工程機械電氣系統(tǒng)設計及故障研究

王成林

摘 要：當下社會發(fā)展的腳步越來越快，大型的工程項目日益增多，工程機械的應用也愈發(fā)普遍，電氣系統(tǒng)作為工程機械當中非常關鍵的內容，對其合理的設計，并認真分析系統(tǒng)中發(fā)生的一些常見故障尤為重要，為整個機械電氣系統(tǒng)的正常運行提供了有利的保障。

關鍵詞：工程機械電氣系統(tǒng)；設計；故障分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.012

1 電氣系統(tǒng)的組成部分

（1）儀表。在工程機械設計當中，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備，還包括一些傳感器、轉速表、車速表等，可以依據不同的機械設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、起動機、蓄電池等部件。

（3）指示器。指示器在工程機機械設備當中是最為常用的指示燈，經常是和儀表相結合，主要是用于為機械設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)和機械設備的正常運轉。

（4）照明系統(tǒng)。在工程機械的正常運轉當中，經常會出現一些故障，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，機械設備進行夜間工作時起著關鍵作用，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)設計

（1）原理設計圖。原理圖的設計在工程機械電氣系統(tǒng)設計當中是基本要素，主要是用于描述和定位工程機械的功能，據此完成原理圖的設計。在設計原理圖時，需要關注每個細節(jié)，一些符號、標志等都表示不同的線路和元器件。還需要針對整套設計的原理圖做線號標記和線徑標記，可以應用插件或者是插件空位的形式來進行。由于工程機械的電器件非常復雜，還應在設計當中對序號做分區(qū)，以有效的區(qū)別各個電器件和復雜的線路。原理設計圖可以幫助維修人員便捷的分辨元器件，還能更有效的區(qū)分整體工程機械電氣系統(tǒng)的結構。

（2）分析設計成本。完成了原理圖的設計，在工程機械電氣系統(tǒng)設計過程中，還需要對工程機械電氣系統(tǒng)的成本進行控制，禁止盲目的、不計成本、超過核算預期且不切實際的設計方式，為了避免這種情況的發(fā)生，做好設計的成本分析非常必要。在確保工程機械的質量和技術標準的前提下，定位工程機械電氣系統(tǒng)的功能，結合實際的投入情況以及原理圖的設計，分析設計成本，不然原理圖設計、成本分析和其他的一些設計環(huán)節(jié)將毫無意義。對工程機械電氣系統(tǒng)設計進行合理的成本分析，可以更好的保證工程機械的性能指標和質量，再進行成本的預算，使工程機械電氣系統(tǒng)更具有性價比，可以有效的節(jié)約企業(yè)的成本投入，對企業(yè)的長遠發(fā)展起著重要作用。

（3）元器件選型。工程機械電氣系統(tǒng)設計當中尤為關鍵的內容就是元器件的選擇，以機械電氣系統(tǒng)的總預算為基礎，依據設計的原理圖再對元器件進行適當的選擇。第一，要充分掌握電氣系統(tǒng)設計的性能，并且考慮到元器件是否通用和兼容，再進行元器件的選擇；第二，以工程機械電氣系統(tǒng)設計的總預算為基礎，選擇高性價比的元器件；第三，選擇符合使用標準的元器件，并對元器件進行測試，以保障工程機械電氣系統(tǒng)設計更加安全，更加實用。

（4）設計線束。多樣復雜的線路存在于工程機械電氣系統(tǒng)當中，線束的使用狀況也不盡相同，這就要求在工程機械電氣系統(tǒng)設計當中，對線束進行明確的標識，在設計圖當中可以表示出線束的設計，并且標注好線束的詳細信息。比如，線束的顏色和型號、是否需要保護套等信息，電氣系統(tǒng)中的地線，要用黑色明顯標記出來，讓工程機械電氣系統(tǒng)可以更加的清晰并且有條理。

3 工程機械電氣系統(tǒng)的故障分析

（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的，通過傳感器將非電信號轉變成電信號，實現對各個控制系統(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)的控制出現異常，造成發(fā)動機的故障，主要是傳感器內部出現短路問題或電阻失準的問題等。可以將傳感器取下來，然后對其兩端的引腳進行電阻的測量，如果電阻值為零，說明傳感器內部出現了短路的問題，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，或是內部熱偶點出現將斷未斷的現象，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。

（2）報警燈閃爍。系統(tǒng)中的很多部位都會設置好報警燈，當一些部位發(fā)生異樣情況時，報警燈就會不停的閃爍對操作人員進行提示。例如，如果機油壓力報警燈閃爍，一般是由于電氣系統(tǒng)油壓過低或者壓力開關的故障以及線束的短路造成的，需要檢查機油的壓力，如果不符合壓力標準就要進行維修；如果出現可能是線束短路的問題，就要用電阻檢測表，測量電阻，電阻為零證明確實是出現了短路，要及時的更換和維修；如果出現壓力開關報警，就要檢測壓力開關，出現問題要及時更換。此外，充電報警燈出現了閃爍，那么就有可能是電源的供電系統(tǒng)出現了問題，導致發(fā)電機發(fā)電停止，這時要檢查電氣系統(tǒng)的發(fā)電機，如果非正常運轉，那么就應該對發(fā)電機進行維修，如果是正常運轉狀態(tài)，那么就一定是中間線路出現了故障，就要對中間線路進行排查檢測，以使工程機械電氣系統(tǒng)能夠正常運行。

4 結語

為了能夠達到更好的設計效果，設計人員應該利用更加科學，更加有效的方法，不但要把設計工作做好，還要了解工程機械電氣系統(tǒng)當中經常會出現的一些故障，對這些故障進行分析，并且針對性的且有效的解決，這樣才能讓工程機械電氣系統(tǒng)保持良好的運行狀態(tài)。

參考文獻：

[1]王世旺，喻衍，肖春.工程機械電氣系統(tǒng)振動臺的測試和研究[J].工程機械，2011（09）.

[2]范瑞云.淺談工程機械中電氣工程的維護與管理[J].科技創(chuàng)新導報，2011（15）.

[3]孫海波.淺談工程機械使用壽命[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2011（02）.