BS-1200型边坡清筛机两例故障分析

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　　摘  要：文章主要介绍BS-1200型边坡清筛机作业装置无法使用和油门操纵杆归零时向前或向后缓慢运行这两种故障的原因，并提出检查及处理方法。
　　关键词：边坡清筛机;作业装置;泵
　　Abstract： This paper mainly introduces the reasons why the working device of BS-1200 side-slope sieve cleaning machine runs slowly forward or backward when it cannot be used and the throttle joystick returns to zero， and puts forward the inspection and treatment methods.
　　BS-1200型边坡清筛机（以下简称“边坡清筛机”）是二七公司与美国Loram公司合作，采用技术引进、联合生产的方式开发的大型养路机械。边坡清筛机由装载车和筛分车两节连挂组成，装载车在前，筛分车在后。裝载车配置轮式挖掘和松碴机构，筛分车配置清筛、回填和整形机构，作业中可自行完成对边坡道碴的挖掘、清筛、回填、整形和抛土全工序，大大改善道床的排水性能，延长线路的大修周期。
　　随着该车型在各路局铺开使用，陆续暴露出一些问题，本文将对常见的“作业装置无法使用”和“油门操纵杆归零时边坡清筛机向前或向后缓慢运行”两例故障进行分析，可用于指导现场快速处理此类故障。
　　1 作业装置无法使用
　　1.1 故障现象
　　边坡清筛机处于作业状态时，操纵作业装置的操纵杆或开关，作业装置无动作。
　　1.2 故障分析
　　边坡清筛机的作业装置包括挖掘斗轮、松碴器、枕端犁、振动筛、回填装置、整形装置、清扫装置、输送带等。其中，各输送带和挖掘斗轮的转动以及振动筛的振动由1-18号泵直接提供动力，其他作业装置的运动由5阀组和10阀组提供动力[1]。各作业装置的各种运动均由相应的操纵杆或开关进行控制，控制流程[2][3]如图1所示，分为5种，各作业装置的控制方式可参照边坡清筛机电气原理图。
　　1.2.1 先导阀和旁通阀故障
　　先导阀分为运行先导阀和作业先导阀，在作业状态下作业先导阀（编号Y311）应得电吸合，若该阀不吸合会导致1至18号泵直接控制的作业装置无动作;旁通阀有四个，编号Y301、Y310.1、Y310.2、Y310.3，分别控制装载车左右两侧和筛分车左右两侧作业装置的10阀组和5阀组的压力，若某个旁通阀出现问题则会导致一节车整侧的作业装置均无法使用。
　　1.2.2 作业装置操纵杆和控制开关故障
　　作业装置操纵杆和控制开关负责将控制信号传递到PLC、5阀组和10阀组、作业装置阀驱动控制器、泵输出油路上的电磁阀这四种装置中的一个，若某个操纵杆或开关故障，则电气控制信号无法传递到上述四种装置中，导致相应的作业装置无动作。
　　1.2.3 5阀组和10阀组故障
　　阀组包括装载车的10阀组、筛分车的5阀组和10阀组，阀组上安装有控制作业装置运动的电磁阀，若电磁阀故障则会导致其控制的油路无压力，相应的作业装置无法运动。
　　1.2.4 作业装置阀驱动控制器故障
　　作业装置阀驱动控制器是将作业装置操纵杆传递过来的控制电压转换为输出电流的设备，该设备通过输出电流控制作业装置阀组的压力。控制作业装置的阀驱动控制器共计15个，编号和控制功能见表1，其中N280、N281、N283、N285、N286、N288、N290、N291位于装载车司机室电气箱TB3内，N200、N203、N205、N208、N210、N213、N215位于筛分车司机室电气箱TB2内。若某个阀驱动控制器故障，则电气控制信号无法到达5阀组和10阀组故障，导致相应的作业装置无动作。
　　1.3 检查及处理方法
　　1.3.1 检查先导阀和旁通阀
　　检查先导阀和旁通阀的输入信号，无输入信号则需检查上级电路，有输入信号则该电磁阀可能卡滞或损坏，可以尝试手动将该电磁阀置于吸合状态，若该电磁阀一直无法得电吸合，则该电磁阀损坏，需要更换。
　　1.3.2 检查作业装置操纵杆和控制开关
　　检查作业装置操纵杆和控制开关的输入信号和输出信号，无输入信号则需检查上级电路，有输入而无输出信号则操纵杆和开关有故障，需要进行维修或更换。
　　1.3.3 检查5阀组和10阀组
　　检查5阀组和10阀组上电磁阀的输入信号，无输入信号则需检查上级电路，有输入信号则电磁阀有故障，可尝试清洗该电磁阀，若依旧无法使用则可更换新的电磁阀。
　　1.3.4 检查作业装置阀驱动控制器
　　检查作业装置的阀驱动控制器的输入信号和输出信号，无输入信号则需检查上级电路，有输入而无输出信号则表示阀驱动控制器有故障，需要进行更换，并须对新更换的阀驱动控制器进行标定。执行标定步骤可提高作业装置的可控性和安全性，否则会导致该作业装置作业压力过大等问题。标定步骤如下：
　　（1）将整车工作模式置为作业模式，选择一个阀驱动控制器，调节“CROSS OVER”旋钮至“B LIGHT”红色指示灯刚刚亮，对照原理图，将该阀驱动控制器对应的作业装置操纵杆向A线圈输出方向推动，红色指示灯灭，松开操纵杆红色指示灯亮。
