工程机械电器设备教学课件7

工程机械电气设备教学课件

主编王安新

第一章电源系统第二章起动系统目录第三章点火系统第四章照明与信号系统第五章仪表及传感器第六章空调系统第七章全车电路第八章施工现场供电第七章全车电路知识目标1.能认识电路中电器元件。2.能描述识读电路图的特点。能力目标1.能读懂不同工程机械的电路组合图。2.能根据工程机械出现的电器故障现象，正确分析判断故障原因。第一节电路中的导线、线束、插接器和熔断丝一、导线导线有高压线和低压线两种，均采用铜质多芯软线外包绝缘层。导线截面积主要根据其工作电流选择。由于起动电动机是短时间工作，连接蓄电池与起动电动机的导线不以工作电流大小来决定，而受工作时的电压降限制，该导线截面积特别大。蓄电池的搭铁线一般采用铜丝编织的扁形软导线并不带绝缘层。第一节电路中的导线、线束、插接器和熔断丝标称截面/mm2用途0.5尾灯、顶灯、指示灯、仪表灯、牌照灯、燃油表、刮水器电动机、电钟、水温表、油压表0.8转向灯、制动灯、停车灯、分电器1.0前照灯、喇叭(3A以下)1.5电喇叭(3A以上)1.5～4.0其他的连接导线4～6电热塞电线6～25电源线16～95起动机电线12V电系主要线路导线截面积

表7-1第一节电路中的导线、线束、插接器和熔断丝高压导线在点火系中承担高压电(一般在15kV以上)输送任务，但其工作电流很小，故截面积较小(约1.5mm2，多采用橡胶绝缘并加有浸漆棉质编包。按线芯不同，国产高压导线分为铜芯线和阻尼线两种。高压阻尼线能抑制点火系对无线电设备的干扰。第一节电路中的导线、线束、插接器和熔断丝为了便于区分，导线绝缘层采用不同颜色，有的则在主色基础上加两条轴向辅色。在电路图中，导线的颜色多用英文字母表示(国产的也有用汉字表示):若导线为单色时用一个字母；若另有辅色则用两个字母表示，其中的前一个字母表示主色，后一个字母表示辅色。图7-1导线的主色与辅色第一节电路中的导线、线束、插接器和熔断丝单色导线颜色的代号导线用颜色

表7-2电线颜色黑白红绿黄棕蓝灰紫橙代号BWRGYBrBLGrVO双色导线的颜色的规定组成，其主色所占比例大些，与辅色比例一般为(3:1)～(5:1)。第一节电路中的导线、线束、插接器和熔断丝导线颜色的选用程序

表7-3选用程序123456电线颜色BBWBYBRWWRWBWBLWYWGRRWRBRYRGRBLGGWGTGYGBGBLYYRYBYGYBYWBrBrWBrRBrYBrBBLBLWBLRBLYBLBBLOGrGrRGrYGrBLGrBGrB第一节电路中的导线、线束、插接器和熔断丝电路各系统主色各电系导线的主色

