机控制器端子5之间的导线断路，进行修理或更换后，故障可以排除；

如果电压正常，则说明主控制器与发动机控制器端子（之间的导线断路，进行修理或更换后，故障可以排除。

（3）.如果导线末端连接器端子5与7之间的电压在（5±

0.5）V范围内（钥匙开关在23位置），则继续检查主控制器22P连接器端子D21与发动机控制器端子6之间是否断路或短路。

如果没有断路和短路，则说明主控制器有故障（注意：

更换主控制器后要进行发动机转速调整和发动机学习）；

如果断路或短路，则进行相关检修。

（4）.如果在开始用Dr.EX诊断分析仪诊断时，屏幕上不显示故障码07，则应把灯导线（零件号为ST7125）。

在连接器之间连接带灯的导线元件，根据操作过程中灯是亮还是灭来检查电路是否正常）连到EC电机上，当发动机控制器转动时，检查灯是否亮，如果灯不亮，则说明主控制器有故障或主控制器与EC电机之间的导线断开；

如果灯亮，则说明EC电机有故障。

三、住友S280型挖掘机回转压力过高，振动

回转速度正常，但回转压力过高，有周期性的振动声。

2.故障诊断与排除步骤

（1）.首先检查这种现象是一个方向有，还是两个方向都有。

若只是一个方向有，则说明回转马达上的过载安全阀有问题，对其进行检修或更换后，故障可以排除。

（2）.如果这种现象在两个方向上都有，则观察在刚开始回转时，回转制动电磁阀有没有动作声。

触摸回转制动电磁阀的出油口软管，检查是否有先导压力油流动的感觉。

若既没有回转制动阀的动作声，又没有液压油流动的感觉，则检查电磁阀接线端子和相关的导线是否接触不良或断路。

若异常，则进行修理，故障可以排除。

3.虽然回转制动电磁阀有电，但既没有回转制动电磁阀动作声，又没有压力油流动的感觉，则说明回转制动电磁阀有故障，更换后故障可以排除。

4.在刚开始进行回转动作时，若回转制动电磁阀发出了动作声，同时触摸电磁阀出口软管时有先导压力油流动的感觉，则检查回转减速器的排油中是否有金属粉末等杂质，检查减速器壳体有没有振动声。

如果发现有杂质，也有振动声，则说明回转减速器中齿轮、轴承和油封等有不同程度的损坏，进行相应修理后故障就可排除。

5.如果回转减速器的排油中没有任何杂质，减速器壳体也没有任何异响，则说明回转制动器有故障，经过修理或更换后，故障可以排除。

四、小松型挖掘机工作装置、行走装置和回转装置的速度都慢

1.先导控制油路图和测量时的截断部位表

先导控制油路如图1-3所示。

测量时的截断部位如表1-15所示。

图1-3PC200-5型挖掘机先导控制油路

（1）.首先检查先导泵的溢流压力是否正常（发动机空载高速运转，溢流压力为3.2+0.4-0.1MPa），如果测量值低于规定值，则参照图1-3并按照表1-15中所示的截断部位顺序一步步地测量溢流压力。

若溢流压力在规定范围内，则说明被截断的部件内漏太大，应进行修理或更换；

若溢流压力仍低于规定值，则检查先导泵出油口滤网是否有异物。

表1-15测量时的截断部位

序号

被截断的液压油路部分

可检查的内漏部件

1

柱塞泵进油口

柱塞泵

2

先导泵进油口

先导泵

3

电磁阀进油口

电磁阀

4

行走PPC阀进油口

行走PPC阀

5

左侧PPC阀进油口

左侧PPC阀

6

右侧PPC阀进油口

右侧PPC阀

注：

对第2项及其以下各项进行截断检查时，应检查其上面各项是否正常。

（2）.如果先导泵出油口滤网有异物，则说明先导泵有故障；

如果没有异物，则说明先导泵溢流阀有故障，更换后故障就可以排除。

（3）.如果开始检查时先导泵的溢流压力在3.2+0.4-0.1MPa范围内，则检查前、后液压泵的溢流压力是否正常（在模式为H，工作方式为H.O，发动机空载高速运转时测量，正常溢流时，溢流压力为31~34MPa；

