工程机械电气控制系统故障研究
发布时间：2022-01-11
摘要： 工程机械电气控制系统故障问题导致机械设备无法正常运转，可以直接利用故障代码进行全面排除，使用专用的检测仪还可以读取设备的水温、转速等不同类型的运行参数，协助检测人员对故障问题进行分析，根据故障类型采取有效的整改和完善措施，保障电气控制系统的安全性与可靠性。
关键词： 工程机械;电气控制;系统故障
0 引言
目前工程机械设备还是以内燃机为主动力，工程机械设备当中的电气控制系统与内燃机具有内在的实用联系，因而电气控制系统所覆盖的功能面积较为广泛。在一般情况下，若控制系统当中出现了故障问题时，可使用故障码和专用仪器对其进行分析和检测，根据故障码所显示的错误和其他问题情况予以综合分析，及时的找出诱发故障问题的相关原因，采取完善、有效的应对措施对故障问题加以维修，实现对故障问题的全面排除，通过对工程机械电气系统故障问题的深度分析，以可行、规范以及有效的设计方法，实现对工程机械电气系统的高效化使用。
1 工程机械电气控制系统当中的常见故障以及处理方法
1.1 电气控制系统的常见故障类型
通过对电气控制系统进行全面分析，可以看出其主要有以下几种常见故障类型。首先，电源缺相。对于电源缺相等方面的故障问题来说，在检测的过程中可以看出电力系统缺乏稳定性，且此类干扰问题属于系统在运行阶段的常见故障类型。通过对电源缺相故障问题进行分析和诊断，可以看出造成此类问题的原因主要是由于在系统电源的线路设计以及安装作业的实施过程中，由于出现了质量问题所导致。此外，当系统内部的电源部件出现较为明显的损坏现象时，也会导致电源缺相等问题的出现，甚至还有可能是在系统电源的外部区域，由于绝缘线出现了损坏情况，从而造成了电源缺项等方面的问题。其次，电气过载。对于电气过载等方面的故障问题来说，在实际的检测过程中可以看出，系统的电机在工作阶段所涉及到的电流，普遍高于额定电流的规定范围。通过对此类故障问题进行全面分析和逐步诊断，可以看出造成此类问题的原因主要是由于系统在实际的操作过程中，出现了过于频繁的情况，导致整体的操作频率普遍较高，从而使电机在运行的过程中出现了加载空转等问题，或者由于其外部的电源电压逐渐升高，从而造成了电气过载等问题。再次，过载电流等方面的故障问题。当出现过载电流等故障情况时，其主要在系统的运行过程中有着较为具体的表现。由于系统自身的电流运行情况超过了规定的额定电流，从而导致在出现过载电流等方面的故障问题时，则会使电路元器件等设备所承受的整体负载能量相对较大，进一步对电气系统的整体运行效果带来了不良影响。最后，电气短路。对于电气短路故障来说，其主要的表现形式可以分为三种不同的类型。一是三组电相存在短路故障;二是一项接地的短路故障问题;三是一组绕组存在短路故障问题。
1.2 装载机的电气故障
在将装载机投入到生产工作当中之后，装载机的电气系统由于长时间的处于震荡、碰撞和冲击的工作环境当中，其内部的电气系统当中的各个零部件都会受到震动的影响，从而产生了故障问题，在此类工作环境当中装载机无法避免受到电气故障的影响，当电气系统一旦出现故障时，整个系统则会停止工作。当装载机电气系统出现故障后，主要体现在以下几个方面。首先，蓄电池当中的容量不够充足。通过对电解液的调整或直接予以更换检查，或者消除接触不牢和不良的接线，若上述方法仍然无法排除此类故障问题，则可以对几百予以直接更换。其次，电机正常但蓄电池无法充电或者充电率普遍较低。对于此类故障问题，可以通过对极板的更换，并对接触不牢或者不良的接线予以排查和消除，或者对其进行脱磁处理，对装载机进行重新调整或者对调节器予以更换。再次，喇叭不响或者声音嘶哑。在出现此类故障问题时，一般需要对螺母进行锁紧或者拧紧处理，看喇叭是否能够回复到最佳声音。在必要的情况下，还需要根据实际情况对整流器或者接头的重新调整予以充分考虑，甚至还可以对喇叭进行调整或者更换。最后，当发电机亏电或者不发电时，那么可以对短路电枢进行检查并修复，再对断路的磁场线圈予以接通检查，或者利用蓄电池并使用原始的发动机极性对磁场线圈的两端予以充磁处理。
