摘要：科技在不断的发展，社会在不断的进步，当下社会发展的脚步越来越快，大型的工程项目日益增多，工程机械的应用也愈发普遍，电气系统作为工程机械当中非常关键的内容，对其合理的设计，并认真分析系统中发生的一些常见故障尤为重要，为整个机械电气系统的正常运行提供了有利的保障。
关键词：工程机械电气系统；设计；故障分析
引言
为了从整体上促进生产效率的提升，保障安全稳定的工作，许多的矿业开始积极的利用电气化控制实现管理资源的合理配置。不可否认，现代化设计不仅符合机械电气安全控制系统发展的要求和趋势，还能够更好的突破传统安全控制系统所存在的各类不足，在对矿用机械电气安全控制系统设计进行分析以及研究的过程中，首先需要了解该系统设计的基本原则，然后结合目前该系统运作的实质条件，对具体的内容进行进一步的探讨，只有这样才能够为我国的矿业工作指明道路和方向。
1概述
1.1工程机械电气系统的基本内容
电气设备以及电子系统，都是电气系统非常重要的组成部分。电气设备包括启动系统、发电机、充电系统，电子系统-包括燃油喷射系统、电子智能控制系统。工程机械电子系统非常重要的几个特征就是单线制、低压直流、结构分散，为确保线束布置及装配与之相协调，并且切实降低工程机械电气系统线束装配难度，通常情况下会采取主机架、发动机、仪表箱和驾驶室等线束分段，插接头连接的设计方式。
1.2电气系统的组成部分
（1）仪表。在工程机械设计当中，主要应用的仪表有电压表、冷却液温度表、变矩器油温表、传感器等几类组成，在定位高端的工程机械设备，还包括一些传感器、转速表、车速表等，可以依据不同的机械设备类型进行合理的选择。（2）电源线路。针对工程机械当中非常常见的单线制直流电气系统为例，根据工作当中的电压标准，主要将其分为12V和24V两种类型，直流电流是以几个部件所组成，主要有发电机、电源总开关、起动机、蓄电池等部件。（3）指示器。指示器在工程机机械设备当中是最为常用的指示灯，经常是和仪表相结合，主要是用于为机械设备的操作人员提醒和指示信息，以保证工作人员的安全作业和机械设备的正常运转。
2工程机械电气系统设计
2.1初始设计
作为整个矿用机械电气安装控制系统的前期设计环节，初始设计对工作人员提出的要求较高，其中电气设计人员以及机械设计人员必须要加强合作，通过共同探讨的形式来明确前期机械设计的实际要求。另外机械设计人员也可以结合目前该控制系统设计的实际情况，提出不同的工艺和结构要求，然后由电气设计工作人员明确初始设计的大体内容。其中初始设计主要以设计方案的调研为切入点，积极的了解国内的相同产品的相关资料，通过前期的认真调查和分析来保障方案设计的合理性和可靠性，结合相关的时间调查以及理论分析可以看出，初始阶段之中所提出的方案总体性以及概括性相对比较强，该方案是后期技术设计和最终产品设计的重要依据和指导，只有保障该方案的正确性，可行性和操作性，才能够为其他设备的生产指明道路，更好的满足不同设备运作的实践需求。
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2.2产品设计
产品设计环节属于最终的竣工环节，该环节的工作主要以前期通过审批的技术设计说明书为切入点，结合矿用机械电气安全控制系统设计的实质要求，对最终的装配图以及零配件图进行绘制，了解产品的设置要求。另外在绘制产品接线图的过程之中需要对工艺以及标准化的环节进行审签，了解上级主管部门对不同控制系统设计的实际标准，将产品设计与其他的设计环节相联系，加强与各部门之间的配合和合作，通过资源的优化利用和共享来从整体上提高整个系统设计的质量。
2.3分析设计成本
完成了原理图的设计，在工程机械电气系统设计过程中，还需要对工程机械电气系统的成本进行控制，禁止盲目的、不计成本、超过核算预期且不切实际的设计方式，为了避免这种情况的发生，做好设计的成本分析非常必要。在确保工程机械的质量和技术标准的前提下，定位工程机械电气系统的功能，结合实际的投入情况以及原理图的设计，分析设计成本，不然原理图设计、成本分析和其他的一些设计环节将毫无意义。对工程机械电气系统设计进行合理的成本分析，可以更好的保证工程机械的性能指标和质量，再进行成本的预算，使工程机械电气系统更具有性价比，可以有效的节约企业的成本投入，对企业的长远发展起着重要作用。
2.4技术设计
在完成前期的基础设计之后，技术工作者需要根据已经通过审批的初始设计方案一一落实后期的技术设计环节，设计环节的设计质量以及水平会直接影响最终矿用机械电气安装控制系统设计的综合效果，在完成该阶段任务的过程中，设计工作者必须要对一些重点环节进行反复的试验和考察，通过撰写实验报告的形式来了解不同参数以及设备的影响。其次，为了能够真正的提高综合的设计质量和水平，工作人员还需要对不同的元器件进行筛选，通过对技术指标的深入分析来了解元器件的明细表，积极的编写出设计说明书，以此来为后期的操作和设计提供一定的依据。
3工程机械电气系统的故障分析
（1）传感器的故障分析。传感器是工程机械电气系统中的重要部件，各个电气控制系统都是需要电信号来实现的，通过传感器将非电信号转变成电信号，实现对各个控制系统传输相应的控制电信号。一旦传感器发生故障，势必会造成相应电气控制系统出现问题，例如，工程机械电气系统中常用的温度传感器，主要应用部位在发动机的位置，用于冷却液温度的控制，如果温度传感器发生故障就失去了对冷却液温度的控制，由于对系统的控制出现异常，造成发动机的故障，主要是传感器内部出现短路问题或电阻失准的问题等。可以将传感器取下来，然后对其两端的引脚进行电阻的测量，如果电阻值为零，说明传感器内部出现了短路的问题，应及时进行更换；如果测量的电阻值高低不等失准的情况，主要是可能使受到外界的干扰而引起的，或是内部热偶点出现将断未断的现象，在排除外部干扰的情况下，如果测量的电阻值还是上下波动的话就说明是热偶点的问题，应进行更换，避免故障的扩大化。（2）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。此外，充电报警灯出现了闪烁，那么就有可能是电源的供电系统出现了问题，导致发电机发电停止，这时要检查电气系统的发电机，如果非正常运转，那么就应该对发电机进行维修，如果是正常运转状态，那么就一定是中间线路出现了故障，就要对中间线路进行排查检测，以使工程机械电气系统能够正常运行。
结语
为了能够达到更好的设计效果，设计人员应该利用更加科学，更加有效的方法，不但要把设计工作做好，还要了解工程机械电气系统当中经常会出现的一些故障，对这些故障进行分析，并且针对性的且有效的解决，这样才能让工程机械电气系统保持良好的运行状态。
参考文献：
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[3]孙海波.浅谈工程机械使用寿命[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（02）.
论文作者:徐剑波,郑苗松
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/24
标签：工程机械论文; 电气论文; 系统论文; 控制系统论文; 传感器论文; 环节论文; 故障论文; 《防护工程》2019年第3期论文;