二次溢流时，溢流压力为32.5~36.5MPa。

（4）.若前、后液压泵的溢流压力比标准值低，则对主溢流阀进行调整，调整后再测量前、后液压泵的溢流压力。

若溢流压力恢复正常，则表明故障已排除；

若溢流压力仍没有达到标准值，则说明主溢流阀有故障，修理或更换后，故障可以排除。

（5）.若前、后液压泵的溢流压力在31~34MPa范围内，则继续检查TVC阀（扭变控制阀）的设定压力是否正常（工作方式为H.O，模式为H，发动机空载高速运转，1号液压泵溢流，设定压力为（1.4±

0.1）MPa）

（6）.若TVC阀的设定压力不在规定范围内，则调整TVC阀。

如果调整后恢复正常，则故障便排除完了；

如果调整后仍没有恢复正常，则说明TVC阀有故障，进行修理或更换后，故障便排除了。

（7）.若TVC阀的设定压力在规定范围内，则观察液压泵随着CO阀的取消而溢流时，发动机转速是否正常（工作方式为0）1，模式为0，发动机空载高速运转，斗杆溢流，CO阀取消，发动机转速为（2050±

60）r/min。

（8）.若液压泵随着CO阀的取消而溢流时，发动机转速在规定范围内，则故障原因是液压泵内漏太大，经修理或更换新泵后，故障可以排除；

若发动机转速不在规定范围内，则说明发动机燃油系统有故障，应进行相关修理。

五、日立EX200-5型挖掘机工作装置液压缸滑移量过大

由于先导操纵阀、主操作阀阀芯、抗滑移阀、过载补油阀、液压缸油封等有故障，引起动臂、斗杆和铲斗液压缸滑移。

（1）.检查每个液压缸的滑移量是否都在规定的范围内（动臂、斗杆和铲斗液压缸滑移量小于20mm/5min），如果在此范围内，则说明液压缸正常。

（2）.如果液压缸的滑移量超出规定范围，则先将先导截流阀关闭，检查液压缸的滑移量是否减小。

若滑移量减小，则说明先导操纵阀有故障；

若滑移量不减小而且继续增大，则检查主操作阀中四联换向阀内动臂滑阀以及五联换向阀内斗杆滑阀是否调整正确。

如果没有调整好，则重新调整并把它锁住。

（3）.如果抗滑移阀调整正确，但液压缸还是继续滑移，则应暂时把其他液压缸油路中的过载补油阀调换一下，检查是否还滑移，如果不滑移，则说明过载补油阀有故障；

如果继续滑移，则检查液压缸是否内漏。

（4）.如果液压缸内漏，则更换液压缸密封件；

如果液压缸不内漏，则说明主操作阀芯有划伤，弹簧损坏或阀芯末端松动。

3.液压缸内漏检查方法

（1）.动臂和铲斗液压缸内漏检查方法：

1）将挖掘机的铲斗装满沙石泥土，动臂的上半部分与地面平行（保持水平），将斗杆液压缸的活塞杆完全收回后再伸出50mm，将铲斗液压缸的活塞杆完全伸出后再缩回50mm，并且使发动机熄火。