2 分析造成工程机械设备电气控制系统故障问题的相关原因
造成工程机械设备电气控制系统出现故障问题的相关原因，主要由设备使用不恰当，设备维护落实不力以及周边环境影响等多种不同的因素所导致，且影响电机控制系统的周边环境条件具有多样化的特点，在受到电磁干扰因素、气候环境因素和机械作用力影响时，则不利于保障电机控制系统的可靠性。
2.1 电磁干扰因素
工程机械设备电气控制系统的所在区域有着大量的电磁波等物质，使控制系统的外部和内部区域都受到了电磁波的因素的干扰，由于整体系统所遭受的电磁波干扰作用力度普遍较大，从而导致系统在运行的过程中输出了较强的噪音，进一步造成了噪声污染，导致系统无法处于持续稳定的运行状态，甚至会在机械设备的运转过程当中造成难以预知的安全风险问题。
2.2 机械作用力的影响
对于机械作用力等干扰因素所造成的故障影响来说，由于电气控制系统的实际运载工作与其他系统之间有着本质上的不同，在实际的运载过程中，还会受到大量的机械作用力的干扰，而此类机械作用力又包含了离心加速度、震动以及冲击力等多种不同的类型，若电气控制系统受到了多种机械作用力的影响时，则会导致元器件的参数出现失误，或者直接造成损坏，甚至会导致系统的器件出现了过度变形情况，加大了对金属元器件的损坏力度。
2.3 气候因素造成工程机械设备电气控制系统故障
气候因素主要包括了气压、温度、大气污染以及湿度等多方面的因素类型，此类因素对电气控制系统带来了较大的干扰，不仅会导致系统的运行温度普遍较高，还会对设备的整体结构带来严重的损坏，降低了系统运行环节的电气性能，导致系统的运转效率日益迟缓，在严重情况下还会导致电气控制系统无法处于正常的运转状态。
3 工程机械设备电气控制系统故障的常规性原因以及常规性检查
对于不同类型的电气控制系统来说，在实际的运行阶段往往会受到机械力度的影响，例如：冲击力、震动力和离心力等。其中，对于机械力来说，不仅会导致电气控制系统当中的元件参数出现较大的误差，还会对元器件带来严重的损坏性问题。通过对施工现场的湿度、温度、气压以及大气等因素予以严格的把控，并找出影响电气控制系统的具体原因，进一步对故障问题加以控制。分析造成工程机械设备电气控制系统故障的常规性原因，由于工程机械设备具有复杂化的特点，在实际的运行和使用过程中容易出现不同类型的故障问题，通过对实际情况进行分析，可以看出工程机械设备的电气控制系统故障主要是由多样化的诱发因素所造成。例如：环境设备维护、设备使用缺乏规范性等方面的问题都会产生相应的故障，当系统受到气候和电磁干扰的同时，还会使工程机械设备电气控制系统故障日益加剧。
虽然工程机械设备电气控制系统的各项功能逐渐强化，并呈现出了多样化的革新趋势，但由于系统自诊范围内部所出现的故障问题普遍较多，从而为系统故障的检查和排除作业带来了较大的难度。通过对传动以及制动结构当中所出现的问题范围予以合理的把控，以严谨、认真的工作态度，确保每一项检查作业都能够具备细致化和全面性的特点，按照规定的检测顺序找出电气控制系统当中存在的故障部位，在使用有效的完善方法对故障予以修复。对于工程机械设备电气自动化控制系统当中的电路来说，在开展故障检查作业的过程中，需要从系统的主电路入手，派遣专业的检查人员对控制系统的电动机运行情况予以勘察，之后再沿着电流的反向趋势检查触头系统和熔断器线路故障问题，根据系统控制电路和系统主电路之间所呈现出的控制关系，对电磁线路、线路接头、联锁触点和自锁触电当中的问题予以检查。