農(nóng)業(yè)機(jī)械電氣系統(tǒng)的組成特點(diǎn)與故障維修方法

李春瑤

(遜克縣奇克鎮(zhèn)農(nóng)村振興發(fā)展服務(wù)中心，黑龍江 遜克 164499)

0 引言

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)水平的快速提升，農(nóng)業(yè)機(jī)械的功能越加豐富，其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所能發(fā)揮的效能顯著提升，為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)條件。在現(xiàn)代化農(nóng)機(jī)產(chǎn)品中，除傳統(tǒng)機(jī)械、液壓等技術(shù)的應(yīng)用外，電氣系統(tǒng)的功能和重要性越發(fā)凸顯。尤其在自動(dòng)化技術(shù)與農(nóng)機(jī)充分結(jié)合的新時(shí)期，電氣系統(tǒng)更是涉及到農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的各個(gè)結(jié)構(gòu)，并精確地控制農(nóng)機(jī)的多項(xiàng)功能。若農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的電路系統(tǒng)出現(xiàn)故障，對(duì)于農(nóng)機(jī)的工作能力、控制精確性、故障檢測(cè)功能都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，處理不當(dāng)還會(huì)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率降低、作業(yè)質(zhì)量下降等問(wèn)題。因此，農(nóng)機(jī)駕駛員需要明確農(nóng)機(jī)產(chǎn)品電氣系統(tǒng)組成與工作原理，并掌握常見故障的維修技術(shù)，以保證農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠得到最合理的使用與維修。

1 特點(diǎn)與組成

1.1 特點(diǎn)

農(nóng)業(yè)機(jī)械的電氣系統(tǒng)是為各個(gè)工作部位的電氣元件進(jìn)行供電、控制、通訊、調(diào)節(jié)的系統(tǒng)總稱，農(nóng)業(yè)機(jī)械的電氣系統(tǒng)包括了供電設(shè)備、輸電線路、控制元件、保護(hù)元件、檢測(cè)原件、警報(bào)元件等。農(nóng)業(yè)機(jī)械的電氣系統(tǒng)通常采用24 V制的工作電壓，主要以單線制負(fù)極搭鐵的方式布置，各個(gè)控制元件、顯示裝置、警報(bào)元件以及蓄電池采用并聯(lián)的方式進(jìn)行聯(lián)接，而電源開關(guān)、檢測(cè)元件、電路保險(xiǎn)等元件則采用串聯(lián)的連接方式。農(nóng)業(yè)機(jī)械的所有電控元件的電能均通過(guò)蓄電池提供，駕駛員可以通過(guò)駕駛位置的顯示和控制按鍵對(duì)農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)的各個(gè)功能進(jìn)行控制。電氣系統(tǒng)的發(fā)展使傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)使用中很多需要采用人工進(jìn)行調(diào)節(jié)、檢查的工作被電氣元件替代，顯著減少了農(nóng)機(jī)駕駛過(guò)程人員的工作量，并提高了農(nóng)機(jī)使用的可靠性和便捷性。

1.2 組成

我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備種類很多，如大馬力拖拉機(jī)、聯(lián)合收獲機(jī)、水稻插秧機(jī)等都配備了十分復(fù)雜的電氣系統(tǒng)，而且精量播種機(jī)、植保機(jī)械、耕整地等需與拖拉機(jī)配套使用的農(nóng)機(jī)具也都配套有電氣系統(tǒng)，從農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)的規(guī)律來(lái)看，其主要由以下幾大部分構(gòu)成。

1.2.1 啟動(dòng)電路系統(tǒng)

啟動(dòng)電路主要用于農(nóng)業(yè)機(jī)械柴油機(jī)的啟動(dòng)使用，其組成元件包括起動(dòng)機(jī)、啟動(dòng)開關(guān)、繼電器、預(yù)熱器以及預(yù)熱開關(guān)等，啟動(dòng)電路系統(tǒng)又可分為主電路、控制電路、預(yù)熱電路三大部分。在蓄電池的供電下，啟動(dòng)電路在啟動(dòng)瞬間所需的電流值很大，因此，啟動(dòng)電路的線路布置多采用粗直徑的銅制導(dǎo)線進(jìn)行連接，以承載啟動(dòng)瞬時(shí)的電路負(fù)載?？刂齐娐分饕脕?lái)控制啟動(dòng)系統(tǒng)的電路開閉，通過(guò)控制啟動(dòng)開關(guān)、開啟起動(dòng)機(jī)的電磁開關(guān)，并在啟動(dòng)過(guò)程中對(duì)起動(dòng)機(jī)和繼電器進(jìn)行保護(hù)。預(yù)熱電路是啟動(dòng)電路系統(tǒng)的附屬結(jié)構(gòu)，通過(guò)啟動(dòng)開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)氣管預(yù)熱器的控制。

