工程機械電氣控制系統(tǒng)故障研究

鐘磊

摘要： 工程機械電氣控制系統(tǒng)故障問題導致機械設備無法正常運轉(zhuǎn)，可以直接利用故障代碼進行全面排除，使用專用的檢測儀還可以讀取設備的水溫、轉(zhuǎn)速等不同類型的運行參數(shù)，協(xié)助檢測人員對故障問題進行分析，根據(jù)故障類型采取有效的整改和完善措施，保障電氣控制系統(tǒng)的安全性與可靠性。

Abstract： The failure of the electrical control system of construction machinery causes the mechanical equipment to fail to operate normally. You can directly use the fault code to completely eliminate it. Using a dedicated detector， you can also read different types of operating parameters such as the water temperature and speed of the equipment to assist the inspector in the Analyze the fault problem， and take effective rectification and improvement measures according to the fault type to ensure the safety and reliability of the electrical control system.

關(guān)鍵詞： 工程機械;電氣控制;系統(tǒng)故障

Key words： construction machinery;electrical control;system failure

中圖分類號：TP306.3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）01-0079-03

0 ?引言

目前工程機械設備還是以內(nèi)燃機為主動力，工程機械設備當中的電氣控制系統(tǒng)與內(nèi)燃機具有內(nèi)在的實用聯(lián)系，因而電氣控制系統(tǒng)所覆蓋的功能面積較為廣泛。在一般情況下，若控制系統(tǒng)當中出現(xiàn)了故障問題時，可使用故障碼和專用儀器對其進行分析和檢測，根據(jù)故障碼所顯示的錯誤和其他問題情況予以綜合分析，及時的找出誘發(fā)故障問題的相關(guān)原因，采取完善、有效的應對措施對故障問題加以維修，實現(xiàn)對故障問題的全面排除，通過對工程機械電氣系統(tǒng)故障問題的深度分析，以可行、規(guī)范以及有效的設計方法，實現(xiàn)對工程機械電氣系統(tǒng)的高效化使用。

1 ?工程機械電氣控制系統(tǒng)當中的常見故障以及處理方法

1.1 電氣控制系統(tǒng)的常見故障類型

通過對電氣控制系統(tǒng)進行全面分析，可以看出其主要有以下幾種常見故障類型。首先，電源缺相。對于電源缺相等方面的故障問題來說，在檢測的過程中可以看出電力系統(tǒng)缺乏穩(wěn)定性，且此類干擾問題屬于系統(tǒng)在運行階段的常見故障類型。通過對電源缺相故障問題進行分析和診斷，可以看出造成此類問題的原因主要是由于在系統(tǒng)電源的線路設計以及安裝作業(yè)的實施過程中，由于出現(xiàn)了質(zhì)量問題所導致。此外，當系統(tǒng)內(nèi)部的電源部件出現(xiàn)較為明顯的損壞現(xiàn)象時，也會導致電源缺相等問題的出現(xiàn)，甚至還有可能是在系統(tǒng)電源的外部區(qū)域，由于絕緣線出現(xiàn)了損壞情況，從而造成了電源缺項等方面的問題。其次，電氣過載。對于電氣過載等方面的故障問題來說，在實際的檢測過程中可以看出，系統(tǒng)的電機在工作階段所涉及到的電流，普遍高于額定電流的規(guī)定范圍。通過對此類故障問題進行全面分析和逐步診斷，可以看出造成此類問題的原因主要是由于系統(tǒng)在實際的操作過程中，出現(xiàn)了過于頻繁的情況，導致整體的操作頻率普遍較高，從而使電機在運行的過程中出現(xiàn)了加載空轉(zhuǎn)等問題，或者由于其外部的電源電壓逐漸升高，從而造成了電氣過載等問題。再次，過載電流等方面的故障問題。當出現(xiàn)過載電流等故障情況時，其主要在系統(tǒng)的運行過程中有著較為具體的表現(xiàn)。由于系統(tǒng)自身的電流運行情況超過了規(guī)定的額定電流，從而導致在出現(xiàn)過載電流等方面的故障問題時，則會使電路元器件等設備所承受的整體負載能量相對較大，進一步對電氣系統(tǒng)的整體運行效果帶來了不良影響。最后，電氣短路。對于電氣短路故障來說，其主要的表現(xiàn)形式可以分為三種不同的類型。一是三組電相存在短路故障;二是一項接地的短路故障問題;三是一組繞組存在短路故障問題。