在一般情况下，当电气控制系统出现故障问题时，首先可以对相关电路进行检查，进一步再对电动机的工作情况进行检查，当上述两项检查作业完成之后，还可以针对熔断器的线路和触头系统进行检查，通过对系统主电路和系统控制电路之间所存在的控制关系予以全面勘察，并在此基础上依次排查相应的故障问题，及时的找出故障出现的具体部位和造成此类故障的主要诱因，从而才能够采取有针对性的故障处理办法。除此之外，当发现具体的故障部位时，还可以使用人工信号法、对比法或者换件法等不同类型的方法，实现对故障问题的有效处理，在深入的检查和全面修理工作逐步开展之后，确保能够将故障问题予以全面排除。由于机械工程设备电气控制系统逐渐呈现出了复杂化的特点，以直观形式的观察办法无法顺利的找出故障的具体位置，需要通过对常见的系统故障予以分析，并在长期的发展过程中收集有效的故障问题处理经验，熟练的掌握电机控制系统的具体工作原理和相关工作内容，避免出现盲目检修问题。除此之外，为了实现对常规问题的全面排查和有效排除，还需要从多个角度和不同思路入手，基于整体性原则分析电气控制系统的故障问题，保障问题处理办法的有效性与积极性。
4 在开展工程机械电气控制系统检修作业时的注意事项
4.1 正确使用电路检测仪表
在实际的测量过程当中，需要对电路检测仪表的使用方法予以高度的重视，保障操作使用阶段的合理性与科学性。当电流档需要被投入到电流测量作业当中进行使用时，那么电压档还需要被用于电压测量作业当中。在使用电路检测仪表等设备的前期阶段，需要对电路仪表的使用方法、操作规范、运行条件以及管理流程等方面的内容予以详细、充分的了解，通过对电压电路测量作业的实际情况进行分析，可以看出需要在实际的测定过程中，还需要确保电压和电路能够处于电路检测仪表的量程范围之内。当电路检测仪表当中的探针相对较大时，则不利于测量工作的顺利开展，并对各项测量作业带来较大的难度，可以通过在探针的上方部位缠绕细小的金属丝等物质，为测量作业提供便利性保障，推动此项作业的顺利进行。除此之外，在检修作业的实施阶段，还需要对工程机械电气控制系统内部所涉及到的电路图予以全面分析和深入了解，及时的掌握端子的整体数量和实际的安装位置。
4.2 保障端子连接器的正确连接和准确拆卸在拆卸
线束的过程中，并不需要对线束进行拉动处理，而是需要抓住与线束相互连接的接头，则可以顺利的开展拆卸作业。当松开锁后还需要对连接器予以拆除处理，避免使用较大的力度，减少对电线和连接器所造成损坏。除此之外，在连接端子接头之前，还需要对端子的生锈情况予以检查，若终端已经出现了生锈等问题时，还需要利用砂纸等物质对相关锈迹予以全面清除。除此之外，在连接的过程中，还需要确保端子的垂直性，并且不能够超过外部的边界区域。不仅如此，在修理防水接头之前，还需要将接头的周边区域擦拭干净，利用干净的水源减少对接头区域的污染，但需要注意避免细小的水滴进入到接头当中，减少对接头设备的损坏和损伤。需要注意的是，当水源进入到了连接器的内部时，需要等连接器内部水分挥发完全之后，并处于干燥的环境条件下才能够予以重新连接。
4.3 实现对导线的准确识别
在开展工程机械电气控制系统维护检修工作的同时，对需要及时对不同类型的导线代码予以区分，及时的掌握导线的具体颜色，避免出现电线错配问题。在工程机械电气控制系统当中有着大量的导线线路，而部分导线材料在使用的过程中，会利用相应的代码来代表线材的具体颜色，例如 RW、LG 等。其中，左边的字母则代表了线材的背景颜色，右边的字母代表了线材的标志性颜色。为此，维修工作人员需要定期参与专业培训活动，学习关于工程机械电气控制系统的线束代码知识，为此类维修工作的顺利开展奠定良好的基础，避免在实践操作的过程中出现严重的失误。
