工程机械电气系统设计与故障探讨

发表时间:2020/8/13   来源:《中国电业》2020年3月8期   作者:赵洪东
[导读] 时代的发展和进步,带动了我国科学技术水平的进步,促进了对电气系统设计的优化创新,并推动工程机械行业朝着自动化、智能化的发展方向迈进。
        摘要:时代的发展和进步,带动了我国科学技术水平的进步,促进了对电气系统设计的优化创新,并推动工程机械行业朝着自动化、智能化的发展方向迈进。机械电气系统在运行中,常常因传感器故障、警报指示灯异常等影响到整个系统的正常运行。因此,机械电气系统设计要结合企业的生产特点对系统内部线束、元器件选型及装载机工作原理图等进行优化,以期能够满足现代化工程机械生产的需要。
关键词:工程机械;电气系统;常见故障;分析方法
引言
        随着我国整体经济建设的不断提升,建筑行业同时也在飞速发展,由于建筑行业整体构架庞大复杂,导致在发展的同时会伴随产生相关领域中的一系列问题,而电气领域作为辅助建筑行业的必要环节,其自身的应用与发展也逐渐受到有关部门的重视。因此,要对电气领域作出有效的管理,就要先从建筑电气系统设计入手,全方位分析各种配电类型与优化设计,其次针对各类电压、变压器以及电线电缆等电气设备进行介绍,希望建筑电气领域在遵循可持续发展的战略目标下科学发展。
1电气系统的组成
        从功能上划分电气系统主要由以下四个部分组成。第一,电源线路。在机械工程制造中最常见的就是单线制直流电气系统,其以电压为基础进行划分,可以分为12V和24V两种。其中电源总开关、发动机、起动机、蓄电池是直流电源的重要组成部分。第二,仪表。电压表、变矩器油温表、电压表以及冷却液温度表是在机械工程中常用的仪表,不同的仪表具有不同的用处,因此在使用过程中主要是根据不同的机械设备使用不同的仪表。其中,在机械工程中仪表的种类有很多,除了以上常见的仪表,还有车速表、转速表等应用到高端机械设备的仪表。第三,照明系统。照明系统在机械工程中主要有两个作用,一方面是照明作用,主要机械设备在夜间工作时照明系统进行照明;另一方面是警报作用。当机械设备出现故障时,照明系统会通过信号灯进行警示。照明系统主要是由前组合灯、后组合灯、工作灯以及报警灯等部分组成,在电气系统中起着重要作用。第四,指示器。指示器主要起到提醒警示的作用,当工作人员操作成功或者操作失败时,指示器都会发出信号,指示器一般是与电压表等仪表组合在一起,保障工作人员的人身安全。
2工程机械电气系统设计
2.1原理设计图
        原理图的设计在工程机械电气系统设计当中是基本要素,主要是用于描述和定位工程机械的功能,据此完成原理图的设计。在设计原理图时,需要关注每个细节,一些符号、标志等都表示不同的线路和元器件。还需要针对整套设计的原理图做线号标记和线径标记,可以使用插件或者是插件空位的形式来进行。由于工程机械的电器件非常复杂,还应在设计当中对序号做分区,以有效的区别各个电器件和复杂的线路。原理设计图可以帮助维修人员便捷的分辨元器件,还能更有效的区分整体工程机械电气系统的结构。
2.2总体成本分析
        由于电气系统的组成较为复杂,在设计时要出于经济方面的考虑,实现对线路图、各元器件的科学配置,最大限度降低系统总体投入,减少不必要的浪费。在设计阶段,工作人员在深入分析工程机械的原理图基础上,对整个电气系统设计做出工程预算,尽可能地将设计投入控制在预算范围内。同时,结合电气设备的实际运行环境及影响因素对工程运算进行优化调整,确保选用最佳性价比的设备元件。
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)一定要严格把关,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。
2.4设计线束
多样复杂的线路存在于工程机械电气系统当中,线束的使用状况也不尽相同,这就要求在工程机械电气系统设计当中,对线束进行明确的标识,在设计图当中可以表示出线束的设计,并且标注好线束的详细信息。比如,线束的颜色和型号、是否需要保护套等信息,电气系统中的地线,要用黑色明显标记出来,让工程机械电气系统可以更加地清晰并且有条理。
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,主要是可能是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报警灯频闪
        在整个工程机械电气构建的过程中,会在系统设计之初就设置多个报警灯,一旦发现某个部位的灯光开始不停闪烁,这就表明该处出现了故障。综合实践可以得出,报警灯的频闪所反映的问题一般是以下两个方面:1)电气系统的压力过低,压强过大,导致整个电力系统很难正常工作。2)供电位置的电压不稳定。对于上面的两个问题,可以通过安排具体的人员,实时监控该位置,做好定期检查维护工作,逐步提升工程机械电气系统的稳定性。
3.3机油压力灯异常
        当电气系统中机油压力过低或者机油压力开关受损时都会引起机油压力灯异常,在这种情况下工作人员要先对机油压力进行测量,如果其存在异常就要请专业人员进行及时的维修。同时当线束短路时也会使机油压力灯出现异常,其解决方式是先检测电阻表记录电阻值,如果电阻值为零说明电路存在问题,需要进行维修,如果不为零则电路正常,是其他原因导致机油压力灯异常。
结语
        基于机械电气系统常用设计方法分析可知,导致电气系统常见故障发生的原因是多方面的,结合电气系统工作原理及工作特点,维修人员可根据故障表现形式采用现场观察分析的方法,对设备关键部位进行针对性的排查,由此可不断提升故障检修效率。同时工作人员要加强对电气系统运行情况的监管,注重日常维护与检修,从而有效降低设备故障发生概率,确保电气系统安全稳定的运行,为提高工程机械生产效率发挥作用。
参考文献
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