論奔馳發(fā)動機故障檢測裝置及馬達(dá)自動保護系統(tǒng)設(shè)計

魯旭杰

摘要：礦山鏟運機在運行過程中，發(fā)動機和馬達(dá)發(fā)揮著重要的作用。本文通過對奔馳發(fā)動機故障檢測裝置進行闡述，分析其存在的問題，同時對馬達(dá)自動保護系統(tǒng)進行分析，并提出相應(yīng)的政策建議，為礦山鏟運機的正常運行奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機 馬達(dá) 奔馳

1 奔馳發(fā)動機故障檢測裝置

瑞典SANDVIK公司生產(chǎn)的TORO6與LH307系列的柴油鏟運機，是礦井下采掘的主力，一年365天不間斷運轉(zhuǎn)工作，為企業(yè)持續(xù)不斷創(chuàng)造經(jīng)濟效益。

鏟運機采用OM906LA六缸四沖程水冷直噴式發(fā)動機，全電子控制系統(tǒng)，通過電磁閥控制噴油量和噴油正時，控制系統(tǒng)由發(fā)動機控制模塊（ECM）、發(fā)動機控制單元（MR）、接口模塊（ADM）等組成。

在進行電控單元（ECU）供電電源連接時，務(wù)必確認(rèn)好電源的正、負(fù)極，以免損壞電控單元。引腳15上的電壓用于安全檢測，按照ISO11992標(biāo)準(zhǔn)，通過2線端口（單線通訊能力）實現(xiàn)通訊。在初始化階段，實際接口的工作模式設(shè)置為2線工作。檢測線是一接口，通過它可以診斷或修改測量值、錯誤和參數(shù)。發(fā)動機CAN負(fù)責(zé)ECM和汽車控制電子間的通信，低速CAN取決于運行電壓，11位標(biāo)識符。高速CAN電壓為5V，若CAN信息傳送中發(fā)生錯誤，診斷端口會試圖通過兩根CAN線中的一根建立連接。如果成功，10s后，再切換回兩線運行。若失敗，將重新切換回以前的單線運行。

2 2#Toro6在井下運行過程中存在的問題

發(fā)動機不能啟動，將車拖至地表后進行進一步排查，用奔馳發(fā)動機故障診斷儀進行測試，沒有發(fā)現(xiàn)故障原因。經(jīng)過仔細(xì)研究后，維修人員初步判斷為凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器位置錯誤，造成凸輪軸及曲軸磨損；在更換凸輪軸和曲軸后故障依舊。電氣技術(shù)人員將奔馳發(fā)動機上線路檢查后未發(fā)現(xiàn)故障點，無法確定是電氣線路故障還是機械故障。

經(jīng)過技術(shù)人員查閱奔馳發(fā)動機手冊和電噴發(fā)動機原理手冊后，創(chuàng)造的制作出一套奔馳發(fā)動機專用ECM連接裝置，該裝置可以將故障車的發(fā)動機和整車線路與正常設(shè)備的互相連接，很容易可以判斷出是發(fā)動機故障還是車輛本身線路故障。

3 馬達(dá)自動保護系統(tǒng)

無軌自卸運礦車是一種以柴油機為動力、液力機械傳動、電氣裝置輔助控制的井下無軌自卸式運輸機械，目前本礦在用3臺。

7月底，該系列卡車在井下運行的過程中，有2輛設(shè)備連續(xù)發(fā)生馬達(dá)損壞的故障，對正常生產(chǎn)造成影響，影響了設(shè)備的作業(yè)效率。經(jīng)過技術(shù)人員現(xiàn)場查看原因，發(fā)現(xiàn)由于啟動開關(guān)不回位，造成設(shè)備啟動后，馬達(dá)的啟動線圈仍然得電，馬達(dá)隨著發(fā)動機一起轉(zhuǎn)動，最終導(dǎo)致馬達(dá)燒毀。

