工程機械電氣系統設計與故障分析

張傳雷 徐林

摘要：隨著社會經濟的進一步發展，大型的工程項目逐漸增多，因此有關工程機械電氣系統方面的應用也越發普遍。電氣系統作為工程機械中尤為關鍵的內容，應當確保合理設計并對常見的故障進行分析，最終確保為工程機械電氣系統的正常運行提供保障。因此，工程系統必須設計科學合理的機械設施，分析工藝機械系統中的一般故障，保證整個機電系統的正常運行，保證整個機械工程的安全和質量。

關鍵詞：工程機械;電氣系統;故障分析;系統設計

引言

在工程機械電氣系統的構建過程中，應注重結合實際情況，針對相關規范，及時做好相關工作。文章結合工程機械電氣系統的構造，對工程機械電氣系統在運行過程中經常出現的問題進行了詳細分析。

1電氣系統的組成部分

（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和機械設備的正常運轉。（4）照明系統。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工程機械電氣系統設計

2.1原理圖設計

在進行工程機械電氣系統設計的過程當中最為基本的即為電氣系統原理圖設計。在設計的過程當中應當加強對于每一個細節之處的把控，尤其是在原理圖設計過程當中所采用的標志、符號等等，這都代表著不同的線路設計以及元器件安排。除此之外，設計人員也可以采用插件的方式完成對于原理圖的設計，與此同時，在設計的過程當中，應當明確各個序號的分區情況。由于工程機械電氣系統在進行設計的過程當中會涉及很多電氣，因此通過序號分區的方式能夠有效對電氣以及線路進行區分，在原理圖設計的過程當中一方面能夠方便設計師對整體工程機械電氣系統的結構進行把握，其次也能夠便于維修者有效區分元器件。

2.2設計成本分析

完成了原理圖的設計，在工藝機電系統設計過程中，必須對工藝機械系統的成本進行控制。當我們進行設計時，需要對設計進行良好的成本分析，避免這些情況超出所有實際預期。在保證施工機械質量和技術水平的前提下，對工程機械系統的功能進行定位，并結合實際投資情況和方案設計，進行設計成本分析。否則，原理圖的設計、成本分析等設計環節就毫無意義。對工藝機械電氣系統的設計進行了合理的成本分析，保證了工藝機械的性能指標和質量，制定了施工成本計算預算，并進行了工藝機械電氣系統的施工。這樣可以有效地節省公司的成本。

2.3元器件的選擇

元器件的選擇同樣也是整個工程機械電氣系統設計中的一個重要環節。1）根據設計的原理圖，進行準確的元器件選用;2）元器件的選擇，對工程機械電氣系統的成本運算有很大的影響，不同型號和廠家的元器件價格也不盡相同。要做好元器件的選擇工作，要完成以下三項內容：1）在系統整體規劃中，針對適合的元器件進行有效的篩選，還要保證元器件的適配性。2）在充分考慮總成本的基礎上，要重視元器件的成本和實際作用是否能達到最佳吻合。3）一定要嚴格把關，做好相關的質量檢測，使之滿足實際需要，這樣才能真正保證工程電氣系統的設計實現高速化、普適化的運轉。

3工程機械電氣系統的故障分析

3.1傳感器的故障分析

傳感器是工程機械電氣系統中的重要部件，各個電氣控制系統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傳輸相應的控制電信號。一旦傳感器發生故障，勢必會造成相應電氣控制系統出現問題，例如，工程機械電氣系統中常用的溫度傳感器，主要應用部位在發動機的位置，用于冷卻液溫度的控制，如果溫度傳感器發生故障就失去了對冷卻液溫度的控制，由于對系統的控制出現異常，造成發動機的故障，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。

3.2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。

3.3報警器閃爍

在對工程機械電氣系統進行設計的過程當中，會在重要部位進行報警燈設計，一旦出現異常情況報警燈會出現閃爍，從而提醒操作人員進行故障診斷，例如如果機油壓力報警燈出現閃爍，一般由于壓力開關出現故障或是線路短路造成的，因此工作人員應當檢查機油的壓力，如果不符合相關規定，應當用電阻檢測表進行電阻測量，從而排除故障出現的原因并及時進行維修或者更換。除此之外，如果充電報警燈出現閃爍，那么一定是工程機械電氣系統的供電系統出現了問題，通過對發電機進行維修，從而確保電氣系統正常運行。

結語

總之，通過對機電設備系統通用設計方法的系統分析，可以看出電氣系統常見故障的原因是多種多樣的。結合電氣系統的工作原理和特點，維修人員可以依據設備故障表現采取現場觀察分析的方法和手段，對關鍵部位進行系統分析，并進行針對性的統計調查，以進一步提高維護修理和運作工作效率。

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