1.2 裝載機的電氣故障

在將裝載機投入到生產(chǎn)工作當中之后，裝載機的電氣系統(tǒng)由于長時間的處于震蕩、碰撞和沖擊的工作環(huán)境當中，其內(nèi)部的電氣系統(tǒng)當中的各個零部件都會受到震動的影響，從而產(chǎn)生了故障問題，在此類工作環(huán)境當中裝載機無法避免受到電氣故障的影響，當電氣系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障時，整個系統(tǒng)則會停止工作。當裝載機電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。首先，蓄電池當中的容量不夠充足。通過對電解液的調(diào)整或直接予以更換檢查，或者消除接觸不牢和不良的接線，若上述方法仍然無法排除此類故障問題，則可以對幾百予以直接更換。其次，電機正常但蓄電池無法充電或者充電率普遍較低。對于此類故障問題，可以通過對極板的更換，并對接觸不牢或者不良的接線予以排查和消除，或者對其進行脫磁處理，對裝載機進行重新調(diào)整或者對調(diào)節(jié)器予以更換。再次，喇叭不響或者聲音嘶啞。在出現(xiàn)此類故障問題時，一般需要對螺母進行鎖緊或者擰緊處理，看喇叭是否能夠回復到最佳聲音。在必要的情況下，還需要根據(jù)實際情況對整流器或者接頭的重新調(diào)整予以充分考慮，甚至還可以對喇叭進行調(diào)整或者更換。最后，當發(fā)電機虧電或者不發(fā)電時，那么可以對短路電樞進行檢查并修復，再對斷路的磁場線圈予以接通檢查，或者利用蓄電池并使用原始的發(fā)動機極性對磁場線圈的兩端予以充磁處理。

2 ?分析造成工程機械設備電氣控制系統(tǒng)故障問題的相關(guān)原因

造成工程機械設備電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題的相關(guān)原因，主要由設備使用不恰當，設備維護落實不力以及周邊環(huán)境影響等多種不同的因素所導致，且影響電機控制系統(tǒng)的周邊環(huán)境條件具有多樣化的特點，在受到電磁干擾因素、氣候環(huán)境因素和機械作用力影響時，則不利于保障電機控制系統(tǒng)的可靠性。

2.1 電磁干擾因素

工程機械設備電氣控制系統(tǒng)的所在區(qū)域有著大量的電磁波等物質(zhì)，使控制系統(tǒng)的外部和內(nèi)部區(qū)域都受到了電磁波的因素的干擾，由于整體系統(tǒng)所遭受的電磁波干擾作用力度普遍較大，從而導致系統(tǒng)在運行的過程中輸出了較強的噪音，進一步造成了噪聲污染，導致系統(tǒng)無法處于持續(xù)穩(wěn)定的運行狀態(tài)，甚至會在機械設備的運轉(zhuǎn)過程當中造成難以預知的安全風險問題。

2.2 機械作用力的影響

對于機械作用力等干擾因素所造成的故障影響來說，由于電氣控制系統(tǒng)的實際運載工作與其他系統(tǒng)之間有著本質(zhì)上的不同，在實際的運載過程中，還會受到大量的機械作用力的干擾，而此類機械作用力又包含了離心加速度、震動以及沖擊力等多種不同的類型，若電氣控制系統(tǒng)受到了多種機械作用力的影響時，則會導致元器件的參數(shù)出現(xiàn)失誤，或者直接造成損壞，甚至會導致系統(tǒng)的器件出現(xiàn)了過度變形情況，加大了對金屬元器件的損壞力度。

2.3 氣候因素造成工程機械設備電氣控制系統(tǒng)故障

氣候因素主要包括了氣壓、溫度、大氣污染以及濕度等多方面的因素類型，此類因素對電氣控制系統(tǒng)帶來了較大的干擾，不僅會導致系統(tǒng)的運行溫度普遍較高，還會對設備的整體結(jié)構(gòu)帶來嚴重的損壞，降低了系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)的電氣性能，導致系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)效率日益遲緩，在嚴重情況下還會導致電氣控制系統(tǒng)無法處于正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

