工程机械电气系统设计与故障分析

邓超

【摘要】在工程机械电气系统设计之中，其设计的可靠性是非常重要的，要从每一个环节上去综合考虑设计的可行性以及可能发生的一切故障原因分析。现代化的工程机械系统正朝着复杂化和自动化的方向前进，这就让工程机械电气系统在越来越精细的环境下注意其发生故障频繁的地方，尽可能的完善设备，做好故障分析，保证其安全运行。

【关键词】工程机械；电气系统；设计与故障

0.引言

在工程机械中，电气系统可以分为两大部分，一个是电子系统，另一个是电气设备。其中，电子系统包含了发动机电子控制燃油喷射系统，电子控制自动变速器，电子检测与监控系统，电子的智能控制系统等等，电子系统其实也是可以把它当作是电气系统中的用电设备的一部分的。而电气设备则包含了蓄电池，发电机与调节器，启动系统，充电系统与各种用电的设备。

1.设计

充分了解和掌握全车的电气配置与相关的技术要求，先做一个原理图的设计构思，然后根据整机与其他每一个系统的需要，再进行电气系统的原理图设计制作。当然了，在进行设计的时候，一定要考虑主机的功能和参数等相关问题。要统筹全局，在所有的预算范围内，充分考虑电气系统要占的成本比例，然后采取相应的控制措施。在成本的预算范围之内选择适合的满足性能参数的电器件的型号厂家。根据整机的布局和结构进行线束设计绘制，合理的对电气系统进行设计装配，这需要考虑好电气件的相关型号和线束的保护办法[1]。

1.1 装载机的电气系统

装载机的原理图设计首先要选择标志性的或符号针对相应的电器件进行标注记号，这样可以有效的解决在电气系统的设计中遇见的线路复杂等各种相关问题。对装载机线路的一侧按照字母或数字的方式，标记出电路相应的线号或线径，对线路做线号，就是为了方便最初的设计者和之后的维修者们去区分。

1.2 关于成本的分析

成本分析的本来指的就是运用会计学中的成本核算和其他相关资料对成本进行分析，找出影响成本的原因，从而找到一种可以降低成本的有效途径。针对工程机械电气系统做成本分析，主要是从原理图的设计基础上根据电气系统的工作技术要求，选择性价比高的系统器件，并对电气系统进行合理的成本预算。比如说，一个三吨的装载机，其电气系统整体的成本应该差不多控制在四千元之内就可以了。

1.3 关于电器件

原理图设计好并且对电气系统的目标成本分析确定了以后，就要开始考虑电器件的选择了。在选用电器件的时候，一定要注意其是不是符合国家的相关标准的，是不是满足是错使用的要求的，如果说其涉及到了出口产品，那么还要注意的是出口国家的相关标准和特殊法律法规要求。考虑器件的兼容通用性和性价比，比如说，针对高寒的地方在选择器件的时候，其标准和质量都要比别的平常的电器件要求高，质量好。电气系统中有几个很重要的器件，比如说，仪表、灯具、蓄电池等等[2]。

工程机械电气系统的不断完善发展，对器件的要求不断的提高，单表的设计已经无法满足其需求，所以数字组合仪表就应运而生了。数字组合仪表利用微控制器作核心数字处理方式，把冷却液的温度与油量油压，小时计和多个报警指示高度集成，对输入的信号进行高精度的快速处理，使其具有稳定性好、精准度高、抗干扰能力强、低耗能等优势，它不像单个的仪表和报警器的组合方式。

而灯具的选择与安装都是需要满足国内土方机械行业，配光性能和外部照明和信号装置的规定安装。举个例子，假如说装载机需要选择合适的前组合灯，包括远光灯、近光灯、转向指示功能的、前防雾灯、后工作灯、示宽、后组合灯（含倒车、制动、转向、示宽功能）。还有就是按照国家的标准要求的话，还需要在驾驶室安装顶棚灯，以此来满足需求。在选择灯具的标准上，除了必须符合标准和要求之外，还要注意考虑其外形的美观度，要与整机的风格相匹配。最后要注意设计一个好的灯架，以此来保护灯具的外壳，避免在操作行车过程中出现的损坏碰撞。

1.4 插接件线束

在线束的图纸上应该要有所有和生产线相关的信息，比如说，选用导线的线型、线径、颜色、线束护套（及端子）型号，包扎的要求，过孔密封和保护，固定卡扣的型号技术与设计工艺的各种要求等等。特别需要注意的是，一般来讲对电源导线的颜色是没有什么特别的规定的，但是对于地线必须要求是黑色的。

2.故障分析

由于工程機械电气系统的电路复杂，电器众多，倘若是在装配的过程中出现了不当的操作或装配不当，就会给工程机械电气系统带来很多的故障。常见的有三种：传感器的故障，充电报警灯闪亮和机油压力报警灯发生闪亮的情况。这些故障就要求，在最初的对系统进行设计的时候，就要将安全性和可靠性已经耐久性等引入工程机械电气系统中，考虑完善，归纳总结经验教训[3]。

3.结束语

本文从工程机械电气系统的设计和故障两个大点进行分析总结归纳，针对如何做好电气系统的设计提出了肤浅的观点，然后针对故障问题简单的阐述了规避的方法，随着电子器件在电气系统中的使用越来越大，设计也越来月复杂。得出了，要想在人们对工程机械的舒适安全等性能越来越高的今天，进行设计操作，就必须要全局考虑，完善设计多多学习。

参考文献

[1]蔡熙明.工程机械电气系统的可靠性设计[J].硅谷.2013 （10）：67-68.

[2]杨国平.现代工程机械故障诊断与排除大全[M].北京：机械工业出版社，2014：326-338.

[3]王世旺，喻衍，肖春.工程机械电气系统振动台的测试和研究[J].工程机械，2011，42（9）.