港口流机设备电气故障诊断方法

2018-06-24乐剑峰吴元标

设备管理与维修 2018年13期

王松，乐剑峰，吴元标

（舟山甬舟集装箱码头有限公司，浙江舟山 316000）

0 引言

集装箱港口的流机设备主要有集装箱正面吊、空箱堆高机和集装箱牵引车等，随着全球汽车行业的迅速发展，港口流机设备的电子化程度越来越高，在强调电气系统安全可靠的同时，许多控制电路应运而生，使得整车的电气越来越复杂，增加了日常电气故障诊断和排除的难度。由于集装箱港口作业处于全年无休状态，快速排除流机设备电气故障具有显著的经济效益。很多电气修理初学者由于接触设备时间短，在应对电气故障时经常无从下手，浪费抢修时间的同时也极容易因为盲目修理而造成设备故障复杂化，对此，初学者除了要学习港口流机设备的电气系统原理外，还要经常总结电路规律，利用正确的方法诊断排除故障。根据电气修理初学者的特点，结合设备电气线路的基本规律，提出两种行之有效的电气故障诊断方法——直观回路法和截点法。

1 直观回路法和截点法

1.1 直观回路法

汽车电气系统由若干个电气元件组成，而电气元件又遵循着最基本的原则，通过其中的电流从电源正极走向负极，完成一个循环。每个系统都由若干回路组成，将所有的电气元件联系在一起，所以设备电气系统是由若干组电气元件组成的小回路构成。直观回路法就是在遇到电气故障时，通过结合电路原理图将所有电气元件进行一一对应，同时简化总结出若干个回路，便于展开故障分析和排除。

直观回路法是一种简便的电气原理学习方法，设备未发生故障时，也可以通过电路图对整车进行电气元件分解，将复杂电路图简化成直观的单个回路图，方便初学者理解设备的电气原理。

1.2 截点法

电气故障的诊断有难易之分，有些简单的故障，如行车大灯单个不亮，基本可以用直观回路法判断是灯泡故障，如果灯泡正常，至多是故障大灯所在回路的开路问题，只要顺着回路排查，能很快找到故障元件。有些复杂故障通过直观回路法进行初步诊断后，经常会发现故障回路在设备中的电气元件分布非常分散，线路冗长，有些不是通过单个回路就可以诊断出故障位置，在这种情况下就可以采用第二种电气诊断方法——截点法来最终定位故障位置。截点法是截取电路中的某个点来诊断故障。直观回路法中简化出了若干回路，单独的一个回路中有2个点，一个是故障点，另一个是中点，故障点是直观反映电气故障的元件，中点就是在确认故障元件正常后，截取回路的中点来分割故障，依次截取中点，最终锁定故障位置；而当直观回路法简化出的回路存在共同元件时，这个元件就是截点法中另一个点——交点。因此截点法就是截取电气故障中的故障点、中点、交点进行故障诊断的方法。

1.3 两种方法的应用

直观回路法和截点法通常是相互配合使用，电气故障出现时，首先用直观回路法根据电路的不同状态将故障所在电路图简化成一个或者若干个电气元件回路，其次根据截点法的故障点和中点切分故障电气回路，然后根据交点切换定位故障点所在回路，最终利用中点找到故障位置。

2 案例分析

以OTTAWA YT50集装箱牵引车电气启动系统故障为例。OTTAWA YT50集装箱牵引车是一款进口原装的港口流机设备，目前在全国各大港口都有一定的保有量，其电气系统布置相对合理，电路原理说明书详细准确，非常适合电气修理初学者进行港口流机设备电气故障排除的学习。案例故障为车辆无法启动，测量蓄电池电压及线束连接正常，车辆发动时启动马达无动作，同时排除车辆油路、司机操作等其他因素，确认为电气系统故障。图1为OTTAWA YT50集装箱牵引车的启动电路原理图。

2.1 用直观回路法总结启动系统各工况下的电路回路

车辆启动电路如图1所示，当车辆电门开关打开后，点火钥匙所处的位置不同将会产生多个电气回路。当点火钥匙处于空位时，启动系统中没有形成回路。当点火钥匙打至通电挡时，可以根据电路原理图整理出车辆启动系统第一个完整的电气回路：蓄电池正极端→变速箱控制模块保险丝→变速箱控制模块→空挡继电器（线圈）→搭铁负极端。

当点火钥匙打至启动挡时，共有4个完整的回路，其中回路①仍旧存在，此外还可以整理出3个完整的电气回路：②蓄电池正极端→驾驶室点火钥匙保险丝→点火钥匙→空挡继电器（开关）→启动断开继电器2#（开关）→启动继电器（线圈）→搭铁负极端；③蓄电池正极端→启动继电器（开关）→启动马达继电器线圈→搭铁负极端；④蓄电池正极端→启动马达继电器（开关）→启动马达线圈→搭铁负极端。

图1 OTTAWA YT50集装箱牵引车启动电路

2.2 用截点法诊断故障

利用直观回路法将可能引起故障的所有电气元件进行梳理整合，并根据启动电路原理图归纳出上述4个完整的电气回路。车辆在启动过程中，4个电气回路应均处于正常回路状态，利用截点法对故障做进一步诊断。

首先根据截点法寻找第一个点——故障点，车辆故障为无法启动，蓄电池正常，启动马达无动作，所以故障点为启动马达，检查启动马达线圈正极端无电，同时确认回路④内无电流产生，两端蓄电池供电正常，但无法确认启动马达是否故障。然后寻找截点法的第二个点——交点，将所有的回路交点根据故障点位置由近及远依次罗列出：启动马达继电器、启动继电器、空挡继电器。依次拆卸检查继电器控制电路及工作情况，检查结果发现3个继电器通电后工作均正常，但回路中启动马达继电器、启动继电器开关端有电，启动马达继电器、启动继电器控制线圈没电，而空挡继电器线圈和开关均正常，也就是上述回路①运行正常，而回路②③均处于开路状态。将蓄电池开关关闭，将回路③中的启动继电器开关端短接，然后打开蓄电池开关，车辆启动正常，说明启动马达无故障。因此根据回路①空挡继电器工作正常，回路③启动继电器工作异常，将重点放在回路②中，而此时回路②中的空挡继电器和启动继电器2个元件测试均正常，此时利用截点法的第三个点——中点对故障回路②进行切分，2个继电器之间的启动断开继电器2#作为回路②的中点，成为诊断对象。通过拆卸检查，发现启动断开继电器2#控制线圈在通断电的情况下，开关量均未发生变化，一直处于打开状态，导致回路②一直处于开路状态，继而使回路③④均无法接通，影响车辆启动。检查继电器插座，更换启动断开继电器2#后，车辆启动正常，试运行一段时间后车辆无重复故障产生，车辆无法启动故障排除。

2.3 案例总结

通过OTTAWA YT50集装箱牵引车启动电气故障诊断排除实例分析，发现在面对一定复杂程度的电气故障时，合理利用直观回路法和截点法，使整个故障诊断排除过程显得非常有序，而且能快速有效地排除故障。同时，在故障诊断过程中，要灵活地运用这两种方法。如通过直观回路法确定故障所在回路后，如果该回路中的电气元件在设备上非常分散，电气线路冗长，可以根据诊断的简便性选择整个回路实际走线的中点进行故障点切分。另外，在实际故障诊断排除中，由于时间紧迫，可以优先对故障率较高的元件进行检查，如保险丝、继电器等，同时也不能忽略对电气连接线的检查，随着设备使用年限的增加，线路老化问题会越来越严重，而电气线路短路极容易造成设备安全隐患。