為杜絕這種情況，技術(shù)人員開動腦筋，最終研究出馬達(dá)自動保護系統(tǒng)。其作用是：①發(fā)動機一旦發(fā)動就使馬達(dá)立刻自動停止工作，以避免馬達(dá)空轉(zhuǎn)，增加馬達(dá)的磨損；②發(fā)動機工作時，即使誤接通啟動開關(guān)，馬達(dá)也不會通電工作，以免驅(qū)動齒輪與飛輪齒圈發(fā)生打齒而損壞。該系統(tǒng)工作原理如圖1所示，選用博世（產(chǎn)品系列為0331801300）啟動繼電器，該繼電器為常開觸點，串聯(lián)到啟動繼電器K3常開點87下端，控制馬達(dá)電磁開關(guān)電路，線圈并聯(lián)到啟動繼電器的線圈電路中，D+接線柱接到發(fā)電機勵磁端接線柱。啟動時，啟動開關(guān)S71接通，使得線圈K2、K3同時得電，K3的30與87閉合，K2通過發(fā)電機勵磁端子接地，K2的30與50f閉合，使得馬達(dá)電磁開關(guān)通電，馬達(dá)開始工作。發(fā)動機啟動后，發(fā)電機正常發(fā)電，勵磁端輸出電壓，繼電器K2的D+立即不接地，此時如果啟動開關(guān)還未斷開，雖然K3通電工作，但繼電器K2由于沒有接地，不工作，30與50f斷開，使得馬達(dá)電磁開關(guān)不通電，馬達(dá)不工作。而在發(fā)動機工作時，如果誤接通啟動開關(guān)S71，同樣，K2不接地，馬達(dá)電磁開關(guān)不得電，可以有效避免馬達(dá)空轉(zhuǎn)。

根據(jù)此方案，我們陸續(xù)對1#、2#、3#CA12卡車進行了改造，改造后，至今沒有再發(fā)生一例馬達(dá)的非正常損壞。一個馬達(dá)價值5千余元，而一個繼電器30元，參照每年的每臺設(shè)備的馬達(dá)消耗，每年可節(jié)約費用共計3萬余元。

經(jīng)過改造后，不但可以有效的避免馬達(dá)空轉(zhuǎn)導(dǎo)致磨損增加，而且可以防止馬達(dá)齒輪與飛輪齒圈發(fā)生打齒而損壞，降低了馬達(dá)的損耗，避免了馬達(dá)非正常損壞。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫遜，陳劭.基于AVL檢測設(shè)備的電控發(fā)動機故障診斷研究[J].北京汽車，2012（02）.

[2]尹麗.優(yōu)選渦輪材質(zhì)和優(yōu)化渦輪鉆具結(jié)構(gòu) 提高其馬達(dá)使用壽命[J].河南科技，2013（16）.

[3]熊善文.東風(fēng)4型機車靜液壓馬達(dá)運轉(zhuǎn)故障分析及控制措施[J].中國設(shè)備管理，1999（10）.endprint

摘要：礦山鏟運機在運行過程中，發(fā)動機和馬達(dá)發(fā)揮著重要的作用。本文通過對奔馳發(fā)動機故障檢測裝置進行闡述，分析其存在的問題，同時對馬達(dá)自動保護系統(tǒng)進行分析，并提出相應(yīng)的政策建議，為礦山鏟運機的正常運行奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機 馬達(dá) 奔馳

1 奔馳發(fā)動機故障檢測裝置

瑞典SANDVIK公司生產(chǎn)的TORO6與LH307系列的柴油鏟運機，是礦井下采掘的主力，一年365天不間斷運轉(zhuǎn)工作，為企業(yè)持續(xù)不斷創(chuàng)造經(jīng)濟效益。

鏟運機采用OM906LA六缸四沖程水冷直噴式發(fā)動機，全電子控制系統(tǒng)，通過電磁閥控制噴油量和噴油正時，控制系統(tǒng)由發(fā)動機控制模塊（ECM）、發(fā)動機控制單元（MR）、接口模塊（ADM）等組成。