4.4 及时的切断电源
在开展工程机械电气控制系统检修作业之前，需要对整体的机电电源予以关闭，避免对维修人员的生命健康安全造成不良影响，当导体和连接器在维护的过程中处于连接状态时，不仅会导致线束出现熔断等问题，还会对保险丝带来严重的损坏，从而诱发短路等情况，从而引发火灾等安全事故。为此，在开展工程机械电气控制系统维护作业的过程中，首先需要及时的切断整机的电源，并将其作为维修作业的首要问题。
4.5 检查并排除工程机械设备电气控制系统的故障问题
根据系统所控制的电路和主机电路予以检查，明确掌握控制链之间的电磁关系，确保线路之间的连接触点和自动锁的触电效果处于正常状态，通过对相关故障问题的有力控制，将相关问题控制在可操作的范围内，保障检查、检测和处理工序的细致化与全面性，准确的找出产生故障问题的系统部件，及时的开展修理工作，保障工程机械设备电气控制系统的持续化运行。除此之外，虽然工程机械设备当中的电气控制功能和效用日益强大，但处于系统自诊范围内部的故障问题在实际的处理过程中具有较大的难度，在检查工程机械设备电气自动化控制系统电路故障的过程中，不仅需要派遣专业的检查工作人员，还需要从系统的主电路入手，确保电动机控制系统运行状态能够处于正常范围，再沿着反向的趋势对导电系统进行检查，避免保险丝出现熔断或者损坏等问题。
4.6 对各项参数予以全面记录，及时开展检修后续导线处理
在维修工程机械电气控制系统的过程中，在相关维修工作完成之后，需要对工程机械电气控制系统当中已经受到拆卸处理的线束予以妥善处理，对绑扎损坏或者尚未达到合格标准的线束进行更换，及时的引进新型的线束设施进行使用，推动工程机械电气控制系统的稳定运行。与此同时，为了避免相关参数出现缺失性等问题，维修人员还需要根据所测得的参数数据进行记录，保障记录结果的完整性与全面性，为后续的探讨、分析和研究作业的顺利开展奠定良好的基础，并提供工序运行便利性保障，推动各项维修作业的顺利开展。需要注意的是，在绑扎线束的过程中，避免使用应折的方法对线束进行硬折绑扎处理，相应的绑扎工具还需要尽量远离线束等设施，避免对线束造成磨损，从而带来严重的折断问题。
4.7 深入的了解电力工作原理图
对于电路工作原理图来说，不仅包含了电气控制系统结构、原件等方面的内容，还可以充分的彰显出不同元件之间在电路连接过程中所呈现出的运行状态，以直观的形式使维修工作人员能够结合电路工作原理图，及时的掌握电气控制系统的运行情况。为此，需要加大对电路工作原理图的研究力度，并从中及时的找出能够控制电气系统各项部件的有效方法和具体措施，明确掌握各部件之间的工作关系，保障故障位置分析的准确性，避免由于开展大面积的维修作业，从而提高了工程机械电气控制系统故障维修工序的实施效率。
5 结论
工程机械设备电气控制系统具有复杂化的特点，以直观性的观察措施已经难以找出故障的具体位置和相关诱因，这就要求检修工作人员能够在充分了解工程机械设备电气控制系统在运行阶段的常见故障问题予以分析，通过对相关故障类型的逐步排查，准确的掌握电气控制系统的工作原理和运行情况，避免出现盲目性维修作业的问题。检修工作人员还需要站在多个不同的角度，以多样化的思路大胆的开展检修尝试作业，从电气控制系统的整体方面入手，对相关故障因素加以思考，从而及时的找出产生故障问题的部件和造成此类故障问题的诱因，采取积极、有效的问题处理措施对相关故障问题加以改善，确保工程机械电气控制系统能够持续处于稳定的运行状态，避免对后续的施工作业造成不良影响。——论文作者：钟磊 ZHONG Lei
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