机械电气系统设计和常见故障

机械电气系统设计和常见故障

于荣荣 1 刘建国 2 林凡正 3

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摘要：随着自动化技术在各行业的应用及普及，使得电气系统的应用领域在逐步拓展。但是由于电气系统内部构造的复杂性，以及组成元器件的多样性，常常受到外界影响或系统自身问题而发生运行故障，给机械工程生产建设带来不利影响。机械电气系统作为维护工程机械正常运行的“神经网络”，可实现对工程机械工作模式、传动、制动等的有效调控，是提高工程机械运行效率、保障其安全生产的重要条件。

关键词：机械电气系统；设计方法；常见故障

引言

随着我国科技的进步，电气系统的使用范围越来越广，但是在电气系统运行过程中往往因为电气系统出现故障而延误机械工程建设，机械电气系统作为机械工程的重要环节对其必须要给予一定的重视。本文以工作中的经验为基础，浅析电气系统的常见故障以及其解决方法。

1电气系统组成

首先，电气系统是由四个部分组成，第一部分为电源线，机械工程中的电源系统常见的为单线制直流电气系统，按照电压大小进行分类，可以将单线制直流电气系统分为12V以及24V两种，有发动机、蓄电池、起动机以及总开关等四个重要组成部分。第二部分为仪表，在整个机械工程中包含着很多仪表，包括电压表、变矩器油温表等，这些都是机械工程中常用的仪表盘，不同的仪表能够发挥不同的作用，因此在使用过程中要根据仪器的不同选择不同仪表盘，除这些常出现的仪表外，还有车速表以及转速表等用于高端机械上的仪表。第三部分，照明系统，照明系统主要是用于照明以及警报，机械设备在夜间工作时需要照片系统，照亮工作空间。照明系统还起到警报作用，当机械设备发生故障后，照明系统会立刻进行警示。照明系统主要由前组合灯、工作灯、报警灯以及后组合灯组成。对于整个机械系统来说具有不可替代的作用。第四部分为指示器，指示器主要用于警示工作，当操作人员对机械设备进行操作时，如果出现操作失败等情况，指示器就可以立刻反应，发出信号并提醒操作人员，指示器一般会与电压表等仪器一起使用，以保证工作人员安全。

2机械电气系统故障

2.1发动机冷却液过热

针对在电气系统中常见的发动机冷却液过热的现象，究其原因主要有：在系统正常情况下发动机过热、发动机冷却液温度传感器出现短路、线束出现短路及仪表故障等。在发动机冷却液发生过热的状况之时，首先要对展开故障检测分析，论断其原因。先要检查是否是因为发动机所造成的因素而致，如果是发动机方面的因素所造成的，则要进行修理或者是更换发动机。如若是发动机冷却液温度传感器存在有短路的状况，那么则要将温度传感器拆下，然后对其两引脚的电阻进行测量，在检测时，若阻值为零，那么就代表传感器存在内部短路的问题。在检测线束短路时，要对传感器两根连接线之间的电阻进行测量，若阻值为零，则表明线束短路。

2.2报警灯异常

在电气系统运行过程中报警灯出现异常主要表现在发电机不能自行发电，当发电机不能进行正常工作时首先要启动发动机让其保持在中速运转，同时检测报警灯，使其电压保持在30V左右，最后对其输出电压进行检测，正常情况下，电压应为15V，如果低于15V，说明发电机存在隐患，此时工作人员要先对电路进行检测，查看是否出现短路或者断路等问题，然后再对报警器的异常情况进行分析。当报警灯出现异常时也有可能是保险丝出现问题，解决方法是让工作人员直接检查保险丝，看保险丝是否有熔断的现象。

2.3机油压力灯异常

机油压力灯出现异常的主要原因与油压过低，或者机油压力开关受损有关，为解决机油压力灯异常的问题，需要对机油压力进行测量，如果存在压力异常需要对装置进行维护。如果发生线束短路，也会导致机油压力灯出现异常，对电阻表进行检查，如果发现电阻值归零，则证明电路存在问题，需要对其进行维修，若电阻值不为零，则证明线路正常，机油压力灯异常是由其他原因导致。

3机械电气系统的设计方法

3.1设计原理图

在设计电气系统的原理图时，要按照国家的相关标准，用通用的符号以及标志取代一些器件在图纸上进行表示。并对其中的插件以及插件孔进行表示，了解各系统的功能以及需求，然后结合实际需求做好电气系统的各方面设计。

3.2成本分析

为整个工程机械电气系统的初步设计、安装和后期工程进行全面的成本预算分析。在整体预算的范围内，不仅要考虑电气系统所占的比例和成本控制策略，对于相关机械的更新、维修、检查都要做出合理预算数额。无论是电器零件的选择，还是施工队伍的施工效率和可靠程度，都应当作出有效的规划和设定。

3.3选择电器件

在选择电器件时综合考虑机械设备的工作环境以及机械设备的对电气系统的技术要求，选择符合国家质量标准的电器件，常用的电器件主要有压力表、蓄电池等，同时在选择电器件的过程中还需要对成本进行控制，选择合适的电器件。

3.4线束以及电气系统装配设计

在电气系统设计中线束设计是最为复杂的内容，在线束设计时首先需要了解机械设计整体结构，然后根据机械实际情况进行线束设计，线束设计应具有合理性，并且不能脱离实际应用，要配置与实际情况相符的装置。

4对于出现的故障分析

（1）现场观察分析。对于机械电气系统在运行中出现的各种故障，我们首先要做的是搞清问题所在之处。在故障发生或者是被检测到的第一时间，要想机床操作人员了解故障的具体状况，切忌盲目操作，同时要注意观察设备是否有发热过度、冒烟、异常气味和声音，对于设备的关键部位如开关、电源处、线路交界处和熔断器的发热处要进行仔细地观察。对于故障的各种情形和细节要注意记录，必要时可以通过视频录像的方式来保存资料。（2）合理分析电气设备的运行理论。在庞大的电力系统的运行过程中，同时参与其中的零部件成千上万，所以一旦某个设备出现问题，要及时对设备的运行原理进行分析。不同的设备由于功能和部位不同，所以与它相连的相关控制线路也不同，维修人员对于这些线路的原理和理论知识一定要烂熟于心，只有这样，在故障发生时，才能及时有效的处理和解决问题。（3）专业人员讨论维修方案。在对故障的各种情形分析完毕后，要邀请或者召集相关行业部门的专家进行商讨研究，在这个过程中，只有那些研究者、专业人员才是最能解决问题的人。所以对于他们的意见，无论是管理人员还是基层工人都要积极听取。当然，研究和讨论得出的方案一定要切合实际，要符合实际的操作程序和难易程度。

结语

通过对机械电气系统的设计以及故障进行简单分析，发现电气系统的构成比较复杂其出现的故障的原因有很多。但是机械电气系统在机械工程中发挥着重要的作用，因此工作人员必须要对电气系统的安全问题给予重视，在实际工作中工作人员要根据实际情况及时对电气系统的关键部分进行检查与维修，找出故障出现的原因，及时解决问题，同时也要对电气系统的故障问题进行分析总结，保证电气系统的正常运行，提高工作效率。

参考文献

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