工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計與故障分析

張傳雷 徐林

摘要：隨著社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展，大型的工程項目逐漸增多，因此有關(guān)工程機械電氣系統(tǒng)方面的應用也越發(fā)普遍。電氣系統(tǒng)作為工程機械中尤為關(guān)鍵的內(nèi)容，應當確保合理設(shè)計并對常見的故障進行分析，最終確保為工程機械電氣系統(tǒng)的正常運行提供保障。因此，工程系統(tǒng)必須設(shè)計科學合理的機械設(shè)施，分析工藝機械系統(tǒng)中的一般故障，保證整個機電系統(tǒng)的正常運行，保證整個機械工程的安全和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：工程機械;電氣系統(tǒng);故障分析;系統(tǒng)設(shè)計

引言

在工程機械電氣系統(tǒng)的構(gòu)建過程中，應注重結(jié)合實際情況，針對相關(guān)規(guī)范，及時做好相關(guān)工作。文章結(jié)合工程機械電氣系統(tǒng)的構(gòu)造，對工程機械電氣系統(tǒng)在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題進行了詳細分析。

1電氣系統(tǒng)的組成部分

（1）儀表。在工程機械設(shè)計當中，主要應用的儀表有電壓表、冷卻液溫度表、變矩器油溫表、傳感器等幾類組成，在定位高端的工程機械設(shè)備，還包括一些傳感器、轉(zhuǎn)速表、車速表等，可以依據(jù)不同的機械設(shè)備類型進行合理的選擇。（2）電源線路。針對工程機械當中非常常見的單線制直流電氣系統(tǒng)為例，根據(jù)工作當中的電壓標準，主要將其分為12V和24V兩種類型，直流電流是以幾個部件所組成，主要有發(fā)電機、電源總開關(guān)、起動機、蓄電池等部件。（3）指示器。指示器在工程機機械設(shè)備當中是最為常用的指示燈，經(jīng)常是和儀表相結(jié)合，主要是用于為機械設(shè)備的操作人員提醒和指示信息，以保證工作人員的安全作業(yè)和機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。（4）照明系統(tǒng)。在工程機械的正常運轉(zhuǎn)當中，經(jīng)常會出現(xiàn)一些故障，必須借助照明系統(tǒng)進行報警或者提示信號，并且兼顧照明的作用，機械設(shè)備進行夜間工作時起著關(guān)鍵作用，比較常見的照明系統(tǒng)的部件組成是報警燈、前組合燈、后組合燈、工作燈等部件。

2工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計

2.1原理圖設(shè)計

在進行工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計的過程當中最為基本的即為電氣系統(tǒng)原理圖設(shè)計。在設(shè)計的過程當中應當加強對于每一個細節(jié)之處的把控，尤其是在原理圖設(shè)計過程當中所采用的標志、符號等等，這都代表著不同的線路設(shè)計以及元器件安排。除此之外，設(shè)計人員也可以采用插件的方式完成對于原理圖的設(shè)計，與此同時，在設(shè)計的過程當中，應當明確各個序號的分區(qū)情況。由于工程機械電氣系統(tǒng)在進行設(shè)計的過程當中會涉及很多電氣，因此通過序號分區(qū)的方式能夠有效對電氣以及線路進行區(qū)分，在原理圖設(shè)計的過程當中一方面能夠方便設(shè)計師對整體工程機械電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行把握，其次也能夠便于維修者有效區(qū)分元器件。

2.2設(shè)計成本分析

完成了原理圖的設(shè)計，在工藝機電系統(tǒng)設(shè)計過程中，必須對工藝機械系統(tǒng)的成本進行控制。當我們進行設(shè)計時，需要對設(shè)計進行良好的成本分析，避免這些情況超出所有實際預期。在保證施工機械質(zhì)量和技術(shù)水平的前提下，對工程機械系統(tǒng)的功能進行定位，并結(jié)合實際投資情況和方案設(shè)計，進行設(shè)計成本分析。否則，原理圖的設(shè)計、成本分析等設(shè)計環(huán)節(jié)就毫無意義。對工藝機械電氣系統(tǒng)的設(shè)計進行了合理的成本分析，保證了工藝機械的性能指標和質(zhì)量，制定了施工成本計算預算，并進行了工藝機械電氣系統(tǒng)的施工。這樣可以有效地節(jié)省公司的成本。

2.3元器件的選擇

元器件的選擇同樣也是整個工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。1）根據(jù)設(shè)計的原理圖，進行準確的元器件選用;2）元器件的選擇，對工程機械電氣系統(tǒng)的成本運算有很大的影響，不同型號和廠家的元器件價格也不盡相同。要做好元器件的選擇工作，要完成以下三項內(nèi)容：1）在系統(tǒng)整體規(guī)劃中，針對適合的元器件進行有效的篩選，還要保證元器件的適配性。2）在充分考慮總成本的基礎(chǔ)上，要重視元器件的成本和實際作用是否能達到最佳吻合。3）一定要嚴格把關(guān)，做好相關(guān)的質(zhì)量檢測，使之滿足實際需要，這樣才能真正保證工程電氣系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)高速化、普適化的運轉(zhuǎn)。