在進行電控單元（ECU）供電電源連接時，務(wù)必確認(rèn)好電源的正、負(fù)極，以免損壞電控單元。引腳15上的電壓用于安全檢測，按照ISO11992標(biāo)準(zhǔn)，通過2線端口（單線通訊能力）實現(xiàn)通訊。在初始化階段，實際接口的工作模式設(shè)置為2線工作。檢測線是一接口，通過它可以診斷或修改測量值、錯誤和參數(shù)。發(fā)動機CAN負(fù)責(zé)ECM和汽車控制電子間的通信，低速CAN取決于運行電壓，11位標(biāo)識符。高速CAN電壓為5V，若CAN信息傳送中發(fā)生錯誤，診斷端口會試圖通過兩根CAN線中的一根建立連接。如果成功，10s后，再切換回兩線運行。若失敗，將重新切換回以前的單線運行。

2 2#Toro6在井下運行過程中存在的問題

發(fā)動機不能啟動，將車拖至地表后進行進一步排查，用奔馳發(fā)動機故障診斷儀進行測試，沒有發(fā)現(xiàn)故障原因。經(jīng)過仔細(xì)研究后，維修人員初步判斷為凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器位置錯誤，造成凸輪軸及曲軸磨損；在更換凸輪軸和曲軸后故障依舊。電氣技術(shù)人員將奔馳發(fā)動機上線路檢查后未發(fā)現(xiàn)故障點，無法確定是電氣線路故障還是機械故障。

經(jīng)過技術(shù)人員查閱奔馳發(fā)動機手冊和電噴發(fā)動機原理手冊后，創(chuàng)造的制作出一套奔馳發(fā)動機專用ECM連接裝置，該裝置可以將故障車的發(fā)動機和整車線路與正常設(shè)備的互相連接，很容易可以判斷出是發(fā)動機故障還是車輛本身線路故障。

3 馬達(dá)自動保護系統(tǒng)

無軌自卸運礦車是一種以柴油機為動力、液力機械傳動、電氣裝置輔助控制的井下無軌自卸式運輸機械，目前本礦在用3臺。

7月底，該系列卡車在井下運行的過程中，有2輛設(shè)備連續(xù)發(fā)生馬達(dá)損壞的故障，對正常生產(chǎn)造成影響，影響了設(shè)備的作業(yè)效率。經(jīng)過技術(shù)人員現(xiàn)場查看原因，發(fā)現(xiàn)由于啟動開關(guān)不回位，造成設(shè)備啟動后，馬達(dá)的啟動線圈仍然得電，馬達(dá)隨著發(fā)動機一起轉(zhuǎn)動，最終導(dǎo)致馬達(dá)燒毀。

為杜絕這種情況，技術(shù)人員開動腦筋，最終研究出馬達(dá)自動保護系統(tǒng)。其作用是：①發(fā)動機一旦發(fā)動就使馬達(dá)立刻自動停止工作，以避免馬達(dá)空轉(zhuǎn)，增加馬達(dá)的磨損；②發(fā)動機工作時，即使誤接通啟動開關(guān)，馬達(dá)也不會通電工作，以免驅(qū)動齒輪與飛輪齒圈發(fā)生打齒而損壞。該系統(tǒng)工作原理如圖1所示，選用博世（產(chǎn)品系列為0331801300）啟動繼電器，該繼電器為常開觸點，串聯(lián)到啟動繼電器K3常開點87下端，控制馬達(dá)電磁開關(guān)電路，線圈并聯(lián)到啟動繼電器的線圈電路中，D+接線柱接到發(fā)電機勵磁端接線柱。啟動時，啟動開關(guān)S71接通，使得線圈K2、K3同時得電，K3的30與87閉合，K2通過發(fā)電機勵磁端子接地，K2的30與50f閉合，使得馬達(dá)電磁開關(guān)通電，馬達(dá)開始工作。發(fā)動機啟動后，發(fā)電機正常發(fā)電，勵磁端輸出電壓，繼電器K2的D+立即不接地，此時如果啟動開關(guān)還未斷開，雖然K3通電工作，但繼電器K2由于沒有接地，不工作，30與50f斷開，使得馬達(dá)電磁開關(guān)不通電，馬達(dá)不工作。而在發(fā)動機工作時，如果誤接通啟動開關(guān)S71，同樣，K2不接地，馬達(dá)電磁開關(guān)不得電，可以有效避免馬達(dá)空轉(zhuǎn)。