1.2.2 電源系統(tǒng)

電源系統(tǒng)是以發(fā)電機(jī)與蓄電池為中心的供電系統(tǒng)，包含電源開關(guān)、電流表、調(diào)節(jié)器等元件。在電源系統(tǒng)的電路布置中，發(fā)電機(jī)與蓄電池為并聯(lián)連接，農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，并為蓄電池進(jìn)行供電。在蓄電池充電過(guò)程中，電流表的指針向正數(shù)值方向移動(dòng)，若發(fā)動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)而使用電氣元件，則電流表指針向負(fù)方向移動(dòng)，表明蓄電池處于放電狀態(tài)。電源系統(tǒng)的另一個(gè)功能是形成勵(lì)磁電路，當(dāng)駕駛員將農(nóng)機(jī)的啟動(dòng)鑰匙插入鑰匙孔后，旋轉(zhuǎn)鑰匙脫離初始位置后，激磁電路即被接通，并預(yù)先為發(fā)電機(jī)建立磁場(chǎng)，且激磁電路還能隨著發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后的電流大小自行調(diào)整磁場(chǎng)強(qiáng)弱，使電壓達(dá)到最佳的穩(wěn)定狀態(tài)[1]。

1.2.3 內(nèi)部監(jiān)測(cè)與故障預(yù)警電路

隨著電氣技術(shù)的不斷升級(jí)，中大型農(nóng)業(yè)機(jī)械上的安全電氣元件逐漸增多，其中以各個(gè)關(guān)鍵部位的安全檢測(cè)元件與故障預(yù)警元件為主。例如，對(duì)于大型收割機(jī)、大馬力拖拉機(jī)上都配備了針對(duì)柴油機(jī)、變速箱的各項(xiàng)功能監(jiān)測(cè)使用的傳感器，如溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、振動(dòng)傳感器等，還包括對(duì)農(nóng)機(jī)執(zhí)行功能的監(jiān)測(cè)元件，如對(duì)播種機(jī)種子剩余量監(jiān)測(cè)，播種量檢測(cè)；對(duì)耕整地機(jī)具牽引力監(jiān)測(cè)、耕深監(jiān)測(cè)等。這些傳感器通過(guò)蓄電池進(jìn)行供電，并以并聯(lián)的關(guān)系形成內(nèi)部監(jiān)測(cè)電路系統(tǒng)，當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存在偏差時(shí)，會(huì)觸發(fā)警報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警。農(nóng)業(yè)機(jī)械的電子警報(bào)系統(tǒng)主要受ECU控制器的控制，當(dāng)接收到故障信號(hào)后，相應(yīng)的警報(bào)裝置工作，以指示燈、蜂鳴器、語(yǔ)音提示、方向盤震顫等形式向駕駛員提出預(yù)警，提醒駕駛員及時(shí)處理問(wèn)題。農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)重啟后監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與預(yù)警系統(tǒng)重置，若之前發(fā)生的問(wèn)題被解決，則系統(tǒng)將顯示各項(xiàng)參數(shù)正常[2]。

1.2.4 輔助系統(tǒng)電路

輔助系統(tǒng)電路主要包括數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸電路和農(nóng)機(jī)照明電路兩部分，是農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)運(yùn)行的輔助系統(tǒng)，其功能發(fā)揮對(duì)于農(nóng)機(jī)各個(gè)功能的實(shí)施起到重要的基礎(chǔ)作用。數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸系統(tǒng)連接著各個(gè)傳感器元件及ECU和水溫表、油溫表、機(jī)油壓力表等多種儀表，數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸電路采用多條并聯(lián)的形式連接，負(fù)責(zé)不同的信號(hào)傳輸功能。農(nóng)機(jī)照明電路承載著農(nóng)機(jī)前小燈、后小燈、儀表燈等光源設(shè)備的供電和控制功能，左右兩側(cè)同時(shí)亮起的燈光連接在同一開關(guān)的同一擋位上，例如兩遠(yuǎn)光燈、兩近光燈需同時(shí)亮起；而交替使用的光源應(yīng)接在同一開關(guān)的不同擋位上，例如遠(yuǎn)光燈與近光燈、左、右轉(zhuǎn)向燈等。