　　（2）按照原理图，从触摸屏进入阀驱动控制器输入信号（电压）PLC界面，先将万用表打到电流档，并串入A线圈输出端（+coil A端和-coil A端），将该阀驱动控制器对应的操纵杆向A线圈输出方向缓慢推动，直至对应的输入信号电压值约为1VDC并保持操纵杆不动，调节阀驱动控制器“MIN A”旋钮，使得电流值约为200mA，再缓慢将操纵杆向A线圈输出方向推到最大，这一过程中观察电流值的变化，当电流值有超出750mA的趋势时，迅速调节阀驱动控制器“MAX”旋钮，使得操纵杆在最大位置时，电流值不超过750mA，再次将操纵杆保持在输入电压值为1VDC的位置，看电流值是否还约为200mA，如不是则再次调节阀驱动控制器‘MIN A’旋钮，使得电流值约为200mA。 　　（3）按照步骤（2）的操作方法，进行B线圈输出（+coil B端和-coil B端）的电流值调节，完成该阀驱动控制器的标定。
　　2 油门操纵杆归零时边坡清筛机向前或向后缓慢运行
　　2.1 故障现象
　　当边坡清筛机处于运行或作业状态时，油门操纵杆在没有向前推动的情况下触摸屏中“前进-后退压力”不趋近于0，并且机车向前进或后退方向缓慢运行。
　　2.2 故障分析
　　2.2.1 油泵最小电流标定值偏大
　　油泵最小电流是指向开始累计压差的泵输送的最小电流值。边坡清筛机的8个闭式泵为电比例控制柱塞泵，标定油泵最小电流是为了确保泵不会在当前电流低于最小电流值的情况下进行不必要的冲程，使泵处于即将工作的状态，缩短行驶油门和输送带操纵操纵杆的响应时间。当油泵最小電流标定值偏大时会导致前进/后退方向存在压力，引起边坡清筛机不受控制的缓慢运行。
　　2.2.2 泵没有调节好
　　泵的液压及电比例控制模块上的中位调节机构没有调整好，导致有实际输出的压力，引起边坡清筛机不受控制的缓慢运行。
　　2.3 检查及处理方法
　　将边坡清筛机停止在一段平直轨道，对整车进行完全制动;起动发动机并将发动机置为高速运转状态，即转速1950RPM，将整车工作模式置为运行模式，将油门操纵杆推到最小位;从触摸屏进入“泵可运行”界面，分别选择单个泵为工作状态（前边的方框显示绿色即为工作状态），同时在选定某一个泵为工作状态时，切换前进/后退旋钮，观察触摸屏中“前进-后退压力”，若“前进-后退压力”趋近于0则该泵没有问题，若不趋近于0则该泵的油泵最小电流偏大或泵上的中位调节机构没有调整好;分别对8个泵进行测试，找出有问题的泵。
　　 将所有出问题的泵找出后，首先对出问题的泵分别进行油泵最小电流标定，若标定完成后该泵恢复正常，则问题处理完成。若“前进-后退压力”依然偏大，则对泵的液压及电比例控制模块上的中位调节机构进行调节。
　　2.3.1 油泵最小电流标定步骤
　　（1）将边坡清筛机发动机置为高速运转状态，将整车工作模式置为运行模式并将油门操纵杆推到最小位，对整车进行完全制动。（2）从触摸屏进入“油泵最小电流标定”界面，点击屏幕左上方的“标定已结束”按钮，按钮变为绿色，显示“标定进行中”，即进入标定状态。（3）选定某一个泵，该泵的按钮显示橘黄色并闪烁。（4）在行驶控制台上将“前进/后退”方向开关转到前进位置。（5）慢慢增大油泵输出百分比以建立压力，当压力差开始建立后，把油泵输出百分比慢慢减小一点，按下“将标定结果存入PLC”按钮，将新的油泵输出数值保存至PLC。（6）将“前进/后退”方向开关转到后退位置，重复步骤（5），完成该泵前进和后退方向的最小电流标定。（7）完成泵的标定后，按下“标定进行中”按钮，按钮变为灰色，显示“标定已结束”，完成该泵的标定。
　　2.3.2 液压及电比例控制模块调节步骤
　　（1）将边坡清筛机发动机置为高速运转状态，将整车工作模式置为运行模式并将油门操纵杆推到最小位，对整车进行完全制动。（2）选定一个泵，在伺服压力测压口处各安装一块50bar[1000ps]测压表，拆除电气控制插头。泵的测压口和中位调节螺母的位置如图2所示。（3）用1个10mm或13mm的外六角扳手松开中位调节螺栓锁定螺母。（4）用1个3mm或4mm的内六角扳手顺时针旋转中位调节螺栓，直到某一侧压力表上的压力升高，标记此时扳手的角度位置;然后逆时针旋转中位调节螺栓直至另一侧压力表升至相同值，标记此时扳手的角度位置。（5）顺时针旋转中位调节螺栓至上述两个扳手标记之间的中心位置，此时两块压力表读数应一致，表明控制机构处于中位。（6）在保证中位调节螺栓不动的前提下，拧紧中位螺栓锁定螺母，关闭发电机，拆除压力表并安装测压口堵塞，恢复电气控制插头，完成该泵的调节。
　　3 结束语
　　边坡清筛机作业装置和泵的运行受各方面的影响，本文只是简单地总结了一些常见的故障原因和相应的检查及处理方法，在现场处理故障时还要根据具体情况进行分析。在处理故障时要扩展思路，冷静分析，才能提高排除故障的效率，保证边坡清筛机正常作业。
　　参考文献：
　　[1]井红跃.SBC-HP型边坡清筛机液压动力分配分析[J].机电信息，2016，16（15）：32-33.
　　[2]王春梅，王维，陈春山，谢金玲.BS-1200型边坡清筛机电气系统研究[J].机电信息，2019，19（12）：10-11.
　　[3]刘伟，王妍萍，曲冬辉.边坡清筛机控制系统的研究[J].北京服装学院学报（自然科学版），2016，36（3）：79-86.
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