机械电气系统设计和常见故障分析的方法

李川

【摘要】随着科学技术的不断发展，我国的机械电气系统的设计取得了较大的进步，满足了对于建筑施工行业对于机械电气设备的需求，但是随着机械电气设备的发展，使得电气系统的设计暴露出许多问题，导致建筑工程行业的施工进度受到影响，因此需要查找机械电气系统设计的常见故障，并且进行深入的分析，以期完善电气系统的设计同时排除常见的故障。本文首先分析了工程机械电气系统的主要组成部分，其次分析了电气系统的设计，最后根据电气系统常见的故障进行了分析提出了解决对策。

【关键词】机械电气;系统设计;常见故障

一、工程机械电气系统的主要组成部分

1.1电源线路

目前工程机械电气系统常用的电气系统是单线制直流电气系统，本文主要以单线制直流电气系统为例，进行电气系统的设计和故障诊断分析。直流电源线路又分为12V和24V电压线路，这两种线路的电压不同，所具备的功能也不相同，但是两者的共同之处是都是由蓄电池、电源总开关、发电机、起动机、电锁、保险等部分组成的。

1.2仪表仪器

工程机械电气设备由于所承担的功能不同，仪表仪器的构造也不相同。仪表仪器主要是为了实现工程机械电气设备的功能，根据功能的不同，乐意将仪表仪器划分为以下几种类型，主要包括电压表、电流表、气压表、冷却液温度表、油量表和传感器、变矩器油温表和传感器等。有些设备由于还具有其他的功能，还会配有转速表、车速表以及与之相适应的传感器等，但这并不是所有设备都会具有的组成部分，转速表、车速表和传感器只会出现在少数高端的电气设备之中。

1.3照明系统

工程机械电气设备都会配有照明系统以便能够在夜间施工时进行照明，照明系统的功能较多，还能够在设备出现故障时进行信号灯报警提醒，能够及时提醒设备操作人员及时关闭设备并且检修故障，是设备在运行过程中必不可少的一个组成部分。照明系统又是由前组合灯、工作灯、报警灯和后组合灯等组成的，能够提供全方位的照明和警示提醒服务。

1.4指示器

指示器的主要功能就是为了提醒各种部件的故障，主要包括低压报警指示、手刹指示、机油压力报警指示灯，指示器主要的通过指示灯进行信号的传递，传达出的信息能够帮助设备操作人员及时的了解设备的运行情况，掌握设备的是否存在潜在的危险，便于操作人员及时应对故障的出现。

1.5其他电器

其他电器主要是指辅助设备运行的一些不重要的部分，这些部分对于设备的正常运行影响不大，但是也具有十分重要的功能。其他電器主要包括空调、风扇、雨刮器和洗刷器等等，这些部分可以根据操作人员的需要进行配备，主要目的是为了营造一个良好的是设备运行环境和人员操作环境，有时候还会根据现场的施工情况安装定位装置。

二、机械电气系统的设计

机械电气系统的设计原则主要是为了满足设备操作人员和施工现场其他工作人员的人身安全和财产安全，并且还要顺利完成施工项目。因此，机械电气系统的设计应该始终遵循安全性的原则。下面具体分析机械电气系统设计的项目。

2.1原理图设计

原理图设计时机械电气系统设计的前提盒关键，只有具备完善的原理设计图，才能够在后期的实际设计中提出可靠的依据。原理图设计主要是为了完成两个重要的任务，第一个就是设计电器的标志，这个电器的标志主要是根据国家的标准，将正在进行的设计进行国家标准的设定。第二个就是插件和插孔的设计，在这一设计环节中应该将线路图完全的呈现出来，以便在后期根据不同功能的设计及时进行电路图的调整。

2.2成本控制

电气系统的设计主要还包括对于涉及成本的控制，为了控制在设计过程中的成本，在保证设计项目质量的前提下，对设计的成本进行合理的运算，保证涉及成本在规定的范围之内，只有这样才能够降低整个机械电气系统的设计成本，为后期工程的养护提供了支持，同样也能够降低整个施工项目的成本。

2.3选择电器件

在电气系统的设计环节避免不了要对电器件进行选择，在选择电器件时，应该遵循着安全性和经济性的原则，选择符合国家标准的电器件。严格控制电器件的价格，尽量避免由于电器件价格过高造成整个设计环节成本的增加。

2.4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。

三、机械电气系统常见故障及分析方法

机械电气系统的设计较为复杂，内部的组成部分较多，一旦出现故障造成的损失是巨大的，不仅会给设备本身和施工的现场造成损害，同时还会危及设备操作人员和现场施工人员的生命安全，因此应该重点关注机械电气系统的常见故障，做到及时的检修，将可能发生故障的环节进行检查，尽量预防故障的出现，提高设备的运行效率。下面对电气系统常见的故障进行介绍，并且对故障的分析方法进行阐述。

3.1传感器问题

传感器的珠澳作用就是向外界传递设备的运行信号，当设备运行过程中出现故障时，就会通过传感器进行响应，但是当传感器产生故障时，就无法向外界传递设备的故障信号，外界就无法及时检修设备，当设备运行时间过程时，就会出现短路和短路的故障，影响设备的正常运行，甚至会造成设备的损坏。

3.2报警灯异常

报警灯能够在系统出现异常时，及时对操作人员发出警报，导致报警灯发生异常的主要原因为发电机异常，发电机不能平稳发电。要对报警器的保险丝进行检查，检查人员需要对保险丝进行检查，查看保险丝是否存在熔断等问题。

3.3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，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。

【总结】

综上所述，工程机械电气系统的设计较为复杂，应该始终遵循安全性和效益性的原则，提高设计环节的质量和水平。同时应该对电气系统容易发生故障的环节进行检修，确保能够及时应对电气系统出现的故障，保障电气系统的正常运行。

【参考文献】

[1]张晓伟.建筑电气设计中常见问题的分析和探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2016（23）：44-45.

[2]孙文博.起重机械电气系统故障分析与评价[J].中国高新技术企业，2017，9（05）：84-85.

[3]王水明，闫玉强.起重机械电气系统故障分析与评价[J].江西建材，2017（17）：205.

[4]赵进，赵琳，鲍雷，etal.船舶电气设计常见问题分析与处理方法[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2017（01）：181-182.

石家庄海山实业发展总公司 河北石家庄 050208