机械电气系统设计和常见故障分析的方法浅析褚兴华

机械电气系统设计和常见故障分析的方法浅析褚兴华

褚兴华

关键词：机械电气系统设计；常见故障；分析方法

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。

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等进行警示。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工程机械电气系统的具体设计方法与步骤

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，可以应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。

2.3元器件选型

工程机械电气系统设计当中尤为关键的内容就是元器件的选择，以机械电气系统的总预算为基础，依据设计的原理图再对元器件进行适当的选择。第一，要充分掌握电气系统设计的性能，并且考虑到元器件是否通用和兼容，再进行元器件的选择；第二，以工程机械电气系统设计的总预算为基础，选择高性价比的元器件；第三，选择符合使用标准的元器件，并对元器件进行测试，以保障工程机械电气系统设计更加安全，更加实用。

3工程机械设备中电气系统常见故障

3.1机油压力灯异常

当电气系统中机油压力无法满足其正常工作的需要，或机油压力开关受损时都会导致机油压力灯失常，此时工作人员要先对机油压力进行测量，若发现压力不在正常范围内要请专业人员进行维修。导致机油压力灯异常的另一个原因是线束发生短路，可通过检测电阻表电阻值的方式来判断其是否发生异常，然后根据检查结果及时进行处理。

3.2传感器受损

传感器的主要作用就是将外界的信号转变成电信号，当传感器出现异常时就会信号无法识别，无法转化，进而导致整个电气系统停止运行。短路、断路以及电阻失准都是传感器出现故障的表现，因此在日常工作中要及时对传感器进行检查，及时维修和更换。

3.3报警灯闪烁

系统中的很多部位都会设置好报警灯，当一些部位发生异样情况时，报警灯就会不停的闪烁对操作人员进行提示。例如，如果机油压力报警灯闪烁，一般是由于电气系统油压过低或者压力开关的故障以及线束的短路造成的，需要检查机油的压力，如果不符合压力标准就要进行维修；如果出现可能是线束短路的问题，就要用电阻检测表，测量电阻，电阻为零证明确实是出现了短路，要及时的更换和维修；如果出现压力开关报警，就要检测压力开关，出现问题要及时更换。

4故障诊断分析方法

4.1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。

4.2直观诊断法

更为常用的机械电气设备故障判断方式就是直观诊断法。设备在出现故障问题时通常会伴随这种异样现象，包括噪音、以为、冒烟、过热，这些异常现象能够直接看到、感受到，通过对不同异常现象的分析找到故障发生点，明确引起故障的原因所在。值得注意的是，使用直观诊断法的准确度与工作人员专业水平和实践经验有直接关系，经验丰富的专业人员能够利用直接观察的方式，缩小故障范围，将时间和精力集中到小范围检查分析上，从而在最短时间内制定出有效的故障应急处理方案，解决故障问题，恢复设备运行。

4.3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。

4.4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。

结束语

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：

[1]张志辉.机械电气系统设计和常见故障分析的方法浅析[J].山东工业技术，2019（10）：52.

[2]刘景鑫.机械电气系统的检测与诊断方法研究[J].内燃机与配件，2018（21）：141-142.

[3]郭鸿铭.风力发电场电气系统设计与应用[D].吉林建筑大学，2018.

[4]张茂仪.浅析机械电气系统的常见元件及常见的故障[J].建设机械技术与管理，2017，30（11）：79-81.

[5]姜兰兰.浅析工程机械电气系统设计和常见故障分析的方法[J].科技创新与应用，2014（22）：82.