摘要：近年来，我国经济发展十分迅速，工程机械在我国制造业中发展较为迅速，且相对平稳，市场前景和经济效益都十分可观。电气系统就好比是工程机械的“神经网络”，对整个工程机械发挥着重要作用。因此，在整个工程机械设计工作中，最重要的是对电气系统进行设计。文章一方面阐述了电气系统的设计方法，另一方面对电气系统经常出现的故障及解决方法进行了总结分析。
关键词：工程机械;电气系统设计;故障
引言
电气系统是工程机械中重要及关键的一部分，相当于人体的神经组织，对于整个工程机械在装置、制动及操作方面都具有重要的影响。文章主要是对工程机械电气系统的设计方式进行阐述，并对其在使用中较为多发的故障进行了分析。
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工程机械电气系统的具体设计方法
2.1原理图构造
工程机械电气系统在进行系统化的构造过程中，最基本的就是对原理图的构建。在原理图的构建过程中，要着重注意各个部位上构建位置的设计，特别是要规范原理图上所使用的相关标志、标记等。在符合国家标准规定的前提下，能清晰地表达不同的器件和线路上的规划构成。除此之外，还可以通过使用插件精准的把控原理图的构建，或者利用插件的其他功能，使设计的原理图进行落线、线号的标注等。在设计原理图的过程中，还应该准确对相应的排号进行详细的划分。电子器件上排号的合理划分，在工程机械电子器件原理图的设计过程中非常重要。它不但能非常方便地实现对复杂线路的具体划分，还能为设计者提供简单的整体性的结构区分，而且能让设计者明确每个部位元器件的功能。
2.2总体成本分析
工程机械电气系统中的成本分析主要是指在装载机相关原理图的设计后，对电气系统运作的周边环境及相关的要求标准进行科学正确的把握，再去对各个电器件进行合理选取，最终对其整体的成本进行相应的预算。将装载机作为例子进行成本分析，如电气系统重量大约为3吨，那么对于它的科学成本控制应维持在4000至5000之内。在对系统中的各个电器件进行选择时，应对其整体的综合情况进行考虑，确保整体系统成本维持在标准范围内。
2.3元器件选型
工程机械电气系统设计当中尤为关键的内容就是元器件的选择，以机械电气系统的总预算为基础，依据设计的原理图再对元器件进行适当的选择。第一，要充分掌握电气系统设计的性能，并且考虑到元器件是否通用和兼容，再进行元器件的选择；第二，以工程机械电气系统设计的总预算为基础，选择高性价比的元器件；第三，选择符合使用标准的元器件，并对元器件进行测试，以保障工程机械电气系统设计更加安全，更加实用。
2.4线束的构建
在每一个工程机械电气系统中，都会有不同的路线，并且在实际的线束使用过程中也会有较多的不同，比如捆扎方式的不同、线路颜色的不同等，这些都需要在电气系统的线束构建中，明确的标记出来。线束的构建，主要就是借助设计图，将需要明确的信息清晰、规范地标注在相应的位置，并进行详细的说明。在此过程中，特别要注意电气系统的接地线，一定要明确的标注。
3工程机械电气系统的故障分析
3.1充电报警灯的闪亮故障
在工程机械电气系统中出现的充电报警灯闪亮故障，其主要原因为：发电机无法正常运作发电，保险丝由于长时间高温出现熔断，导线线束出现断路情况以及仪表器的故障影响。对于发电机无法正常运作发电故障原因的常用分析判断方法是：首先将发电机进行启动处理，其速度始终维持在中速。然后测量发电机B+端对地电压，应在28V左右；测量发电机N端对地电压，应在14V左右。如果无输出电压或电压过低，则表明发电机故障。保险丝熔断的分析判断方法则是直接对其进行观察。导线线束出现断路情况的分析判断方法是：对相关的充电报警整体线路的电阻进行测量，并对其短路或是接触不良的情况进行相应观察。如上述三种故障原因均被排除在外，则是仪表器故障影响，应将仪表器进行更换再观察。
3.2机油压力灯异常
电气系统中机油压力过低和压力开关损坏是引起机油压力报警灯发生闪亮故障的主要原因，解决该问题我们通常采取对机油的压力进行测量的方式，如果有异常，需要进行维修工作。另外，线束短路也有可能引起此类故障。解决该问题则需通过检测电阻表，然后观察电阻值，如果阻值为零则表明电路有问题。
3.3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。
结语
工程机械电气系统设计，相关的工程人员要有着高水平的知识涵养，进行精细化的加工，实现更好的运行效果。除此之外，工作人员还要做好机械的维护保养工作，制定有关的应急预案，必要时采取合理有效的应急预案实现工程机械电气系统稳定运转。
参考文献
[1]秦冰.工程机械专业校外实训基地建设的困境及对策[J].黑河学刊，2018，33(01)：52-55.
[2]闫丽娟，孙辉，刘伟，等.行走工程机械液压混合动力技术[J]，吉林大学学报(工学版)，2017，19(02)：28-30.
[3]马登成，马登慧，蒋小明，等.基于液压泵DA与马达HA联合控制的工程机械波动载荷抑制及节能[J].中国公路学报，2017，52(01)：34-37.
[4]赵向雷，赵良举，杜长春，等.考虑唇口温度变化时的油封摩擦学性能研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版)，2018，47(12)：12-15.
[5]顾丽雅.振兴民族工业争创国产名牌-装载机用加力器技术标准研讨会在渝召开[J].工程机械，2018，44(06):14-16.