TR100礦用自卸車倒檔舉升互鎖故障分析及改進(jìn)

尤日偉

（中冶集團(tuán)銅鋅有限公司巴基斯坦山達(dá)克銅金項(xiàng)目，北京 100028）

內(nèi)蒙古北方重型汽車股份有限公司生產(chǎn)的TERX-TR100型礦用自卸車 （91T），是國(guó)內(nèi)外露天礦山主流的運(yùn)輸設(shè)備之一，該車采用CEC2型變速器自動(dòng)換檔電控系統(tǒng)，電控組件ECU（圖1）在CEC2發(fā)生故障時(shí)，能采取有效措施及故障診斷，防止變速器損壞，并通過點(diǎn)亮變速器故障檢查燈，調(diào)取故障代碼，使操作人員和維修人員能及時(shí)處理故障。

1 故障現(xiàn)象

2012年初，中冶集團(tuán)銅鋅公司巴基斯坦山達(dá)克項(xiàng)目新購(gòu)進(jìn)6臺(tái)TR100礦用自卸車 （系列號(hào)T6001466，車輛識(shí)別號(hào)為L(zhǎng)A9R3AVDXBBN1466）。在新車試運(yùn)行過程中，筆者發(fā)現(xiàn)車廂斗一舉起來，駕駛室副座下的CEC2電控系統(tǒng)接線盒內(nèi) （圖2）就發(fā)出帶顫動(dòng)的異響，廂斗落下后異響即刻消失。在車輛發(fā)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲該異響不易發(fā)覺，熄火后打開鑰匙2檔就非常明顯。筆者心存疑惑，打開接線盒確認(rèn)是從繼電器R8（K61）發(fā)出的振動(dòng)聲響，于是檢查其它車輛，情況皆相同。由于未發(fā)現(xiàn)其它影響車輛運(yùn)行的故障，又是新車，當(dāng)時(shí)只是將問題埋在心中，并未作出處理。

幾個(gè)月后，其中一輛車 （發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行3 500 h）出現(xiàn)無(wú)倒檔現(xiàn)象，并且檔位顯示器沒有故障代碼出現(xiàn)，這就排除了變速器電氣故障的可能，油門傳感器阻值也正常 （6～12kΩ）。

2 故障分析

筆者考慮過該車的CEC2系統(tǒng)還具有變速器濾芯堵塞檔位抑制、舉升檔位抑制、倒檔互鎖等檔位抑制故障，但前兩者都不影響倒檔功能，只是抑制車輛沒有高速檔 （僅有前進(jìn)1檔），那問題就聚集在后者——舉升倒檔互鎖電路上了。查看 《TR100維修手冊(cè)》中CEC2輸入信號(hào)電路，如圖3所示。

根據(jù)電路進(jìn)行逐一排查，很快發(fā)現(xiàn)繼電器K61（倒檔舉升互鎖繼電器，圖2內(nèi)的R8）損壞，更換繼電器，車輛恢復(fù)倒檔，故障排除。至此，本是一個(gè)很簡(jiǎn)單的車輛故障維修過程，可筆者此時(shí)回想幾個(gè)月前該繼電器發(fā)出振動(dòng)的問題：是不是引起該繼電器損壞的直接原因呢？于是結(jié)合圖3進(jìn)行了一系列的測(cè)量、分析和試驗(yàn)，找到了使該繼電器損壞的原因。

注：因 《TR100維修手冊(cè)》原電路圖中S22是三線制接近開關(guān)，實(shí)際車輛使用的是二線制接近開關(guān)，且原圖中繼電器K61搭鐵線有誤，筆者特做參考改動(dòng)，在此文不加以描述。

首先筆者將電路圖簡(jiǎn)單化，直接將舉升檔位抑制和倒檔舉升互鎖電路從圖3中提取出來，如圖4所示。根據(jù)圖4看出，當(dāng)點(diǎn)火運(yùn)行繼電器得電，且車廂斗舉起時(shí)，S22常開觸點(diǎn)閉合 （德國(guó)制造，型號(hào)為NCN15-30GM60-Z1，圓柱形金屬外殼電感式直流二線制常開型接近開關(guān)，件號(hào)：15259165，實(shí)物見圖5），儀表板舉升指示燈H點(diǎn)亮，舉升繼電器K35得電，K35常開觸點(diǎn)閉合，使ECU的S32插頭引出的143#線與S27插頭引出的163#線連接，ECU得到信號(hào)實(shí)施檔位抑制，限制車輛進(jìn)入高速檔，同時(shí)倒檔互鎖繼電器K61也得電，使K61的常閉觸點(diǎn)斷開，ECU的V31與V14的連接被中斷，ECU給出禁止掛入倒檔的指令，實(shí)現(xiàn)倒檔舉升互鎖功能，確保在卸礦時(shí)避免車輛發(fā)生意外事故。

按照以上分析，似乎不能看出什么問題，但筆者經(jīng)過試驗(yàn)與測(cè)試發(fā)現(xiàn)，接近開關(guān)S22工作狀態(tài)時(shí)，繼電器K35與K61的工作電壓僅為DC 20V，也就是S22起到了分壓作用 （4V），且S22的輸出電流僅為140mA左右，經(jīng)過2個(gè)繼電器的分流后 （指示燈的功率非常小，忽略），K61不能正常工作，長(zhǎng)期處于欠壓、欠流狀態(tài)，導(dǎo)致繼電器一直振動(dòng)，時(shí)間久了就出現(xiàn)線圈或觸點(diǎn)損壞故障，導(dǎo)致車輛處于無(wú)倒檔現(xiàn)象。

3 故障排除

經(jīng)過試驗(yàn)，拔掉其中 （K35或K61）任何一個(gè)繼電器，接線盒內(nèi)響聲中斷，繼電器工作正常，也就證明接近開關(guān)帶動(dòng)一個(gè)繼電器和舉升指示燈負(fù)載沒問題，于是筆者將電路作出簡(jiǎn)單改動(dòng)，如圖6所示。

由圖6不難看出，S22接近開關(guān)輸出信號(hào)控制一個(gè)新增加的通用型繼電器K0（DC24V，20A／10A），由K0的常開觸點(diǎn)控制繼電器K35和K61線圈的通斷，線圈電源取至接線盒內(nèi)24 V電源線上，2個(gè)繼電器工作進(jìn)入正常狀態(tài)，無(wú)異響。該改造僅耗費(fèi)一個(gè)繼電器 （件號(hào)：15256444）和增加一個(gè)熔斷絲F0（10A），不需要遠(yuǎn)距離引線，全部工作都在副座下的ECU接線盒內(nèi)。在此后的車輛遇到由于該繼電器（K61）的損壞導(dǎo)致車輛無(wú)倒檔故障時(shí)，都對(duì)其做了改造，使用至今未再發(fā)生該故障。

TR100礦用自卸車電控系統(tǒng)復(fù)雜，傳感元件眾多，需熟練掌握其控制原理及各種元件參數(shù)，把電氣理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)完美結(jié)合起來，處理疑難故障才能得心應(yīng)手。