工程機械電氣控制系統故障研究

毛興奎 李中源

摘要：以常見的工程機械設備為例，探究了工程機械電氣控制系統中的常見故障及處理辦法，為電氣工程師的檢修工作提供參考。

關鍵詞：工程機械;電氣控制系統;故障檢測

1 工程機械電氣控制系統中的常見故障及處理方法

1.1 ? ?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不正常報警現象，故障報警時間持續，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。根據故障提示，借助紅外溫度測量儀測量液壓油溫度，卻發現溫度不高。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不準確或油溫傳感器出現故障。若兩者都經檢查更換后，混凝土泵車電氣控制系統故障仍沒有解除，則需要對電腦主板進行檢測。此外，還需要對電腦一側的接線進行全面檢查，判斷是否存在接頭內部積水、接線斷開等現象，在確定故障發生位置后，要加強防水措施，保證混凝土泵車電氣控制系統處于干燥運行環境。

1.2 ? ?挖掘機非正常熄火故障

故障案例：在開挖過程中，挖掘機發動機突然停機。如果再次啟動發動機并正常運行，則發動機可以繼續工作，但稍后會突然關閉，不規律熄火。在故障期間，顯示面板上沒有故障提示，柴油回路清洗后，排氣仍然存在故障。

故障檢測及處理：當該故障出現時，首先需要檢查油路是否堵塞，柴油路是否漏氣，如果兩者正常，則需要檢查主機控制電腦和傳感器接頭情況。在排除故障時，可以將能夠正常運行的挖掘機柴油機與故障挖掘機柴油機進行交換，確定故障位置。

1.3 ? ?挖掘機發動機無力故障

故障案例：當空載時挖掘機發動機轉速達到1 870 r/min，吊桿舉升時，速度降至1 350 r/min以下，面板上顯示紅色發動機警報圖標，發現管道中存在大量氣泡，并且氣泡主要出現在二次柴油濾清器元件之后。

故障檢測及處理：挖掘機發動機無力故障可能是由于電泵和濾清器有問題，如果對電泵和濾清器進行更換，并對油路采取防滲氣保護后故障仍未排除，則故障可能來源于壓力傳感器。此時，需要對壓力傳感器及接線進行細致檢查，著重檢測共軌壓力是否充足以及SCV閥的接頭處是否損壞。

1.4 ? ?輕卡發動機轉速低故障

故障案例：某輕卡的駕駛室內裝有電噴電腦板，發動機為四缸電噴柴油機，高壓泵內設置了控制板。輕卡在行進過程中，難以提高發動機速度，發動機抖動且轉速較低，此時沒有發出故障預警。

故障檢測及處理：需要對輕卡電氣控制系統進行檢測。首先，調換電腦板，更換氣門和空氣濾芯，對發動機進行保養，如果故障還沒有解除，就需要使用檢測儀器，檢測發動機的運行參數。如果發動機運行參數中存在提前角持續超時和提前角過低現象，就需要更換柴油濾清器。

2 工程機械電氣控制系統故障原因分析

工程機械電氣控制系統大部分故障來源于沒有對工程機械電氣控制系統進行定期維護與檢測，設備使用不當及運行不規范。同時，電氣控制系統的運行狀況會受到機械作用力的影響。此外，工程施工現場的溫度、濕度及施工過程中形成的煙塵等都會對電氣控制系統造成不利影響，繼而導致電氣控制系統運轉遲緩、電氣性能降低。電磁波對于電氣控制系統的影響也不容忽視，當電氣控制系統受到電磁波干擾時，電氣控制系統輸出的穩定性降低，還會出現非正常故障報警現象。

3 工程機械電氣控制系統檢修注意事項

3.1 ? ?切斷電源

在工程機械電氣控制系統檢修前，首先要關閉整機的供電電源。如果在導線與連接器連接的情況下進行檢修，一方面，電線束與保險絲易熔斷和損壞，另一方面則會因短路而引發火災。因此，工程機械電氣控制系統檢修的第一個注意事項為切斷整機供電電源。

3.2 ? ?識別導線

部分工程機械電氣控制系統的電線束用代碼表示導線顏色，如RW、LG等（左邊字母表示電線束的底色，右邊字母表示電線束的標志色）。在檢修時，首先要區分不同代碼及導線顏色，避免亂搭及錯搭導線。為此，檢修人員需要學習工程機械電氣控制系統電線束的不同代碼。導線代碼及顏色如表1所示。

3.3 ? ?正確連接與拆開端子連接器

在拆開電線束時，不能拉扯電線，而是要抓住與其相連的連接器，在松開鎖扣后，拆開連接器，避免因用力過大而損壞電線及接頭;在檢修防水連接器前，要將連接器周圍的水擦拭干凈，避免積水進入連接器。如果積水已經進入連接器內部，則需要烘干連接器，才可以將連接器重新連接;在連接端子連接器以前，需要檢查端子是否生銹，如果端子生銹，則需要用砂紙將銹跡去除，在連接時需保證端子伸直，不能超出外邊界。

3.4 ? ?使用電路檢測儀表

在使用電路檢測儀表前，需要詳細了解電路儀表的使用規范、條件及流程。以電壓、電路測量為例，需要確定被測電壓及電路是否在電路檢測儀表量程范圍內。在測量時要注意電路檢測儀表使用合理，如電流檔用于電流測量，電壓檔用于電壓測量。此外，在檢修時要認真分析電路圖，掌握端子數量及位置，如果電路檢測儀表探針過大，難以進行測量，可以在探針上纏繞細金屬絲，以方便測量。

3.5 ? ?讀懂電路工作原理圖

電路工作原理圖是電氣控制系統結構、元件、器件之間電路連接的直觀表達，為此，需要從電路工作原理圖中發現電氣控制系統各元件之間的工作關系，便于精準找到故障位置，避免因全部檢修而降低工作效率。

3.6 ? ?做好參數記錄及檢修后的導線處理

在對工程機械電氣控制系統檢修時，為了避免遺漏參數，檢修人員需要對所測量參數進行完整記錄，便于日后分析。同時，在檢修工作完成后，要對已經拆開的電線束進行處理，如綁扎電線束，或對已損壞或不合格電線進行更換等。在綁扎電線束時，注意不能硬折、硬彎導線束，綁扎工具盡可能遠離導線束，防止造成導線束磨損或斷裂。

4 結語

工程機械電氣控制系統的電氣性能容易受到環境、設備使用情況等因素的影響，電氣工程師需要正確識別工程機械電氣控制系統故障類型，深入分析電氣控制系統故障產生的原因，以提高故障排除效率，保證工程機械的正常運行。

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收稿日期：2020-04-30

作者簡介：毛興奎（1987—），男，重慶人，助理工程師，研究方向：電氣工程。