工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計與故障分析

劉慶梅

摘要：當前，工程建設(shè)迅速發(fā)展，在一些工程以及項目中，機械電氣系統(tǒng)承擔著非常重要的作用，人們對電氣系統(tǒng)提出了更加嚴格的要求。然而在實際工作以及生產(chǎn)中，電氣系統(tǒng)不斷運行，故障頻發(fā)，為此，要對電氣系統(tǒng)展開有效的維護以及管理，讓電氣系統(tǒng)保持良好的工作狀態(tài)，高效運行。本文就工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計與故障進行分析，希望能給大家?guī)硪恍┮庖姟?/p>

關(guān)鍵詞：工程機械;電氣系統(tǒng);設(shè)計;故障

引言：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，工程機械的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，自動化水平不斷提高。因此，工程系統(tǒng)必須設(shè)計科學(xué)合理的機械設(shè)施，分析工藝機械系統(tǒng)中的一般故障，保證整個機電系統(tǒng)的正常運行，保證整個機械工程的安全和質(zhì)量。

1電氣系統(tǒng)的組成

從功能上分，電氣系統(tǒng)主要有四個部分。（1）電源線路。在機械工程的實際生產(chǎn)中，常見的一種電氣系統(tǒng)就是單線制的直流系統(tǒng)，這種電氣系統(tǒng)主要是以電壓作為基礎(chǔ)進行劃分的，如12V和24V的電氣系統(tǒng)。另外，在電氣系統(tǒng)中，電源的總開關(guān)、起動機等都是直流電源非常關(guān)鍵的部分。（2）儀表。在電氣系統(tǒng)中有各類儀表，如電壓表、冷卻液溫度表等，這些儀表在機械工程中都是非常重要的，每一種儀表都是有其特殊用途，在電氣系統(tǒng)的實際運行中，要結(jié)合工程的需求，為系統(tǒng)提供不同的儀表。另外，機械工程中，各類儀表非常繁雜，除了上述儀表，還有車速表等比較高端的設(shè)備。（3）照明系統(tǒng)。該照明系統(tǒng)主要滿足部分工藝機械等對整個施工機械項目工作環(huán)境的具體要求。施工機械的電氣系統(tǒng)通常有各種電氣設(shè)施，如電風扇、洗衣機、空調(diào)、刮板、取暖裝置等。根據(jù)現(xiàn)場的具體情況，定位系統(tǒng)的配置可能會增加。（4）指示器。這部分在機械工程中起到的作用就是提醒以及警示，若是工作人員在實際的生產(chǎn)中，出現(xiàn)操作成功或失敗，都會由指示器發(fā)信號，通常情況下是與一些儀表組合的，可以保證人員在生產(chǎn)過程中的安全[1]。

2工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計

2.1原理圖設(shè)計

在進行工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計的過程當中最為基本的即為電氣系統(tǒng)原理圖設(shè)計。在設(shè)計的過程當中應(yīng)當加強對于每一個細節(jié)之處的把控，尤其是在原理圖設(shè)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(shè)計以及元器件安排。除此之外，設(shè)計人員也可以采用插件的方式完成對于原理圖的設(shè)計，與此同時，在設(shè)計的過程當中，應(yīng)當明確各個序號的分區(qū)情況。由于工程機械電氣系統(tǒng)在進行設(shè)計的過程當中會涉及很多電氣，因此通過序號分區(qū)的方式能夠有效對電氣以及線路進行區(qū)分，在原理圖設(shè)計的過程當中一方面能夠方便設(shè)計師對整體工程機械電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行把握，其次也能夠便于維修者有效區(qū)分元器件[2]。

2.2設(shè)計成本分析

完成了原理圖的設(shè)計，在工藝機電系統(tǒng)設(shè)計過程中，必須對工藝機械系統(tǒng)的成本進行控制。當我們進行設(shè)計時，需要對設(shè)計進行良好的成本分析，避免這些情況超出所有實際預(yù)期。在保證施工機械質(zhì)量和技術(shù)水平的前提下，對工程機械系統(tǒng)的功能進行定位，并結(jié)合實際投資情況和方案設(shè)計，進行設(shè)計成本分析。否則，原理圖的設(shè)計、成本分析等設(shè)計環(huán)節(jié)就毫無意義。對工藝機械電氣系統(tǒng)的設(shè)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(zhì)量，制定了施工成本計算預(yù)算，并進行了工藝機械電氣系統(tǒng)的施工。這樣可以有效地節(jié)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(tǒng)設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。（1）根據(jù)設(shè)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(tǒng)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(nèi)容：（1）在系統(tǒng)整體規(guī)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(chǔ)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(guān)，做好相關(guān)的質(zhì)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(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)高速化、普適化的運轉(zhuǎn)[3]。

