GRADALL拆爐機無法加速

李鵬香

（邯鋼集團匯達汽車運輸有限公司，河北 邯鄲 056003）

GRADALL直臂伸縮液壓挖掘機與傳統的曲臂、關節臂挖掘機相比，工作臂長度伸縮可調，結構堅固，上升、下降活動自如，能夠進行360°雙向旋轉，可以連續做出朝上、朝下、朝左、朝右各個方向撬動、挖掘動作，解決傳統挖掘機只能單方向朝上、朝下的作業方式。因而，更加靈活、機動性強、精度效率高。

這種直臂伸縮挖掘機更適合于鋼廠維修以及有危險性的廢物清理，還有其他具有潛在危險的工作，直臂伸縮挖掘機在煉鋼轉爐維修中廣泛應用，因而通常稱作GRADALL拆爐機。有部分機型采用工業無線遙控系統對整機進行操作控制，無線遙控系統包括遙控發射器和遙控接收器，遙控接收器固裝在整機上，遙控發射器與之分離，最遠有效工作距離可達15m，以此適合遠距離操控。

1 遙控型GRADAL拆爐機電控結構和工作原理

遙控型GRADALL拆爐機開始工作時，首先閉合整機電源總開關，使用上車點火開關將發動機起動后，發動機會以穩定的怠速運轉，發動機加減速、整機行走、平臺回轉、大臂起落、二臂伸縮及其他動作實現均是通過操作遙控發射器相應旋鈕來完成，關閉上車點火開關發動機熄火，操作遙控發射器急停按鈕也可以將發動機熄火。

扳動遙控器上的手柄或旋鈕后，遙控器會發出動作指令，遙控接收器接收指令后加以識別，通過1939局域網發送給整機控制器，控制器驅動電磁閥，接通油路，完成相應動作。

拆爐機動力為奔馳OM904LA電控發動機，發動機的電子控制系統包括發動機控制單元MR和接口模塊ADM2，這兩者通過控制局域網CAN連接，發動機控制單元MR處理來自接口模塊ADM2的數據，如發動機油門位置、發動機的停機。發動機油門位置和停機信號則是由遙控發射器發出，遙控接收器接受后，通過1939局域網發給發動機接口模塊ADM2。

2 GRADAL拆爐機故障現象

一輛美國原裝進口的GRADALL拆爐機XL4210Ⅲ，至今累計工作時間3230h，配裝德國HBC公司FST727工業無線遙控系統，一次爐前操作工在準備清理轉爐出鋼口渣料時，操作遙控發射器上的加速旋鈕進行提速，發動機轉速沒有變化，該機出現發動機轉速無法提升現象，利用遙控發射器上的發動機急停按鍵關閉發動機，發動機也不能熄火，拆爐機無法正常使用。

3 故障現象分析

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

進一步向現場操作工了解情況得知，該機此前工作一切正常。發動著車試機，操縱遙控發射器各個旋鈕，無負荷試車，整機各個動作均沒有缺失，據此分析認為遙控發射器的信號發送和遙控接收器的接收、處理和輸出應該均正常。遙控發射器沒有磕碰，發動機加減速、急停開關兩個旋鈕同時損壞的幾率非常小。

考慮到發動機的轉速恒定，沒有變化，初步認為是發動機的電子控制系統在監控發動機和控制系統本身時，檢測到故障，發動機切換到相應的后備功能，以穩定的應急速度運轉。接下來我們重點圍繞發動機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

發動機接口模塊ADM2、控制單元MR、遙控接收器及外圍電路如圖1所示。

圖1 發動機接口模塊ADM2、控制單元MR、遙控接收器及外圍電路

測量發動機接口模塊ADM2的4.1引腳對4.3引腳電壓為12.1V，發動機接口模塊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。

閉合上車點火開關，測量發動機接口模塊ADM2的4.2引腳，即+15電源的電壓卻為0，接口模塊ADM2的輸入點火開關電源異常，發動機的接口模塊ADM2沒有進入正常工作狀態，雖然其正負極供電電源電壓正常。但操作遙控發射器旋鈕測量CAN總線仍會無信號反饋，也就沒有發動機的轉速變化及發動機運轉時的緊急停機。

對照原理圖，檢查發動機的接口模塊ADM2的4.2引腳供電線路，發現中央配電裝置上的F13熔斷器燒斷，換上同規格的熔斷器，閉合點火開關，接通遙控器，試車故障依舊，拔下熔斷器查看再次熔斷。說明發動機的接口模塊ADM2或線路存在嚴重的短路現象，將發動機的接口模塊ADM2線束插頭與接口模塊ADM2分開，分別測量搭鐵阻值，發現接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動機控制器之間，短路情況在線束中存在。

仔細查看遙控繼電器到發動機的接口模塊ADM2之間的線束，未發現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動機的接口模塊ADM2電源輸入端4.2引腳并聯一個黃色指光燈電路，會是這個指示燈電路發生短路現象嗎？繼續沿著線束查找，驗證了這個猜測，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，重新換上F13熔斷器，接通電源，開機試車，車輛恢復正常。分析原因，可能是使用拆爐機作業時，高溫的碎鋼渣迸出掉入拆爐機內，致使尾部的指示燈線燒損，造成了短路故障。

6 結論

當電控發動機的轉速恒定，外部操作無法改變轉速時，奔馳OM904LA發動機的固定轉速為1300r/min，即為發動機應急運轉模式下工作，可以確定為發動機控制單元MR和發動機接口模塊ADM2以及兩者供電電路和通信線路問題。當發動機接口模塊ADM2的工作電壓異常時，發動機進行有限制的繼續運轉。