2 常見故障與維修方法

2.1 啟動(dòng)功能異常

農(nóng)業(yè)機(jī)械的啟動(dòng)功能異常主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面，一是啟動(dòng)困難，表現(xiàn)為扭轉(zhuǎn)鑰匙啟動(dòng)后起動(dòng)機(jī)不工作，機(jī)具不啟動(dòng)，此時(shí)應(yīng)當(dāng)使用萬(wàn)用表檢查起動(dòng)機(jī)兩側(cè)是否有電壓，如果沒(méi)有電壓，很可能是啟動(dòng)開關(guān)損壞或接觸不良，應(yīng)進(jìn)行修理或更換，若起動(dòng)機(jī)兩側(cè)電壓正常，則應(yīng)檢查起動(dòng)機(jī)是否損壞或存在故障，對(duì)其進(jìn)行維修，必要時(shí)進(jìn)行更換；二是啟動(dòng)無(wú)力，表現(xiàn)為啟動(dòng)過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)、感覺(jué)費(fèi)力，此時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查蓄電池位置是否存在虛接，緊固蓄電池極樁后嘗試是否啟動(dòng)正常，若仍存在問(wèn)題，可能是蓄電池電力不足導(dǎo)致的，此時(shí)可通過(guò)開燈、按喇叭，分析燈源亮度和喇叭聲響判斷是否存在蓄電池電量不足問(wèn)題，若發(fā)現(xiàn)電量不足，應(yīng)及時(shí)充電。

2.2 儀表指示功能失效

儀表指示功能失效可能是以下原因?qū)е碌模喝魞x表指針始終不動(dòng)，可能是對(duì)應(yīng)的傳感器損壞導(dǎo)致的，可通過(guò)將傳感器短路，查看儀表指針是否恢復(fù)擺動(dòng)來(lái)進(jìn)行判斷，傳感器損壞應(yīng)進(jìn)行更換，此外儀表指針損壞也可能使儀表失效，應(yīng)對(duì)儀表進(jìn)行更換；儀表功能失效的另一個(gè)表現(xiàn)是儀表指針不回位，這也可能是傳感器或儀表?yè)p壞導(dǎo)致的，也可通過(guò)上述方式進(jìn)行判斷，確定故障問(wèn)題后進(jìn)行維修。

2.3 蓄電池虧電故障

蓄電池虧電故障表現(xiàn)為蓄電池充滿電后十幾小時(shí)甚至幾個(gè)小時(shí)就出現(xiàn)電量不足問(wèn)題。這可能是蓄電池保養(yǎng)不當(dāng)或長(zhǎng)期放置導(dǎo)致的，此時(shí)應(yīng)更換電解液并充滿電，觀察電池放電狀態(tài)。通常情況下，功能正常的蓄電池每24 h放電率應(yīng)不超過(guò)額定容量的1%。若更換電解液后電池蓄電能力沒(méi)有恢復(fù)，則應(yīng)考慮返廠修復(fù)或更換新的蓄電池。

2.4 預(yù)警系統(tǒng)不工作

預(yù)警系統(tǒng)屬于電氣系統(tǒng)的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，當(dāng)機(jī)具出現(xiàn)故障，預(yù)警系統(tǒng)卻沒(méi)有進(jìn)行預(yù)警，最可能是傳感器裝置出現(xiàn)故障，可通過(guò)上文提及的檢測(cè)傳感器的方法檢查傳感器狀態(tài)。預(yù)警系統(tǒng)不工作也可能是數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程存在故障，若傳輸線路短路也會(huì)造成故障發(fā)生。此外預(yù)警警示燈、蜂鳴器等裝置損壞也是預(yù)警系統(tǒng)不工作的原因之一，應(yīng)對(duì)損壞裝置進(jìn)行及時(shí)更換。

3 結(jié)語(yǔ)

電氣系統(tǒng)在現(xiàn)代農(nóng)機(jī)中的作用越來(lái)越大，農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)的故障對(duì)農(nóng)機(jī)的使用和作業(yè)質(zhì)量也有很大影響，農(nóng)民在了解農(nóng)機(jī)技術(shù)和原理的同時(shí)，也應(yīng)重視對(duì)農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成的學(xué)習(xí)，并掌握電氣系統(tǒng)常見故障的維修方法，確保農(nóng)業(yè)機(jī)械得到正確、高效的使用。

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