港口流機設備電氣故障診斷方法

王 松，樂劍峰，吳元標

（舟山甬舟集裝箱碼頭有限公司，浙江舟山 316000）

0 引言

集裝箱港口的流機設備主要有集裝箱正面吊、空箱堆高機和集裝箱牽引車等，隨著全球汽車行業的迅速發展，港口流機設備的電子化程度越來越高，在強調電氣系統安全可靠的同時，許多控制電路應運而生，使得整車的電氣越來越復雜，增加了日常電氣故障診斷和排除的難度。由于集裝箱港口作業處于全年無休狀態，快速排除流機設備電氣故障具有顯著的經濟效益。很多電氣修理初學者由于接觸設備時間短，在應對電氣故障時經常無從下手，浪費搶修時間的同時也極容易因為盲目修理而造成設備故障復雜化，對此，初學者除了要學習港口流機設備的電氣系統原理外，還要經常總結電路規律，利用正確的方法診斷排除故障。根據電氣修理初學者的特點，結合設備電氣線路的基本規律，提出兩種行之有效的電氣故障診斷方法——直觀回路法和截點法。

1 直觀回路法和截點法

1.1 直觀回路法

汽車電氣系統由若干個電氣元件組成，而電氣元件又遵循著最基本的原則，通過其中的電流從電源正極走向負極，完成一個循環。每個系統都由若干回路組成，將所有的電氣元件聯系在一起，所以設備電氣系統是由若干組電氣元件組成的小回路構成。直觀回路法就是在遇到電氣故障時，通過結合電路原理圖將所有電氣元件進行一一對應，同時簡化總結出若干個回路，便于展開故障分析和排除。

直觀回路法是一種簡便的電氣原理學習方法，設備未發生故障時，也可以通過電路圖對整車進行電氣元件分解，將復雜電路圖簡化成直觀的單個回路圖，方便初學者理解設備的電氣原理。

1.2 截點法

電氣故障的診斷有難易之分，有些簡單的故障，如行車大燈單個不亮，基本可以用直觀回路法判斷是燈泡故障，如果燈泡正常，至多是故障大燈所在回路的開路問題，只要順著回路排查，能很快找到故障元件。有些復雜故障通過直觀回路法進行初步診斷后，經常會發現故障回路在設備中的電氣元件分布非常分散，線路冗長，有些不是通過單個回路就可以診斷出故障位置，在這種情況下就可以采用第二種電氣診斷方法——截點法來最終定位故障位置。截點法是截取電路中的某個點來診斷故障。直觀回路法中簡化出了若干回路，單獨的一個回路中有2個點，一個是故障點，另一個是中點，故障點是直觀反映電氣故障的元件，中點就是在確認故障元件正常后，截取回路的中點來分割故障，依次截取中點，最終鎖定故障位置；而當直觀回路法簡化出的回路存在共同元件時，這個元件就是截點法中另一個點——交點。因此截點法就是截取電氣故障中的故障點、中點、交點進行故障診斷的方法。

1.3 兩種方法的應用

直觀回路法和截點法通常是相互配合使用，電氣故障出現時，首先用直觀回路法根據電路的不同狀態將故障所在電路圖簡化成一個或者若干個電氣元件回路，其次根據截點法的故障點和中點切分故障電氣回路，然后根據交點切換定位故障點所在回路，最終利用中點找到故障位置。

2 案例分析

以OTTAWA YT50集裝箱牽引車電氣啟動系統故障為例。OTTAWA YT50集裝箱牽引車是一款進口原裝的港口流機設備，目前在全國各大港口都有一定的保有量，其電氣系統布置相對合理，電路原理說明書詳細準確，非常適合電氣修理初學者進行港口流機設備電氣故障排除的學習。案例故障為車輛無法啟動，測量蓄電池電壓及線束連接正常，車輛發動時啟動馬達無動作，同時排除車輛油路、司機操作等其他因素，確認為電氣系統故障。圖1為OTTAWA YT50集裝箱牽引車的啟動電路原理圖。