根據(jù)此方案，我們陸續(xù)對1#、2#、3#CA12卡車進行了改造，改造后，至今沒有再發(fā)生一例馬達(dá)的非正常損壞。一個馬達(dá)價值5千余元，而一個繼電器30元，參照每年的每臺設(shè)備的馬達(dá)消耗，每年可節(jié)約費用共計3萬余元。

經(jīng)過改造后，不但可以有效的避免馬達(dá)空轉(zhuǎn)導(dǎo)致磨損增加，而且可以防止馬達(dá)齒輪與飛輪齒圈發(fā)生打齒而損壞，降低了馬達(dá)的損耗，避免了馬達(dá)非正常損壞。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫遜，陳劭.基于AVL檢測設(shè)備的電控發(fā)動機故障診斷研究[J].北京汽車，2012（02）.

[2]尹麗.優(yōu)選渦輪材質(zhì)和優(yōu)化渦輪鉆具結(jié)構(gòu) 提高其馬達(dá)使用壽命[J].河南科技，2013（16）.

[3]熊善文.東風(fēng)4型機車靜液壓馬達(dá)運轉(zhuǎn)故障分析及控制措施[J].中國設(shè)備管理，1999（10）.endprint

摘要：礦山鏟運機在運行過程中，發(fā)動機和馬達(dá)發(fā)揮著重要的作用。本文通過對奔馳發(fā)動機故障檢測裝置進行闡述，分析其存在的問題，同時對馬達(dá)自動保護系統(tǒng)進行分析，并提出相應(yīng)的政策建議，為礦山鏟運機的正常運行奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機 馬達(dá) 奔馳

1 奔馳發(fā)動機故障檢測裝置

瑞典SANDVIK公司生產(chǎn)的TORO6與LH307系列的柴油鏟運機，是礦井下采掘的主力，一年365天不間斷運轉(zhuǎn)工作，為企業(yè)持續(xù)不斷創(chuàng)造經(jīng)濟效益。

鏟運機采用OM906LA六缸四沖程水冷直噴式發(fā)動機，全電子控制系統(tǒng)，通過電磁閥控制噴油量和噴油正時，控制系統(tǒng)由發(fā)動機控制模塊（ECM）、發(fā)動機控制單元（MR）、接口模塊（ADM）等組成。

在進行電控單元（ECU）供電電源連接時，務(wù)必確認(rèn)好電源的正、負(fù)極，以免損壞電控單元。引腳15上的電壓用于安全檢測，按照ISO11992標(biāo)準(zhǔn)，通過2線端口（單線通訊能力）實現(xiàn)通訊。在初始化階段，實際接口的工作模式設(shè)置為2線工作。檢測線是一接口，通過它可以診斷或修改測量值、錯誤和參數(shù)。發(fā)動機CAN負(fù)責(zé)ECM和汽車控制電子間的通信，低速CAN取決于運行電壓，11位標(biāo)識符。高速CAN電壓為5V，若CAN信息傳送中發(fā)生錯誤，診斷端口會試圖通過兩根CAN線中的一根建立連接。如果成功，10s后，再切換回兩線運行。若失敗，將重新切換回以前的單線運行。

2 2#Toro6在井下運行過程中存在的問題

發(fā)動機不能啟動，將車拖至地表后進行進一步排查，用奔馳發(fā)動機故障診斷儀進行測試，沒有發(fā)現(xiàn)故障原因。經(jīng)過仔細(xì)研究后，維修人員初步判斷為凸輪軸位置傳感器和曲軸位置傳感器位置錯誤，造成凸輪軸及曲軸磨損；在更換凸輪軸和曲軸后故障依舊。電氣技術(shù)人員將奔馳發(fā)動機上線路檢查后未發(fā)現(xiàn)故障點，無法確定是電氣線路故障還是機械故障。