2）将动臂操纵杆置于提升位置，检测后再将铲斗操纵杆置于挖掘位置。

a）若动臂、铲斗下降速度增大，则说明液压缸密封件损坏（内漏）。

b）若动臂、铲斗下降速度无变化，则说明动臂抗滑移阀有故障，铲斗操纵阀芯有故障。

（2）.斗杆液压缸内漏检查方法：

1）将挖掘机的铲斗装满沙石泥土，动臂的上半部分与地面平行（保持水平），将斗杆液压缸和铲斗液压缸的活塞杆完全伸出后缩回50ram，并且使发动机熄火。

2）将斗杆操纵杆置于收回位置。

a）若斗杆下降速度增大，则说明液压缸密封件损坏（内漏）。

b）若斗杆下降速度无变化，则说明斗杆抗滑移阀有故障。

六、小松PC200-5型挖掘机行驶时向一侧跑偏

1.前进或倒退时跑偏方向相同的故障诊断与排除步骤

（1）.将前、后液压泵的出口软管进行交换，观察跑偏方向是否改变。

如果没有改变，则首先排除液压泵系统故障可能性，应进一步检查PPC阀（先导操纵阀）出口压力是否正常（3.2+0.4-0.1MPa）。

（2）.若PPC阀出口压力没有达到（3.2+0.4-0.1MPa）,，则说明PPC阀有故障；

若PPC阀出口压力在规定范围内，则检查主操作阀行走阀芯动作是否平稳，有没有卡住或严重磨损现象。

（3）.如果主操作阀行走阀芯不良，则更换新的阀芯；

如果主操作阀行走阀芯正常，则应检查跑偏一侧的终传动排油中是否有金属颗粒。

（4）.若终传动装置排油中有金属颗粒，则说明终传动装置有故障（轴承、齿轮、轴和密封件有不同程度的损坏）；

若终传动装置排油中没有杂质或金属颗粒，则应交换主操作阀和中央回转接头之间的左、右软管，观察跑偏方向是否改变。

（5）.若跑偏方向改变，则说明主操作阀有故障；

若跑偏方向没有改变，则将中央回转接头出口左、右软管进行交换，观察跑偏方向是否改变。

如果跑偏方向没有改变，则说明行走马达有故障；

如果跑偏方向改变，则说明中央回转接头的油封损坏，更换后故障就可以排除。

（6）.如果将前、后液压泵出口软管进行交换后，原来的跑偏方向改变了，则说明跑偏一侧的液压泵系统需要调整（若往右跑偏，则调整前液压泵伺服活塞的行程，具体方法是：

在前液压泵的伺服活塞顶端，松开上端盖，加调整垫片，垫片最大厚度为0.3mm。

对于PC200-5型挖掘机，所加垫片厚度与相应的跑偏量如图,1-4所示。

若往左跑偏，则用同样的方法调整后液压泵伺服活塞的行程）。

图1-4PC200-5型挖掘机跑偏量调整图

（7）.如果进行跑偏量调整后，故障仍未排除，则检查主溢流阀的溢流压力是否正常（发动机高速空载运转，行走溢流压力为32.5~36.5MPa，工作装置溢流压力为31.0~34.0MPa。

（8）.如果溢流压力不在规定范围内，则说明主溢流阀有故障；

如果溢流压力正常，则检查NC阀（反向控制阀）的输出压力是否正常（发动机高速空载运转，当履带自由旋转或正常行驶时，NC阀的输出压力必须与45）阀的输出压力相同。

操纵杆在中位时，NC阀的输出压力最大值为0.55MPa。

若NC阀输出压力不正常，则进一步检查射流传感器压差是否正常（操纵杆在中位时，压差为,&

!

/,&

60（1；

操纵杆在行程末端时，最大压差为0.2MPa。

（9）.若射流传感器压差正常，则说明NC阀动作不正常，对NC阀进行调整、修理或更换后，就可以恢复正常状态。

（10）.若射流传感器压差不正常，则说明射流传感器溢流阀设定压力下降，对该阀的压力进行调整后（发动机高速空载运转，操作操纵杆时压差最大值为0.2MPa，一般就可以恢复正常状态。

若调整射流传感器溢流阀压力后，没有恢复正常状态，则说明射流传感器的节流孔有故障，经清洗或更换后，就可以恢复正常状态。

（11）.如果主溢流阀溢流压力正常，NC阀的输出压力也正常，则应检查液压泵伺服活塞的行程是否正常（标准行程约为7.2mm）。