工程机械电气系统设计与故障分析

张传雷 徐林

摘要：随着社会经济的进一步发展，大型的工程项目逐渐增多，因此有关工程机械电气系统方面的应用也越发普遍。电气系统作为工程机械中尤为关键的内容，应当确保合理设计并对常见的故障进行分析，最终确保为工程机械电气系统的正常运行提供保障。因此，工程系统必须设计科学合理的机械设施，分析工艺机械系统中的一般故障，保证整个机电系统的正常运行，保证整个机械工程的安全和质量。

关键词：工程机械;电气系统;故障分析;系统设计

引言

在工程机械电气系统的构建过程中，应注重结合实际情况，针对相关规范，及时做好相关工作。文章结合工程机械电气系统的构造，对工程机械电气系统在运行过程中经常出现的问题进行了详细分析。

1电气系统的组成部分

（1）仪表。在工程机械设计当中，主要应用的仪表有电压表、冷却液温度表、变矩器油温表、传感器等几类组成，在定位高端的工程机械设备，还包括一些传感器、转速表、车速表等，可以依据不同的机械设备类型进行合理的选择。（2）电源线路。针对工程机械当中非常常见的单线制直流电气系统为例，根据工作当中的电压标准，主要将其分为12V和24V两种类型，直流电流是以几个部件所组成，主要有发电机、电源总开关、起动机、蓄电池等部件。（3）指示器。指示器在工程机机械设备当中是最为常用的指示灯，经常是和仪表相结合，主要是用于为机械设备的操作人员提醒和指示信息，以保证工作人员的安全作业和机械设备的正常运转。（4）照明系统。在工程机械的正常运转当中，经常会出现一些故障，必须借助照明系统进行报警或者提示信号，并且兼顾照明的作用，机械设备进行夜间工作时起着关键作用，比较常见的照明系统的部件组成是报警灯、前组合灯、后组合灯、工作灯等部件。

2工程机械电气系统设计

2.1原理图设计

在进行工程机械电气系统设计的过程当中最为基本的即为电气系统原理图设计。在设计的过程当中应当加强对于每一个细节之处的把控，尤其是在原理图设计过程当中所采用的标志、符号等等，这都代表着不同的线路设计以及元器件安排。除此之外，设计人员也可以采用插件的方式完成对于原理图的设计，与此同时，在设计的过程当中，应当明确各个序号的分区情况。由于工程机械电气系统在进行设计的过程当中会涉及很多电气，因此通过序号分区的方式能够有效对电气以及线路进行区分，在原理图设计的过程当中一方面能够方便设计师对整体工程机械电气系统的结构进行把握，其次也能够便于维修者有效区分元器件。

2.2设计成本分析

完成了原理图的设计，在工艺机电系统设计过程中，必须对工艺机械系统的成本进行控制。当我们进行设计时，需要对设计进行良好的成本分析，避免这些情况超出所有实际预期。在保证施工机械质量和技术水平的前提下，对工程机械系统的功能进行定位，并结合实际投资情况和方案设计，进行设计成本分析。否则，原理图的设计、成本分析等设计环节就毫无意义。对工艺机械电气系统的设计进行了合理的成本分析，保证了工艺机械的性能指标和质量，制定了施工成本计算预算，并进行了工艺机械电气系统的施工。这样可以有效地节省公司的成本。

2.3元器件的选择

元器件的选择同样也是整个工程机械电气系统设计中的一个重要环节。1）根据设计的原理图，进行准确的元器件选用;2）元器件的选择，对工程机械电气系统的成本运算有很大的影响，不同型号和厂家的元器件价格也不尽相同。要做好元器件的选择工作，要完成以下三项内容：1）在系统整体规划中，针对适合的元器件进行有效的筛选，还要保证元器件的适配性。2）在充分考虑总成本的基础上，要重视元器件的成本和实际作用是否能达到最佳吻合。3）一定要嚴格把关，做好相关的质量检测，使之满足实际需要，这样才能真正保证工程电气系统的设计实现高速化、普适化的运转。

3工程机械电气系统的故障分析

3.1传感器的故障分析

传感器是工程机械电气系统中的重要部件，各个电气控制系统都是需要电信号来实现的，通过传感器将非电信号转变成电信号，实现对各个控制系统传输相应的控制电信号。一旦传感器发生故障，势必会造成相应电气控制系统出现问题，例如，工程机械电气系统中常用的温度传感器，主要应用部位在发动机的位置，用于冷却液温度的控制，如果温度传感器发生故障就失去了对冷却液温度的控制，由于对系统的控制出现异常，造成发动机的故障，主要是传感器内部出现短路问题或电阻失准的问题等。可以将传感器取下来，然后对其两端的引脚进行电阻的测量，如果电阻值为零，说明传感器内部出现了短路的问题，应及时进行更换;如果测量的电阻值高低不等失准的情况，主要是可能使受到外界的干扰而引起的，或是内部热偶点出现将断未断的现象，在排除外部干扰的情况下，如果测量的电阻值还是上下波动的话就说明是热偶点的问题，应进行更换，避免故障的扩大化。

3.2混凝土泵车停机及非正常报警故障

故障案例：在正常使用过程中，混凝土泵车大臂中部的喇叭出现不正常报警现象，故障报警时间持续，故障代码显示液压油温过高，此时混凝土泵车停止工作，但在一段时间后又会自动恢复工作。根据故障提示，借助红外温度测量仪测量液压油温度，却发现温度不高。拔下机油温度传感器，依然没有任何作用。卸下计算机板上的传感器线，并使用模拟的正常油温电信号引导计算机插针，该插针仍会显示温度过高并警报。故障检测及处理：油温显示正常，说明红外检测仪油温示数不准确或油温传感器出现故障。若两者都经检查更换后，混凝土泵车电气控制系统故障仍没有解除，则需要对电脑主板进行检测。此外，还需要对电脑一侧的接线进行全面检查，判断是否存在接头内部积水、接线断开等现象，在确定故障发生位置后，要加强防水措施，保证混凝土泵车电气控制系统处于干燥运行环境。

3.3报警器闪烁

在对工程机械电气系统进行设计的过程当中，会在重要部位进行报警灯设计，一旦出现异常情况报警灯会出现闪烁，从而提醒操作人员进行故障诊断，例如如果机油压力报警灯出现闪烁，一般由于压力开关出现故障或是线路短路造成的，因此工作人员应当检查机油的压力，如果不符合相关规定，应当用电阻检测表进行电阻测量，从而排除故障出现的原因并及时进行维修或者更换。除此之外，如果充电报警灯出现闪烁，那么一定是工程机械电气系统的供电系统出现了问题，通过对发电机进行维修，从而确保电气系统正常运行。

结语

总之，通过对机电设备系统通用设计方法的系统分析，可以看出电气系统常见故障的原因是多种多样的。结合电气系统的工作原理和特点，维修人员可以依据设备故障表现采取现场观察分析的方法和手段，对关键部位进行系统分析，并进行针对性的统计调查，以进一步提高维护修理和运作工作效率。

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