經(jīng)過技術(shù)人員查閱奔馳發(fā)動機手冊和電噴發(fā)動機原理手冊后，創(chuàng)造的制作出一套奔馳發(fā)動機專用ECM連接裝置，該裝置可以將故障車的發(fā)動機和整車線路與正常設(shè)備的互相連接，很容易可以判斷出是發(fā)動機故障還是車輛本身線路故障。

3 馬達(dá)自動保護系統(tǒng)

無軌自卸運礦車是一種以柴油機為動力、液力機械傳動、電氣裝置輔助控制的井下無軌自卸式運輸機械，目前本礦在用3臺。

7月底，該系列卡車在井下運行的過程中，有2輛設(shè)備連續(xù)發(fā)生馬達(dá)損壞的故障，對正常生產(chǎn)造成影響，影響了設(shè)備的作業(yè)效率。經(jīng)過技術(shù)人員現(xiàn)場查看原因，發(fā)現(xiàn)由于啟動開關(guān)不回位，造成設(shè)備啟動后，馬達(dá)的啟動線圈仍然得電，馬達(dá)隨著發(fā)動機一起轉(zhuǎn)動，最終導(dǎo)致馬達(dá)燒毀。

為杜絕這種情況，技術(shù)人員開動腦筋，最終研究出馬達(dá)自動保護系統(tǒng)。其作用是：①發(fā)動機一旦發(fā)動就使馬達(dá)立刻自動停止工作，以避免馬達(dá)空轉(zhuǎn)，增加馬達(dá)的磨損；②發(fā)動機工作時，即使誤接通啟動開關(guān)，馬達(dá)也不會通電工作，以免驅(qū)動齒輪與飛輪齒圈發(fā)生打齒而損壞。該系統(tǒng)工作原理如圖1所示，選用博世（產(chǎn)品系列為0331801300）啟動繼電器，該繼電器為常開觸點，串聯(lián)到啟動繼電器K3常開點87下端，控制馬達(dá)電磁開關(guān)電路，線圈并聯(lián)到啟動繼電器的線圈電路中，D+接線柱接到發(fā)電機勵磁端接線柱。啟動時，啟動開關(guān)S71接通，使得線圈K2、K3同時得電，K3的30與87閉合，K2通過發(fā)電機勵磁端子接地，K2的30與50f閉合，使得馬達(dá)電磁開關(guān)通電，馬達(dá)開始工作。發(fā)動機啟動后，發(fā)電機正常發(fā)電，勵磁端輸出電壓，繼電器K2的D+立即不接地，此時如果啟動開關(guān)還未斷開，雖然K3通電工作，但繼電器K2由于沒有接地，不工作，30與50f斷開，使得馬達(dá)電磁開關(guān)不通電，馬達(dá)不工作。而在發(fā)動機工作時，如果誤接通啟動開關(guān)S71，同樣，K2不接地，馬達(dá)電磁開關(guān)不得電，可以有效避免馬達(dá)空轉(zhuǎn)。

根據(jù)此方案，我們陸續(xù)對1#、2#、3#CA12卡車進行了改造，改造后，至今沒有再發(fā)生一例馬達(dá)的非正常損壞。一個馬達(dá)價值5千余元，而一個繼電器30元，參照每年的每臺設(shè)備的馬達(dá)消耗，每年可節(jié)約費用共計3萬余元。

經(jīng)過改造后，不但可以有效的避免馬達(dá)空轉(zhuǎn)導(dǎo)致磨損增加，而且可以防止馬達(dá)齒輪與飛輪齒圈發(fā)生打齒而損壞，降低了馬達(dá)的損耗，避免了馬達(dá)非正常損壞。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫遜，陳劭.基于AVL檢測設(shè)備的電控發(fā)動機故障診斷研究[J].北京汽車，2012（02）.

[2]尹麗.優(yōu)選渦輪材質(zhì)和優(yōu)化渦輪鉆具結(jié)構(gòu) 提高其馬達(dá)使用壽命[J].河南科技，2013（16）.

[3]熊善文.東風(fēng)4型機車靜液壓馬達(dá)運轉(zhuǎn)故障分析及控制措施[J].中國設(shè)備管理，1999（10）.endprint