3 ?工程機械設備電氣控制系統(tǒng)故障的常規(guī)性原因以及常規(guī)性檢查

對于不同類型的電氣控制系統(tǒng)來說，在實際的運行階段往往會受到機械力度的影響，例如：沖擊力、震動力和離心力等。其中，對于機械力來說，不僅會導致電氣控制系統(tǒng)當中的元件參數(shù)出現(xiàn)較大的誤差，還會對元器件帶來嚴重的損壞性問題。通過對施工現(xiàn)場的濕度、溫度、氣壓以及大氣等因素予以嚴格的把控，并找出影響電氣控制系統(tǒng)的具體原因，進一步對故障問題加以控制。分析造成工程機械設備電氣控制系統(tǒng)故障的常規(guī)性原因，由于工程機械設備具有復雜化的特點，在實際的運行和使用過程中容易出現(xiàn)不同類型的故障問題，通過對實際情況進行分析，可以看出工程機械設備的電氣控制系統(tǒng)故障主要是由多樣化的誘發(fā)因素所造成。例如：環(huán)境設備維護、設備使用缺乏規(guī)范性等方面的問題都會產(chǎn)生相應的故障，當系統(tǒng)受到氣候和電磁干擾的同時，還會使工程機械設備電氣控制系統(tǒng)故障日益加劇。

雖然工程機械設備電氣控制系統(tǒng)的各項功能逐漸強化，并呈現(xiàn)出了多樣化的革新趨勢，但由于系統(tǒng)自診范圍內(nèi)部所出現(xiàn)的故障問題普遍較多，從而為系統(tǒng)故障的檢查和排除作業(yè)帶來了較大的難度。通過對傳動以及制動結(jié)構(gòu)當中所出現(xiàn)的問題范圍予以合理的把控，以嚴謹、認真的工作態(tài)度，確保每一項檢查作業(yè)都能夠具備細致化和全面性的特點，按照規(guī)定的檢測順序找出電氣控制系統(tǒng)當中存在的故障部位，在使用有效的完善方法對故障予以修復。對于工程機械設備電氣自動化控制系統(tǒng)當中的電路來說，在開展故障檢查作業(yè)的過程中，需要從系統(tǒng)的主電路入手，派遣專業(yè)的檢查人員對控制系統(tǒng)的電動機運行情況予以勘察，之后再沿著電流的反向趨勢檢查觸頭系統(tǒng)和熔斷器線路故障問題，根據(jù)系統(tǒng)控制電路和系統(tǒng)主電路之間所呈現(xiàn)出的控制關(guān)系，對電磁線路、線路接頭、聯(lián)鎖觸點和自鎖觸電當中的問題予以檢查。在一般情況下，當電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題時，首先可以對相關(guān)電路進行檢查，進一步再對電動機的工作情況進行檢查，當上述兩項檢查作業(yè)完成之后，還可以針對熔斷器的線路和觸頭系統(tǒng)進行檢查，通過對系統(tǒng)主電路和系統(tǒng)控制電路之間所存在的控制關(guān)系予以全面勘察，并在此基礎上依次排查相應的故障問題，及時的找出故障出現(xiàn)的具體部位和造成此類故障的主要誘因，從而才能夠采取有針對性的故障處理辦法。除此之外，當發(fā)現(xiàn)具體的故障部位時，還可以使用人工信號法、對比法或者換件法等不同類型的方法，實現(xiàn)對故障問題的有效處理，在深入的檢查和全面修理工作逐步開展之后，確保能夠?qū)⒐收蠁栴}予以全面排除。由于機械工程設備電氣控制系統(tǒng)逐漸呈現(xiàn)出了復雜化的特點，以直觀形式的觀察辦法無法順利的找出故障的具體位置，需要通過對常見的系統(tǒng)故障予以分析，并在長期的發(fā)展過程中收集有效的故障問題處理經(jīng)驗，熟練的掌握電機控制系統(tǒng)的具體工作原理和相關(guān)工作內(nèi)容，避免出現(xiàn)盲目檢修問題。除此之外，為了實現(xiàn)對常規(guī)問題的全面排查和有效排除，還需要從多個角度和不同思路入手，基于整體性原則分析電氣控制系統(tǒng)的故障問題，保障問題處理辦法的有效性與積極性。