3工程機械電氣系統(tǒng)的故障分析

3.1傳感器的故障分析

傳感器是工程機械電氣系統(tǒng)中的重要部件，各個電氣控制系統(tǒng)都是需要電信號來實現(xiàn)的，通過傳感器將非電信號轉(zhuǎn)變成電信號，實現(xiàn)對各個控制系統(tǒng)傳輸相應的控制電信號。一旦傳感器發(fā)生故障，勢必會造成相應電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題，例如，工程機械電氣系統(tǒng)中常用的溫度傳感器，主要應用部位在發(fā)動機的位置，用于冷卻液溫度的控制，如果溫度傳感器發(fā)生故障就失去了對冷卻液溫度的控制，由于對系統(tǒng)的控制出現(xiàn)異常，造成發(fā)動機的故障，主要是傳感器內(nèi)部出現(xiàn)短路問題或電阻失準的問題等?？梢詫鞲衅魅∠聛?，然后對其兩端的引腳進行電阻的測量，如果電阻值為零，說明傳感器內(nèi)部出現(xiàn)了短路的問題，應及時進行更換;如果測量的電阻值高低不等失準的情況，主要是可能使受到外界的干擾而引起的，或是內(nèi)部熱偶點出現(xiàn)將斷未斷的現(xiàn)象，在排除外部干擾的情況下，如果測量的電阻值還是上下波動的話就說明是熱偶點的問題，應進行更換，避免故障的擴大化。

3.2混凝土泵車停機及非正常報警故障

故障案例：在正常使用過程中，混凝土泵車大臂中部的喇叭出現(xiàn)不正常報警現(xiàn)象，故障報警時間持續(xù)，故障代碼顯示液壓油溫過高，此時混凝土泵車停止工作，但在一段時間后又會自動恢復工作。根據(jù)故障提示，借助紅外溫度測量儀測量液壓油溫度，卻發(fā)現(xiàn)溫度不高。拔下機油溫度傳感器，依然沒有任何作用。卸下計算機板上的傳感器線，并使用模擬的正常油溫電信號引導計算機插針，該插針仍會顯示溫度過高并警報。故障檢測及處理：油溫顯示正常，說明紅外檢測儀油溫示數(shù)不準確或油溫傳感器出現(xiàn)故障。若兩者都經(jīng)檢查更換后，混凝土泵車電氣控制系統(tǒng)故障仍沒有解除，則需要對電腦主板進行檢測。此外，還需要對電腦一側(cè)的接線進行全面檢查，判斷是否存在接頭內(nèi)部積水、接線斷開等現(xiàn)象，在確定故障發(fā)生位置后，要加強防水措施，保證混凝土泵車電氣控制系統(tǒng)處于干燥運行環(huán)境。

3.3報警器閃爍

在對工程機械電氣系統(tǒng)進行設(shè)計的過程當中，會在重要部位進行報警燈設(shè)計，一旦出現(xiàn)異常情況報警燈會出現(xiàn)閃爍，從而提醒操作人員進行故障診斷，例如如果機油壓力報警燈出現(xiàn)閃爍，一般由于壓力開關(guān)出現(xiàn)故障或是線路短路造成的，因此工作人員應當檢查機油的壓力，如果不符合相關(guān)規(guī)定，應當用電阻檢測表進行電阻測量，從而排除故障出現(xiàn)的原因并及時進行維修或者更換。除此之外，如果充電報警燈出現(xiàn)閃爍，那么一定是工程機械電氣系統(tǒng)的供電系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，通過對發(fā)電機進行維修，從而確保電氣系統(tǒng)正常運行。

結(jié)語

總之，通過對機電設(shè)備系統(tǒng)通用設(shè)計方法的系統(tǒng)分析，可以看出電氣系統(tǒng)常見故障的原因是多種多樣的。結(jié)合電氣系統(tǒng)的工作原理和特點，維修人員可以依據(jù)設(shè)備故障表現(xiàn)采取現(xiàn)場觀察分析的方法和手段，對關(guān)鍵部位進行系統(tǒng)分析，并進行針對性的統(tǒng)計調(diào)查，以進一步提高維護修理和運作工作效率。

參考文獻

[1]邢智慧.工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計與故障探討[J].南方農(nóng)機，2019，50（12）：198.

[2]王成林.工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計及故障研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（7）：14.

[3]呂灝.工程機械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)故障分析及檢查排除[J].無線互聯(lián)科技，2015（1）：114.

[4]姜蘭蘭.淺析工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計和常見故障分析的方法[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（22）：82.

[5]何繼賢.工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計與故障分析[J].河北農(nóng)機，2014（7）：49-50.