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工程机械电气系统的设计

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一、工程机械电气系统的设计

1.电器件的选型。对电器件进行选型,其目的就是根据总体的电气系统预算,对相关的器件进行选择。其主要遵循以下的原则:首先是充分考虑器件的通用性和兼容性;其次充分考虑电器件的性价比,最后是必须符合电器件使用的标准。如对相关的器件进行选择时,高寒地区的电器件在标准和质量方面都必须比平常的电器件的要求高。而在电气系统通常包含有几个重要的器件,如蓄电池、仪表和灯具等。以装载机中的蓄电池控制系统为例,蓄电池为整个电气控制系统的重要组成部分,也是电气系统设计的关键所在。蓄电池选用的好坏,将直接关系到整个系统电器件的使用。而按照我国现阶段的对装载机蓄电池控制系统的要求,对蓄电池控制系统的评价主要根据两个关键的参数:冷启动电流和额定容量。冷启动电流CCA值是指当温度在某一个规定的低温条件下的时候(通常温度规定在0℉或者–18℃),其蓄电池可输出的最大电流值。通过该值可有效地保证给起动机提供可靠和最真实的电源,如在装载机的试验报告上我们可看到“110Ah/450A”之类的标示,其含义表示该装载机在–18℃的环境下,装载机可使用CCA值为450A的110Ah蓄电池,从而为发动机提供冷启动。

蓄电池的额定容量则是指在规定的条件下,电池所能是释放出的最低的容量,单位为安培/每小时,通常用符号C来表示。而影响额定容量的因素主要包括温度、终止电压以及放电率。而在这三个因素中影响最大的为放电率,如C5=100则表示在5个小时之内其放电量为100AH,而蓄电池自身的额定的容量的公式计算为:C=(450~600)P/U其中P表示装载机的额定功率;U表示额定的电压(公式符号为v)。如装载机的额定功率为5KW,其系统电压为25V,通过计算其额定功率则为C=(450~600)*5/25=90~120AH.因此,要提高电气系统的使用寿命,必须综合考虑额定容量和冷启动电流参数,从而更好的为电气系统提供动力来源。

2.线束。在对线束进行设计的时候,图纸上必须包含着所有的线束信息,如线路的颜色、导线的型号、线束的保护套、包扎的方式、过孔的密封和保护等都必须进行完全的说明和安排。同时在线束的设计中,对导线没有特定颜色的规定,但是地线的颜色必须为黑色。

二、工程机械电气系统常见故障分析

工程机械电气系统因电路复杂、电器多,同时装配过程中出现的装配不当等给工程机械电气系统带来很多的故障。而结合实际的工作经验,我们常见的工程机械电气系统故障主要包括以下三类:

第一为传感器的故障。传感器的作用是把非电信号转变为点信号,如果传感器出现故障,会导致相应的电气控制系统出现异常现象,例如发动机冷却液过热的故障。导致产生该问题的原因主要与温度传感器故障有着很大的关系。而通常的冷却液温度传感器采用的是负温度系数的热敏电阻。其原理是温度过高,其电阻降低,输出信号变小;温度过低,电阻变大,输出信号变大。而通常温度传感器的故障可分为电阻失准、断路和内部短路、工作特性发生变化等,如在温度传感器中出现的补偿导线与热偶极性之间出现接反、两者之间的不配套等问题,都可能导致温度传感器显示的温度与实际出现很大的偏差的故障,该问题可能因短路造成,因此通常需要折下温度传感器,通过测量两端引脚的电阻的方式,如测量值为零,则说明温度传感器出现短路,需对传感器进行更换,以此保持电气系统的正常运行。当若出现温度传感器读数显示不稳定,则可能是外界干扰或者是热偶点即将断但未断,因此解决该类问题首先排除外部干扰,或查看热偶并对其进行更换。

第二为充电报警灯闪亮。这主要是因为发电机自身不发电,解决该问题的办法是启动发动机并维持其转速在中速,对其B+端进行检测,其电压值在28v左右,同时对其输出端N端对地的电压进行检测,正常值在14V左右,如过低或者没有电压,则表示发电机出现故障;其次是保险丝出现故障。该故障通常对保险丝进行检查,查看其是否有熔断;再次是线束出现断路的情况,这需要对其报警灯电路进行检测,来判断电路是否存在断路的情况;最后再判断报警灯是否出现问题。

第三为机油压力报警灯发生闪亮的情况。该问题的发生主要是因为机油压力过低,压力开关出现故障以及线束短路等情况。解决上述问题通常是首先对其查看机油的压力,然后对其进行维修。而针对压力开关的故障通常对开关进行检测和更换。而对于线束出现短路的情况则采用电阻表对其进行检测,电阻为零则电路出现问题。

三、结语

随着我国工程机械建设的发展,人们对工程机械的舒适性、安全性等的要求也越来越高。而随着电子器件在电气系统中的使用的增多,设计也越来越复杂,由此带来的系统故障发生概率也就越来越多。因此,在对系统进行设计的时候,必须将设计的可靠性、安全性和耐久性等进行考虑。本文结合自身工作的经验,对装载机的系统设计方法进行了介绍。同时对电气系统中经常出现的问题进行总结和归纳,以此给广大的使用者提供可借鉴的经验。

作者:何俊美单位:云南交通职业技术学院

建筑机械杂志责任编辑:田老师    阅读:人次