4 ?在開展工程機械電氣控制系統(tǒng)檢修作業(yè)時的注意事項

4.1 正確使用電路檢測儀表

在實際的測量過程當中，需要對電路檢測儀表的使用方法予以高度的重視，保障操作使用階段的合理性與科學性。當電流檔需要被投入到電流測量作業(yè)當中進行使用時，那么電壓檔還需要被用于電壓測量作業(yè)當中。在使用電路檢測儀表等設備的前期階段，需要對電路儀表的使用方法、操作規(guī)范、運行條件以及管理流程等方面的內(nèi)容予以詳細、充分的了解，通過對電壓電路測量作業(yè)的實際情況進行分析，可以看出需要在實際的測定過程中，還需要確保電壓和電路能夠處于電路檢測儀表的量程范圍之內(nèi)。當電路檢測儀表當中的探針相對較大時，則不利于測量工作的順利開展，并對各項測量作業(yè)帶來較大的難度，可以通過在探針的上方部位纏繞細小的金屬絲等物質(zhì)，為測量作業(yè)提供便利性保障，推動此項作業(yè)的順利進行。除此之外，在檢修作業(yè)的實施階段，還需要對工程機械電氣控制系統(tǒng)內(nèi)部所涉及到的電路圖予以全面分析和深入了解，及時的掌握端子的整體數(shù)量和實際的安裝位置。

4.2 保障端子連接器的正確連接和準確拆卸

在拆卸線束的過程中，并不需要對線束進行拉動處理，而是需要抓住與線束相互連接的接頭，則可以順利的開展拆卸作業(yè)。當松開鎖后還需要對連接器予以拆除處理，避免使用較大的力度，減少對電線和連接器所造成損壞。除此之外，在連接端子接頭之前，還需要對端子的生銹情況予以檢查，若終端已經(jīng)出現(xiàn)了生銹等問題時，還需要利用砂紙等物質(zhì)對相關(guān)銹跡予以全面清除。除此之外，在連接的過程中，還需要確保端子的垂直性，并且不能夠超過外部的邊界區(qū)域。不僅如此，在修理防水接頭之前，還需要將接頭的周邊區(qū)域擦拭干凈，利用干凈的水源減少對接頭區(qū)域的污染，但需要注意避免細小的水滴進入到接頭當中，減少對接頭設備的損壞和損傷。需要注意的是，當水源進入到了連接器的內(nèi)部時，需要等連接器內(nèi)部水分揮發(fā)完全之后，并處于干燥的環(huán)境條件下才能夠予以重新連接。

4.3 實現(xiàn)對導線的準確識別

在開展工程機械電氣控制系統(tǒng)維護檢修工作的同時，對需要及時對不同類型的導線代碼予以區(qū)分，及時的掌握導線的具體顏色，避免出現(xiàn)電線錯配問題。在工程機械電氣控制系統(tǒng)當中有著大量的導線線路，而部分導線材料在使用的過程中，會利用相應的代碼來代表線材的具體顏色，例如RW、LG等。其中，左邊的字母則代表了線材的背景顏色，右邊的字母代表了線材的標志性顏色。為此，維修工作人員需要定期參與專業(yè)培訓活動，學習關(guān)于工程機械電氣控制系統(tǒng)的線束代碼知識，為此類維修工作的順利開展奠定良好的基礎，避免在實踐操作的過程中出現(xiàn)嚴重的失誤。

4.4 及時的切斷電源

在開展工程機械電氣控制系統(tǒng)檢修作業(yè)之前，需要對整體的機電電源予以關(guān)閉，避免對維修人員的生命健康安全造成不良影響，當導體和連接器在維護的過程中處于連接狀態(tài)時，不僅會導致線束出現(xiàn)熔斷等問題，還會對保險絲帶來嚴重的損壞，從而誘發(fā)短路等情況，從而引發(fā)火災等安全事故。為此，在開展工程機械電氣控制系統(tǒng)維護作業(yè)的過程中，首先需要及時的切斷整機的電源，并將其作為維修作業(yè)的首要問題。

