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形式液壓掘進機開動問題的端由解析和解除
最近更新時間：2013-5-14
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形式液壓掘進機開動問題的端由解析和解除
起動電路的工作原理該機的啟動電路由起動機、組合繼電器、啟動開關、蓄電池、發(fā)電機、發(fā)電指示燈、發(fā)電機調(diào)節(jié)器組成，其電路如圖1所示：啟動工作原理為：當啟動開關旋至點火位置時，啟動線圈K2得電，起動機與電源之間的常開觸點接通，起動機轉動并帶動發(fā)動機旋轉直至達到其zui低穩(wěn)定轉速（發(fā)動機正常啟動），而發(fā)電機在發(fā)動機帶動下發(fā)電，在發(fā)動機啟動后發(fā)電機中點（N）電壓將使停止線圈K1把點火鎖電路中的常閉觸點斷開，起動線圈K2失電，起動機與電源間已合上的常開觸點斷開，起動機停止工作，這樣就完成了整個啟動過程。此設計不僅實現(xiàn)了正常的啟動功能，且在發(fā)動機啟動后能自動切斷啟動電路，使得啟動過程不再*受駕駛員的經(jīng)驗控制，能在啟動開關不回位，而發(fā)動機達到zui低穩(wěn)定轉速后準確斷開啟動電路，減少蓄電池和起動機做無用功的時間，延長了它們的使用壽命，大大降低因操作不當和電路故障導致的起動機和蓄電池/的損毀。
故障原因分析雖然將故障鎖定在電路部分，但經(jīng)檢查電路中沒有斷路、短路、與起動機相關聯(lián)的元件中未見故障，整機電路與隨機文件中的電路圖也*相符。反復排查后發(fā)現(xiàn)將組合繼電器中點（N）與發(fā)電機中點（N）斷路后可正常啟動。至此可將原機故障認定為啟動電路中的配件不匹配所致。經(jīng)仔細分析故障就出在這個停止啟動的保護線圈上，經(jīng)查并由實驗核實切斷啟動電路的觸發(fā)電壓為5.8～6V，而發(fā)動機在zui低穩(wěn)定轉速下發(fā)動機的中點電壓為7.3V左右，用SC2型XY記錄儀記錄的發(fā)電機中點電壓在啟動過程中的變化如圖2所示。
由車用發(fā)電機的發(fā)電原理可知，發(fā)電機中點輸出電壓受發(fā)動機轉速和電子調(diào)節(jié)器共同控制。在發(fā)動機轉速很低時，發(fā)電機的輸出電壓隨著發(fā)動機轉速升高而增加，而在發(fā)動機到達zui低穩(wěn)定轉速前后發(fā)電機中點輸出電壓受電子調(diào)節(jié)器作用趨于穩(wěn)定，轉速變化對其影響越來越小（由試驗證實，此時隨著發(fā)動機轉速的繼續(xù)升高發(fā)電機中點電壓有下降的趨勢）。由此可以得出故障原因。在發(fā)動機啟動過程中，隨著發(fā)動機轉速的升高，發(fā)電機中點電壓超過組合繼電器停止線圈觸發(fā)電壓6V（試驗測得）時，點火鎖電路中常閉觸點斷開即切斷起動電路，起動機停止工作，發(fā)動機因沒達到啟動轉速而不能正常啟動。
隨著發(fā)動機轉速的降低，發(fā)電機中點電壓降至1.5V（試驗測得）時，組合繼電器中常閉觸點克服停止線的束縛而吸合，啟動電路再次接通。周而復始，便出現(xiàn)了發(fā)動機無法啟動而發(fā)出咔、咔的聲音（這實際上是起動機甩輪與發(fā)動機大齒圈不斷嚙合、分離撞擊所致）。
經(jīng)證實該挖掘機在出廠時未見異常。在各部件均完好的情況下，變化的條件只有該機運抵長春的11月與轉年開始3月南北方的氣溫差異。經(jīng)廠家證實該機型定型生產(chǎn)后基本銷往廣東、廣西、福建及出口東南亞地區(qū)（該地區(qū)冬季zui冷時的日均氣溫也在10℃以上），至2005年12月東北地區(qū)只有我校購買了一臺，因此未做過低溫啟動試驗。用于南方的挖掘機未發(fā)現(xiàn)類似無法啟動的現(xiàn)象，故考慮故障與氣溫有關。為此我們進行了試驗。在環(huán)境溫度為4℃時，不使用預熱按鈕，在發(fā)動機中注入熱水后啟動，經(jīng)反復實驗當水溫達到18.5℃后，再次啟動，一切正常。
即這臺挖掘機無法啟動的原因是，該機型針對熱帶、亞熱帶氣候設計，在環(huán)境溫度降低的情況下，發(fā)動機要靠提高啟動轉速來實現(xiàn)正常啟動，然而隨著啟動轉速的升高，在未達到啟動轉速時發(fā)電機的中點電壓已達到6V，停止線圈被觸發(fā)，起動機停止工作，發(fā)動機無法正常起動。
故障的解決為使在低溫條件下，發(fā)電機中點電壓與JD136繼電器停止線圈的觸發(fā)電壓匹配，可在設計之初減小L375發(fā)動機與發(fā)電機的傳動比；或可在發(fā)電機中點與組合繼電器中點之間加裝一個小型常閉繼電器；或將組合繼電器JD136更換成JD131（農(nóng)用車上廣泛采用），此時把發(fā)電機中點及發(fā)電指示燈電路稍作改動即可，但JD131中沒有停止保護線圈，即不能實現(xiàn)在發(fā)動機達到zui低穩(wěn)定轉速后自動切斷啟動電路的停止保護。我們采用的是在發(fā)電機中點與組合繼電器中點之間加裝一個DC12V型繼電器（觸發(fā)電壓為7.2V）的方案，修理后發(fā)動機啟動過程順利正常。
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