2.4線束設(shè)計

在工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計的過程中存在著不同的線路，而不同線路的使用狀態(tài)也有所不同，這就需要相關(guān)工作人員在對工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計的過程當中進行明確的表示，通過在設(shè)計圖上進行明示，從而明確各種線束的詳細信息，例如線束的型號、顏色以及保護套等等，在工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計的過程當中，應(yīng)當用黑色標注電氣系統(tǒng)中的地線，只有這樣才能夠確保系統(tǒng)設(shè)計的清晰性以及條理性。

3工程機械電氣系統(tǒng)故障分析

3.1傳感器故障分析

在工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計的過程當中，傳感器尤為重要，每個系統(tǒng)的控制都是由電信號完成的，因此傳感器能夠使得非電信號逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，從而控制整個系統(tǒng)，一旦傳感器出現(xiàn)故障，必然會影響這些系統(tǒng)的運行。比如溫度傳感器，主要位于發(fā)動機部位，通過對冷卻液溫度進行控制，從而確保系統(tǒng)運行正常，如果傳感器出現(xiàn)故障，那么會直接造成溫度控制異常，進而促使發(fā)動機出現(xiàn)故障，工作人員可以將傳感器取下通過對電阻進行測量，確認傳感器內(nèi)部是否出現(xiàn)短路問題，如果是短路問題，應(yīng)當及時進行更換。如果經(jīng)查驗電阻高低不等，那么這就說明是偶熱點問題，通過及時故障更換，避免問題進一步擴大[4]。

3.2報警燈頻閃

在整個工程機械電氣構(gòu)建的過程中，會在系統(tǒng)設(shè)計之初就設(shè)置多個報警燈，一旦發(fā)現(xiàn)某個部位的燈光開始不停閃爍，這就表明該處出現(xiàn)了故障。綜合實踐可以得出，報警燈的頻閃所反映的問題一般是以下兩個方面：（1）電氣系統(tǒng)的壓力過低，壓強過大，導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)很難正常工作。（2）供電位置的電壓不穩(wěn)定。對于上面的兩個問題，可以通過安排具體的人員，實時監(jiān)控該位置，做好定期檢查維護工作，逐步提升工程機械電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性[5]。

3.3發(fā)動機冷卻液過熱

針對在電氣系統(tǒng)中常見的發(fā)動機冷卻液過熱的現(xiàn)象，究其原因主要有：在系統(tǒng)正常情況下發(fā)動機過熱、發(fā)動機冷卻液溫度傳感器出現(xiàn)短路、線束出現(xiàn)短路及儀表故障等。在發(fā)動機冷卻液發(fā)生過熱的狀況之時，首先要對展開故障檢測分析，論斷其原因。先要檢查是否是因為發(fā)動機所造成的因素而致，如果是發(fā)動機方面的因素所造成的，則要進行修理或者是更換發(fā)動機。如若是發(fā)動機冷卻液溫度傳感器存在有短路的狀況，那么則要將溫度傳感器拆下，然后對其兩引腳的電阻進行測量，在檢測時，若阻值為零，那么就代表傳感器存在內(nèi)部短路的問題。在檢測線束短路時，要對傳感器兩根連接線之間的電阻進行測量，若阻值為零，則表明線束短路。

結(jié)束語：總之，通過對機電設(shè)備系統(tǒng)通用設(shè)計方法的系統(tǒng)分析，可以看出電氣系統(tǒng)常見故障的原因是多種多樣的。結(jié)合電氣系統(tǒng)的工作原理和特點，維修人員可以依據(jù)設(shè)備故障表現(xiàn)采取現(xiàn)場觀察分析的方法和手段，對關(guān)鍵部位進行系統(tǒng)分析，并進行針對性的統(tǒng)計調(diào)查，以進一步提高維護修理和運作工作效率。

參考文獻：

[1]張巖，王正蘭，徐成.工程裝備電氣系統(tǒng)常見故障及成因分析[J].內(nèi)燃機與配件，2020（10）：179-181.

[2]王元.工程機械電氣工程維護及管理措施分析[J].南方農(nóng)機，2020（2）：194.

[3]毛興奎，李中源.工程機械電氣控制系統(tǒng)故障研究[J].機電信息，2020（14）：62-63.

[4]閆軍勇，張燕紅.對我國當前工程機械電氣設(shè)備常見問題探析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（21）：26+17.

[5]朱雷，閆娟，吳淑瑩.大型工程機械海運出口前對電氣系統(tǒng)的防護方法[J].工程機械與維修，2018（05）：93.