4.5 檢查并排除工程機械設備電氣控制系統(tǒng)的故障問題

根據(jù)系統(tǒng)所控制的電路和主機電路予以檢查，明確掌握控制鏈之間的電磁關(guān)系，確保線路之間的連接觸點和自動鎖的觸電效果處于正常狀態(tài)，通過對相關(guān)故障問題的有力控制，將相關(guān)問題控制在可操作的范圍內(nèi)，保障檢查、檢測和處理工序的細致化與全面性，準確的找出產(chǎn)生故障問題的系統(tǒng)部件，及時的開展修理工作，保障工程機械設備電氣控制系統(tǒng)的持續(xù)化運行。除此之外，雖然工程機械設備當中的電氣控制功能和效用日益強大，但處于系統(tǒng)自診范圍內(nèi)部的故障問題在實際的處理過程中具有較大的難度，在檢查工程機械設備電氣自動化控制系統(tǒng)電路故障的過程中，不僅需要派遣專業(yè)的檢查工作人員，還需要從系統(tǒng)的主電路入手，確保電動機控制系統(tǒng)運行狀態(tài)能夠處于正常范圍，再沿著反向的趨勢對導電系統(tǒng)進行檢查，避免保險絲出現(xiàn)熔斷或者損壞等問題。

4.6 對各項參數(shù)予以全面記錄，及時開展檢修后續(xù)導線處理

在維修工程機械電氣控制系統(tǒng)的過程中，在相關(guān)維修工作完成之后，需要對工程機械電氣控制系統(tǒng)當中已經(jīng)受到拆卸處理的線束予以妥善處理，對綁扎損壞或者尚未達到合格標準的線束進行更換，及時的引進新型的線束設施進行使用，推動工程機械電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。與此同時，為了避免相關(guān)參數(shù)出現(xiàn)缺失性等問題，維修人員還需要根據(jù)所測得的參數(shù)數(shù)據(jù)進行記錄，保障記錄結(jié)果的完整性與全面性，為后續(xù)的探討、分析和研究作業(yè)的順利開展奠定良好的基礎，并提供工序運行便利性保障，推動各項維修作業(yè)的順利開展。需要注意的是，在綁扎線束的過程中，避免使用應折的方法對線束進行硬折綁扎處理，相應的綁扎工具還需要盡量遠離線束等設施，避免對線束造成磨損，從而帶來嚴重的折斷問題。

4.7 深入的了解電力工作原理圖

對于電路工作原理圖來說，不僅包含了電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原件等方面的內(nèi)容，還可以充分的彰顯出不同元件之間在電路連接過程中所呈現(xiàn)出的運行狀態(tài)，以直觀的形式使維修工作人員能夠結(jié)合電路工作原理圖，及時的掌握電氣控制系統(tǒng)的運行情況。為此，需要加大對電路工作原理圖的研究力度，并從中及時的找出能夠控制電氣系統(tǒng)各項部件的有效方法和具體措施，明確掌握各部件之間的工作關(guān)系，保障故障位置分析的準確性，避免由于開展大面積的維修作業(yè)，從而提高了工程機械電氣控制系統(tǒng)故障維修工序的實施效率。

5 ?結(jié)論

工程機械設備電氣控制系統(tǒng)具有復雜化的特點，以直觀性的觀察措施已經(jīng)難以找出故障的具體位置和相關(guān)誘因，這就要求檢修工作人員能夠在充分了解工程機械設備電氣控制系統(tǒng)在運行階段的常見故障問題予以分析，通過對相關(guān)故障類型的逐步排查，準確的掌握電氣控制系統(tǒng)的工作原理和運行情況，避免出現(xiàn)盲目性維修作業(yè)的問題。檢修工作人員還需要站在多個不同的角度，以多樣化的思路大膽的開展檢修嘗試作業(yè)，從電氣控制系統(tǒng)的整體方面入手，對相關(guān)故障因素加以思考，從而及時的找出產(chǎn)生故障問題的部件和造成此類故障問題的誘因，采取積極、有效的問題處理措施對相關(guān)故障問題加以改善，確保工程機械電氣控制系統(tǒng)能夠持續(xù)處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，避免對后續(xù)的施工作業(yè)造成不良影響。

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