1.故障现象
一批使用时间均超过3500h、整机工作效率均略有下降的某型25:挖掘机,在我公司进行批量再制造。在再制造过程中,这批挖掘机柴油机均出现挂上低速挡(1、2挡)“憋车”熄火、挂上高速挡掉速但不熄火故障。正常情况下,挂上高速挡掉速约为200r/min,而故障挖掘机挂上高速挡掉速达300 r/min以上。
2.故障排查
通常无论高速挡或者低速挡“憋车”熄火,柴油机排气管总会有大量黑烟冒出。维修人员在现场发现低速挡(1、2挡)“憋车”熄火时,柴油机排气管无黑烟冒出,这说明柴油机供油不足,所以我们将故障排查的主要目标锁定为柴油机燃油供给系统。
这批挖掘机均配装康明斯6BTA5.9型柴油机,其燃油供给系统主要由燃油滤芯、喷油器、油水分离器、喷油泵及熄火电磁阀等组成。由于多台挖掘机均存在该故障,可排除该故障的偶发性,该型柴油机燃油供给系统元件存在共性故障的可能性较大。为此我们进行了以下排查:
首先,检查供油油路。发现燃油箱的密封性、出油口出油量、存油量均正常,逐一拆检油水分离器滤芯、燃油粗滤芯、燃油精滤芯、手油泵过滤网等部位,均未发现堵塞现象。
其次,检查喷油器。逐一拆下每个汽缸的喷油器,观察其喷油情况,发现各喷油器喷油量均匀且压力差很小,可判断各个喷油器无故障。但是发现喷油器的喷油量偏少,由此判断喷油泵供油有问题。
再次,检查喷油泵。分析喷油泵喷油量偏少的原因应包括2个方面:一是喷油泵内部存在故障,二是喷油泵进油处的熄火电磁阀存在故障。启动柴油机,从1挡缓慢提升至10档,发现喷油泵加油均止常,说明喷油泵正常。
然后,检查熄火电磁阀。将连接熄火电磁阀与喷油泵的拉杆拆开,启动柴油机,用手拉动拉杆至柴油泪L转速达到1150r/min(1挡转速),观察柴油机并无熄火现象发生,再次证明喷油泵无故障,应当是熄火电磁阀存在故障。
最后,用万用电表测量熄火电磁阀线圈的电阻为54Ω,与标准值一致。启动柴油机,熄火电磁阀吸合正常。将连接熄火电磁阀与喷油泵拉杆上的锁紧螺母松开,将拉杆端部铰接球头与拉杆拧紧后紧固锁紧螺母,以缩短熄火电磁阀与喷油泵之间的行程,试机时故障消失。
3.故障原因
该型挖掘机配装的康明斯6BTA5.9型柴油机熄火电磁阀安装位置如附图所示。分析认为,由于挖掘机长期工作,拉杆5与铰接球头3因磨损产生了一定间隙,造成拉杆5实际行程缩短、喷油泵6供油量减少,导致发生该故障。
随后在调整其他故障挖掘机拉杆行程时,发现只调整铰接球头3与拉杆5不能完全消除该故障,还需松开安装螺栓2,将熄火电磁阀1整体向后移动(熄火电磁阀1安装座螺孔为一长孔)。调整过程中,发现熄火电磁阀1与喷油泵6之间行程调整范围为3~5mm。若调整范围过大,会造成熄火电磁阀无法吸合、柴油机无法启动,长时间通电还可能造成熄火电磁阀1线圈烧毁。
调整熄火电磁阀1与喷油泵6行程之前,必须确认熄火电磁阀1线圈的电阻在标准范围内。如果熄火电磁阀1线圈电阻在20Ω以下,说明其线圈线匝之间短路,必须更换线圈,此时单纯调整拉杆行程已经不能解决问题。
以前解决老旧挖掘机柴油机低速挡熄火的方法是调高柴油机转速,或者调低液压主泵功率,这2种方法都会影响挖掘机工作效率、增加油耗。本次通过调整熄火电磁阀与喷油泵之间的拉杆行程,从根本上解决了柴油机低速挡熄火问题。