日立挖掘机EC马达故障案例分析

日立挖掘机EC马达故障案例分析 中铁三局五公司 马义平 EC马达在挖掘机上用于控制发动机油门开度，它实际上是一台步进电机，挖掘机操作者通过转动发动机控制表盘上的电位器发出信号，输入主控制器(MC)，由主控制器控制EC马达，从而控制发动机油门开度，实现发动机无级调速。另外挖掘机的主控制器也能根据工作状况来自动控制EC马达，从而实际控制自动化。图1为EC马达控制系统结构示意图。EC马达及其控制系统结构原理比较复杂，出现故障后不易迅速修复，但只要检修者认真分析故障现象，检查步骤清楚，方法得当，故障就不难排除。下面就笔者接触到的日立挖掘机EC马达及控制系统故障列举几例，供大家共同参考、探讨。 1 案例一 机型:日立EX300-3HHE 故障现象:发动机能够正常启动，发动机启动后，按动控制面板发动机转速挡位按钮，EC马达油门控制拉臂剧烈抖动，同时EC马达内发出“咔咔”声响，EC马达不能控制发动机油门。 检查: (1)断开EC马达控制线接头，在按动发动机转速挡位按钮同时，用示波器测量从MC来的两组控制电压波形，测量结果均正常。 应指出的是，步进电机(EC马达)的控制讯号是脉冲波形，用任何万用表测试都是不准确的，必须用示波器观测。只有卡特、住友、大宇等品牌的挖掘机EC马达用的是直流电机，控制讯号才能用万用表检测。 (2)用万用表测量EC马达两组线圈阻值，一组线圈阻值为5Ω，一组线圈阻值为,Ω。 处理:拆检,,马达，发现一组线圈在接入处发生烧损而引起这一线圈短路。修复后，装机试车EC马达控制正常。 分析:EC马达共有两组绕组线圈，如果一组线圈短路或断路，EC马达就不能在MC的控制电压下转动，而发生剧烈抖动。如果是控制线路出现故障而导致只能有一组电压输给EC马达，马达的故障表现也如上，所以在检查时，一定要先测量MC控制电压波形是否正常，不要乱拆乱卸，使故障面扩大。 2 案例二 机型:日立EX200-5HHE 故障现象:挖掘机点火钥匙置on位置时，EC马达油门拉臂不能正常回到起动油门位置，而是EC马达输出轴转动角度过大，即使重新调整EC马达怠速，点火钥匙从off转至on位置后，EC马达油门拉臂仍不能正常回到起动油门位置，以致无法启动发动机。 检查: (1)断开EC马达控制线接头，点火钥匙从off转至on位置时用示波器检测MC控制信号电压波形，结果正常。 (2)用万用表检测EC马达两组线圈阻值，结果正常。 (3)断开EC马达位置传感器线接头，点火钥匙置on位置时用高阻抗数字万用表检测发动机控制表盘单元输出电压，结果正常。 (4)用万用表检测EC马达位置传感器阻值，结果正常。 (5)拆检EC马达，发现EC马达位置传感器输入轴传动齿轮为黑色橡胶材料所制，材质较软，由于使用时间过长，橡胶齿轮与传感器输入轴配合的孔变大，齿轮不能带动传感器轴同步转动。 处理:更换传感器齿轮，装配试车，故障消除。 分析:EC马达位置传感器实际上就是一个可变电阻器。挖掘机MC控制EC马达转动角度的大小，是通过检测传感器输出电压值来确定的，当传感器输出电压值小于MC设定值时，MC继续输给EC马达控制脉冲电压，使EC马达继续转动，EC马达转动同时，带动位于EC马达内的传感器齿轮，齿轮转动使传感器输入轴转动，改变传感器阻值，从而使传感器输出电压值发生变化。当传感器输出电压值等于MC设定值时，MC停止输给EC马达控制信号，使EC马达停止转动。本案例中EC马达位置传感器齿轮与轴配合间隙过大，EC马达转动时，齿轮不能带动传感器轴同步转动，而是传感器的轴转动角度小于齿轮转动角度，所以发生MC虽然已经发出控制发动机油门到起动位置的信号，然而MC检测到的传感器输出电压值却小于设定值，所以MC继续控制EC马达转动，而实际上此时EC马达已转过发动机启动位置，到达发动机熄火位置，所以导致无法启动发动机。 3 案例三 机型:日立EX200-5HHE 故障现象:挖掘机更换MC后，发动机启动后，按动控制面板发动机转速挡位按钮，EC马达没有动作。 检查: (1)检查新更换MC，型号等均与原车相符，检查MC各插头，均连接良好。 (2)检测EC马达线圈及位置传感器阻值，均正常。 (3)断开EC马达控制线接头，在按动发动机转速挡位按钮同时，用示波器测量MC输出电压的波形，结果无电压输出。 处理:进行MC发动机学习程序; (1)关闭空调开关 (2)把钥匙开关转到off位置(当钥匙开关转到off位置，发动机如果不熄火，可拉动位于操作人员座椅下面的燃油截止手柄，使发动机熄火。) (3)等待5秒钟。 (4)MC发动机学习开关转到on位置后，等待5秒钟。 (5)把钥匙开关转到on位置，等待5秒钟。 (6)把钥匙开关转到off位置，等待5秒钟。 (7)把MC发动机学习开关转到off位置。 至此MC发动机学习程序进行完毕，重新启动发动机，EC马达工作正常。 分析:虽然在这个案例中EC马达和MC马达及其控制系统并没有出现故障，但它表现在EC马达不能正常工作。原来在本机及其它具有MC发动机学习功能的挖掘机上都有这一要求，当出现以下三种情况时，都要进行MC发动机学习程序:?拆除检修或更换MC后。?更换EC马达或EC马达被拆除重新安装后。?调整发动机怠速后。所以要求操作者和维修人员一定要熟悉本机性能要求，不能一出现故障就盲目拆卸。 通信地址:重庆市酉阳县泔溪镇红光村中铁三局五公司渝环经理部(,,,,,,)(收稿日期:,,,,,,,,,,)