表7-4序号系统名称电线主色代号1电源系红R2点火和起动系白W3前照灯、雾灯及外部灯光照明系统蓝BL4灯光信号系统，转向指示灯绿G5车身内部照明系统黄Y6仪表及警报指示和喇叭系统棕Br7收音机、电钟、点烟器等辅助装置紫V8各种辅助电动机及电气操纵系灰Gr9电气装置搭铁线黑B第一节电路中的导线、线束、插接器和熔断丝二、线束为了使整机繁多的导线不零乱、方便安装和保护导线的绝缘层，除高压导线外都应用棉纱编织或用聚氯乙烯塑料薄带包裹成束，称为线束。第一节电路中的导线、线束、插接器和熔断丝三、插接器插接器由插头与插座两部分组成。按使用场合的不同，其脚数多少不等，插接脚有平端和针状两种形状。a）b）图7-2插接器的结构和符号a）平端四脚插接器；b）针状四脚插接器第一节电路中的导线、线束、插接器和熔断丝四、电路保护装置电路保护装置(俗称保险器)连接在电源与用电设备之间，用电设备或线路发生短路或过载时切断电源电路，以免电源、用电设备和线路损坏。电路保护装置有易熔丝和熔断丝等，其安装方式有分散式和集中式两种。1.易熔线易熔线是一种截面积一定、可长时间通过额定电流的合金导线，用来保护电气设备总线路或较重要电路，如充电电路、预热加热器电路、灯光电路及辅助电器设备电路等。第一节电路中的导线、线束、插接器和熔断丝2.熔断丝熔断丝用来保护局部电路，按其形状可分为丝状、管状和片状等。a）b）c）图7-4熔断丝a）丝状b）管状c）片状第二节电路图的表达形式一、布线图布线图就是电线在车上、线束中的分布图。布线图是按照电器在车身上的大体位置来进行布线的，其特点是：全车的电器(即电器设备)数量明显且准确，电线的走向清楚，有始有终，便于循线跟踪，查找起来比较方便。二、原理图1.整车电路原理图为了生产与教学的需要，常常需要尽快找到某条电路的始末，以便确定故障分析的路线。第二节电路图的表达形式整车电路原理图的优点：(1)对全车电路有完整的概念，它既是一幅完整的全车电路图，又是一幅互相联系的局部电路图。重点难点突出、繁简适当。(2)在此图上建立起电位高、低的概念：其负极“－”接地(俗称搭铁)，电位最低，可用图中的最下面一条线表示；正极“＋”电位最高，用最上面的那条线表示。电流的方向基本都是由上而下，路径是:电源正极“＋”→开关→用电器→搭铁→电源负极“－”。第二节电路图的表达形式(3)尽最大可能减少电线的曲折与交叉，布局合理，图面简洁、清晰，图形符号考虑到元器件的外形与内部结构，便于读者联想、分析，易读、易画。(4)各局部电路(或称子系统)相互并联且关系清楚，发电机与蓄电池间、各个子系统之间的连接点尽量保持原位，熔断器、开关及仪表等的接法基本上与原图吻合。

第二节电路图的表达形式2.局部电路原理图为了弄懂某个局部电路的工作原理，常从整车电路图中抽出某个需要研究的局部电路，将重点部位进行放大、绘制并加以说明。这种电路图的用电器少、幅面小，看起来简单明了，易读易绘；其缺点是只能了解电路的局部。3.线束图整车电路线束图常用于生产厂的总装线和修理厂的连接、检修与配线。线束图主要表明电线束与各用电器的连接部位、接线柱的标记、线头、插接器(连接器)的形状及位置等，它是人们在工程机械上能够实际接触到的电路图。第三节识读电路图的要点一、纵观“全车”，眼盯“局部”，由“集中”到“分散”全车电路一般都是由各个局部电路所构成，它表达了各个局部电路之间的连接和控制关系。要把局部电路从全车总图中分割出来，就必须掌握各局部电路的基本情况和接线规律。工程机械电路的基本特点是：单线制、负极搭铁、各用电器互相并联。为了清楚起见，可以用彩色铅笔按所标导线颜色逐条加以区分，对照图注找出每一个电器的电流通路。第三节识读电路图的要点二、抓住“开关”所控制的“对象”开关是控制电路通断的关键。一个主开关往往汇集许多导线，分析电路时应注意以下几个问题：1.蓄电池(或发电机)的电流是通过什么路径到达这个开关的；中间是否经过别的开关和熔断器；这个开关是手动控制还是电子控制。2.这个开关控制哪些用电器；每个被控电器的作用是什么。第三节识读电路图的要点3.开关的许多接线柱中，哪些是接电源的；哪些是接用电器的。接线柱旁是否有接线符号，这些符号是否常见。4.开关共有几个挡位；每一挡中哪些接线柱接通，哪些断开。5.在被控的用电器中，哪些电器应经常接通，哪些应短暂接通，哪些应先接通，哪些应后接通，哪些应当单独工作，哪些应同时工作，哪些电器不允许同时接通。第三节识读电路图的要点三、寻找通过用电器的电流“回路”无论什么电器，要想正常工作（将电能转换为其他形式的能），必须与电源（发电机或蓄电池）的正负两极构成通路。即：从电源的“+”→通过用电器→回到同一电源的“-”。工程机械电路的主要特点是单线制、各用电器相互并联，因此回路原则在工程机械电路上的具体形式是：对于负极搭铁的电路，电流的回路是电源“+”→导线→开关→用电器→搭铁→同一电源“-”。第四节电路故障的诊断和检测分析一、常见电路故障

