工程機(jī)械電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與故障分析

鄧超

【摘要】在工程機(jī)械電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)之中，其設(shè)計(jì)的可靠性是非常重要的，要從每一個(gè)環(huán)節(jié)上去綜合考慮設(shè)計(jì)的可行性以及可能發(fā)生的一切故障原因分析?，F(xiàn)代化的工程機(jī)械系統(tǒng)正朝著復(fù)雜化和自動(dòng)化的方向前進(jìn)，這就讓工程機(jī)械電氣系統(tǒng)在越來(lái)越精細(xì)的環(huán)境下注意其發(fā)生故障頻繁的地方，盡可能的完善設(shè)備，做好故障分析，保證其安全運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】工程機(jī)械；電氣系統(tǒng)；設(shè)計(jì)與故障

0.引言

在工程機(jī)械中，電氣系統(tǒng)可以分為兩大部分，一個(gè)是電子系統(tǒng)，另一個(gè)是電氣設(shè)備。其中，電子系統(tǒng)包含了發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制燃油噴射系統(tǒng)，電子控制自動(dòng)變速器，電子檢測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)，電子的智能控制系統(tǒng)等等，電子系統(tǒng)其實(shí)也是可以把它當(dāng)作是電氣系統(tǒng)中的用電設(shè)備的一部分的。而電氣設(shè)備則包含了蓄電池，發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)器，啟動(dòng)系統(tǒng)，充電系統(tǒng)與各種用電的設(shè)備。

1.設(shè)計(jì)

充分了解和掌握全車的電氣配置與相關(guān)的技術(shù)要求，先做一個(gè)原理圖的設(shè)計(jì)構(gòu)思，然后根據(jù)整機(jī)與其他每一個(gè)系統(tǒng)的需要，再進(jìn)行電氣系統(tǒng)的原理圖設(shè)計(jì)制作。當(dāng)然了，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要考慮主機(jī)的功能和參數(shù)等相關(guān)問(wèn)題。要統(tǒng)籌全局，在所有的預(yù)算范圍內(nèi)，充分考慮電氣系統(tǒng)要占的成本比例，然后采取相應(yīng)的控制措施。在成本的預(yù)算范圍之內(nèi)選擇適合的滿足性能參數(shù)的電器件的型號(hào)廠家。根據(jù)整機(jī)的布局和結(jié)構(gòu)進(jìn)行線束設(shè)計(jì)繪制，合理的對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)裝配，這需要考慮好電氣件的相關(guān)型號(hào)和線束的保護(hù)辦法[1]。

1.1 裝載機(jī)的電氣系統(tǒng)

裝載機(jī)的原理圖設(shè)計(jì)首先要選擇標(biāo)志性的或符號(hào)針對(duì)相應(yīng)的電器件進(jìn)行標(biāo)注記號(hào)，這樣可以有效的解決在電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中遇見的線路復(fù)雜等各種相關(guān)問(wèn)題。對(duì)裝載機(jī)線路的一側(cè)按照字母或數(shù)字的方式，標(biāo)記出電路相應(yīng)的線號(hào)或線徑，對(duì)線路做線號(hào)，就是為了方便最初的設(shè)計(jì)者和之后的維修者們?nèi)^(qū)分。

1.2 關(guān)于成本的分析

成本分析的本來(lái)指的就是運(yùn)用會(huì)計(jì)學(xué)中的成本核算和其他相關(guān)資料對(duì)成本進(jìn)行分析，找出影響成本的原因，從而找到一種可以降低成本的有效途徑。針對(duì)工程機(jī)械電氣系統(tǒng)做成本分析，主要是從原理圖的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上根據(jù)電氣系統(tǒng)的工作技術(shù)要求，選擇性價(jià)比高的系統(tǒng)器件，并對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行合理的成本預(yù)算。比如說(shuō)，一個(gè)三噸的裝載機(jī)，其電氣系統(tǒng)整體的成本應(yīng)該差不多控制在四千元之內(nèi)就可以了。

1.3 關(guān)于電器件

原理圖設(shè)計(jì)好并且對(duì)電氣系統(tǒng)的目標(biāo)成本分析確定了以后，就要開始考慮電器件的選擇了。在選用電器件的時(shí)候，一定要注意其是不是符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的，是不是滿足是錯(cuò)使用的要求的，如果說(shuō)其涉及到了出口產(chǎn)品，那么還要注意的是出口國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和特殊法律法規(guī)要求?？紤]器件的兼容通用性和性價(jià)比，比如說(shuō)，針對(duì)高寒的地方在選擇器件的時(shí)候，其標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量都要比別的平常的電器件要求高，質(zhì)量好。電氣系統(tǒng)中有幾個(gè)很重要的器件，比如說(shuō)，儀表、燈具、蓄電池等等[2]。