2.1 用直觀回路法總結啟動系統各工況下的電路回路

車輛啟動電路如圖1所示，當車輛電門開關打開后，點火鑰匙所處的位置不同將會產生多個電氣回路。當點火鑰匙處于空位時，啟動系統中沒有形成回路。當點火鑰匙打至通電擋時，可以根據電路原理圖整理出車輛啟動系統第一個完整的電氣回路：蓄電池正極端→變速箱控制模塊保險絲→變速箱控制模塊→空擋繼電器（線圈）→搭鐵負極端。

當點火鑰匙打至啟動擋時，共有4個完整的回路，其中回路①仍舊存在，此外還可以整理出3個完整的電氣回路：②蓄電池正極端→駕駛室點火鑰匙保險絲→點火鑰匙→空擋繼電器（開關）→啟動斷開繼電器2#（開關）→啟動繼電器（線圈）→搭鐵負極端；③蓄電池正極端→啟動繼電器（開關）→啟動馬達繼電器線圈→搭鐵負極端；④蓄電池正極端→啟動馬達繼電器（開關）→啟動馬達線圈→搭鐵負極端。

圖1 OTTAWA YT50集裝箱牽引車啟動電路

2.2 用截點法診斷故障

利用直觀回路法將可能引起故障的所有電氣元件進行梳理整合，并根據啟動電路原理圖歸納出上述4個完整的電氣回路。車輛在啟動過程中，4個電氣回路應均處于正常回路狀態，利用截點法對故障做進一步診斷。

首先根據截點法尋找第一個點——故障點，車輛故障為無法啟動，蓄電池正常，啟動馬達無動作，所以故障點為啟動馬達，檢查啟動馬達線圈正極端無電，同時確認回路④內無電流產生，兩端蓄電池供電正常，但無法確認啟動馬達是否故障。然后尋找截點法的第二個點——交點，將所有的回路交點根據故障點位置由近及遠依次羅列出：啟動馬達繼電器、啟動繼電器、空擋繼電器。依次拆卸檢查繼電器控制電路及工作情況，檢查結果發現3個繼電器通電后工作均正常，但回路中啟動馬達繼電器、啟動繼電器開關端有電，啟動馬達繼電器、啟動繼電器控制線圈沒電，而空擋繼電器線圈和開關均正常，也就是上述回路①運行正常，而回路②③均處于開路狀態。將蓄電池開關關閉，將回路③中的啟動繼電器開關端短接，然后打開蓄電池開關，車輛啟動正常，說明啟動馬達無故障。因此根據回路①空擋繼電器工作正常，回路③啟動繼電器工作異常，將重點放在回路②中，而此時回路②中的空擋繼電器和啟動繼電器2個元件測試均正常，此時利用截點法的第三個點——中點對故障回路②進行切分，2個繼電器之間的啟動斷開繼電器2#作為回路②的中點，成為診斷對象。通過拆卸檢查，發現啟動斷開繼電器2#控制線圈在通斷電的情況下，開關量均未發生變化，一直處于打開狀態，導致回路②一直處于開路狀態，繼而使回路③④均無法接通，影響車輛啟動。檢查繼電器插座，更換啟動斷開繼電器2#后，車輛啟動正常，試運行一段時間后車輛無重復故障產生，車輛無法啟動故障排除。

2.3 案例總結

通過OTTAWA YT50集裝箱牽引車啟動電氣故障診斷排除實例分析，發現在面對一定復雜程度的電氣故障時，合理利用直觀回路法和截點法，使整個故障診斷排除過程顯得非常有序，而且能快速有效地排除故障。同時，在故障診斷過程中，要靈活地運用這兩種方法。如通過直觀回路法確定故障所在回路后，如果該回路中的電氣元件在設備上非常分散，電氣線路冗長，可以根據診斷的簡便性選擇整個回路實際走線的中點進行故障點切分。另外，在實際故障診斷排除中，由于時間緊迫，可以優先對故障率較高的元件進行檢查，如保險絲、繼電器等，同時也不能忽略對電氣連接線的檢查，隨著設備使用年限的增加，線路老化問題會越來越嚴重，而電氣線路短路極容易造成設備安全隱患。

3 結語

通過對港口流機設備電氣故障診斷方法——直觀回路法和截點法基本原理的分析，結合故障診斷排除實例的應用，方便電氣故障修理的初學者快速理解設備電路原理，掌握基本的電氣故障診斷方法，便于今后港口流機設備電氣故障的診斷和檢修。