工程機(jī)械電氣系統(tǒng)的不斷完善發(fā)展，對(duì)器件的要求不斷的提高，單表的設(shè)計(jì)已經(jīng)無(wú)法滿足其需求，所以數(shù)字組合儀表就應(yīng)運(yùn)而生了。數(shù)字組合儀表利用微控制器作核心數(shù)字處理方式，把冷卻液的溫度與油量油壓，小時(shí)計(jì)和多個(gè)報(bào)警指示高度集成，對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行高精度的快速處理，使其具有穩(wěn)定性好、精準(zhǔn)度高、抗干擾能力強(qiáng)、低耗能等優(yōu)勢(shì)，它不像單個(gè)的儀表和報(bào)警器的組合方式。

而燈具的選擇與安裝都是需要滿足國(guó)內(nèi)土方機(jī)械行業(yè)，配光性能和外部照明和信號(hào)裝置的規(guī)定安裝。舉個(gè)例子，假如說(shuō)裝載機(jī)需要選擇合適的前組合燈，包括遠(yuǎn)光燈、近光燈、轉(zhuǎn)向指示功能的、前防霧燈、后工作燈、示寬、后組合燈（含倒車、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、示寬功能）。還有就是按照國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)要求的話，還需要在駕駛室安裝頂棚燈，以此來(lái)滿足需求。在選擇燈具的標(biāo)準(zhǔn)上，除了必須符合標(biāo)準(zhǔn)和要求之外，還要注意考慮其外形的美觀度，要與整機(jī)的風(fēng)格相匹配。最后要注意設(shè)計(jì)一個(gè)好的燈架，以此來(lái)保護(hù)燈具的外殼，避免在操作行車過(guò)程中出現(xiàn)的損壞碰撞。

1.4 插接件線束

在線束的圖紙上應(yīng)該要有所有和生產(chǎn)線相關(guān)的信息，比如說(shuō)，選用導(dǎo)線的線型、線徑、顏色、線束護(hù)套（及端子）型號(hào)，包扎的要求，過(guò)孔密封和保護(hù)，固定卡扣的型號(hào)技術(shù)與設(shè)計(jì)工藝的各種要求等等。特別需要注意的是，一般來(lái)講對(duì)電源導(dǎo)線的顏色是沒(méi)有什么特別的規(guī)定的，但是對(duì)于地線必須要求是黑色的。

2.故障分析

由于工程機(jī)械電氣系統(tǒng)的電路復(fù)雜，電器眾多，倘若是在裝配的過(guò)程中出現(xiàn)了不當(dāng)?shù)牟僮骰蜓b配不當(dāng)，就會(huì)給工程機(jī)械電氣系統(tǒng)帶來(lái)很多的故障。常見的有三種：傳感器的故障，充電報(bào)警燈閃亮和機(jī)油壓力報(bào)警燈發(fā)生閃亮的情況。這些故障就要求，在最初的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，就要將安全性和可靠性已經(jīng)耐久性等引入工程機(jī)械電氣系統(tǒng)中，考慮完善，歸納總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)[3]。

3.結(jié)束語(yǔ)

本文從工程機(jī)械電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和故障兩個(gè)大點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)歸納，針對(duì)如何做好電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了膚淺的觀點(diǎn)，然后針對(duì)故障問(wèn)題簡(jiǎn)單的闡述了規(guī)避的方法，隨著電子器件在電氣系統(tǒng)中的使用越來(lái)越大，設(shè)計(jì)也越來(lái)月復(fù)雜。得出了，要想在人們對(duì)工程機(jī)械的舒適安全等性能越來(lái)越高的今天，進(jìn)行設(shè)計(jì)操作，就必須要全局考慮，完善設(shè)計(jì)多多學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡熙明.工程機(jī)械電氣系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)[J].硅谷.2013 （10）：67-68.

[2]楊國(guó)平.現(xiàn)代工程機(jī)械故障診斷與排除大全[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014：326-338.

[3]王世旺，喻衍，肖春.工程機(jī)械電氣系統(tǒng)振動(dòng)臺(tái)的測(cè)試和研究[J].工程機(jī)械，2011，42（9）.