工程机械电路常见的故障有开路（断路）、短路、搭铁、接触不良等。二、常见的检测工具

常见的检测工具：跨接线、试灯、试电笔、万用表、示波器、故障诊断仪等。第四节电路故障的诊断和检测分析三、常见的诊断方法1.工程机械电器与电子系统故障诊断的程序1)验证用户反应的故障

验证用户反应的情况，可以将有问题的或有故障的电路中各个装置都通电试一试，查看用户反映的情况是否属实，同时注意观察通电后的种种现象。在动手拆卸或测试之前，应尽量缩小故障产生的范围。第四节电路故障的诊断和检测分析2)分析电路原理图

弄清故障电路的工作原理，对故障电路相关的电路也应加以检查。每个电路图上都给出了共用一个保险、一个搭铁点和一个开关的相关电路的名称。对于在第一步程序中漏检的相关电路要试一下，如果相关电路工作正常，说明共用部分没问题，故障原因仅限于有故障的这一电路中。如果几条电路同时出故障，原因多半出在保险或搭铁线。第四节电路故障的诊断和检测分析3)重点检查问题集中的电路或部件对重点电路或部件进行认真测试，验证第二步所做出的推断。一般是按先易后难的次序来对有问题的电路或部件进行测试，并逐个排查。4)进一步进行诊断与检修常用的方法有：直观检查保险法、刮火法、试灯法、短路法、替代法、模拟法等。5)验证电路是否恢复正常在对电路进行一次系统检查后，查看问题是否已经解决。如果故障出在电源上，对各熔断器（保险丝）、电路断路器，甚至易熔线都要进行全面检查。第四节电路故障的诊断和检测分析2.一般电路故障诊断与检修注意事项维修工程机械电器系统的原则之一是不要随意更换电线或电器，这种操作有可能损坏工程机械或因短路、过载而引起火灾。同时还应注意以下各项：1)拆卸蓄电池时，总是最先拆下负极电缆；装上蓄电池时，总是最后连接负极电缆。拆下或装上蓄电池电缆时，应确保点火开关或其他开关都已断开，否则会导致半导体元器件的损坏。第四节电路故障的诊断和检测分析2)不允许使用欧姆表或万用表的R×100以下低阻欧姆档测小功率晶体三极管，以免电流过大损坏三极管。更换三极管时，应首先接入基极，拆卸时，则应最后拆卸基极。对于金属氧化物半导体管（MOS），则应防止静电击穿，焊接时，应从电源上拔下烙铁插头。3)拆卸和安装元件时，应切断电源。4)更换烧坏的保险时，应使用相同规格的保险。使用比规定容量大的保险会导致电器损坏或产生火灾。第四节电路故障的诊断和检测分析5)靠近振动部件（如发动机）的线束部分应用卡子固定，将松弛部分拉紧，以免由于振动造成线束与其他部件接触。6)不要粗暴地对待电器，也不能随意乱扔。无论好坏器件，都应轻拿轻放。7)与尖锐边缘摩擦的线束部分应用胶带缠起来，以免损坏。安装固定零件时，应确保线束不要被夹住或被破坏。安装时，应确保接插头接插牢固。8)进行保养时，若温度超过80℃（如进行焊接时）应先拆下对温度敏感的零件（ECU）。第五节压路机全车电路分析一、电气系统工作原理如图7-7所示为三一公司的YZC12型振动压路机的电气系统图。该系统由基本车辆电系电路、行驶驱动控制电路、振动控制电路、辅助电器设备控制电路等组成。1.基本车辆电系基本车辆电系包括发动机起动与充电系统、发动机工作监控系统、照明系统、制动和紧急停车等。第五节压路机全车电路分析第五节压路机全车电路分析2.行驶驱动控制电路行驶高低速控制由开关K3，电磁阀Y3组成。电磁阀Y3是两个双位置变量马达的位置控制开关，Y3断电时，行驶驱动变量马达在低速(大排量)大转矩工况下工作，此时手控变量泵调节压路机的行驶速度为0～7km/h；Y3通电时，行驶马达在高速(小排量)小转矩工况下工作，此时手控变量泵调节压路机的行驶速度为0～13.5km/h。保证了压路机在不同工况下以最佳的速度进行压实作业，以较快的速度行驶。第五节压路机全车电路分析3.振动时的控制电路振动方式可以选择前轮振动、后轮振动和前后轮同时振动的方式。由选择开关S5实现，Y6、Y7为对应的前后振动轮驱动马达控制电磁阀。振动频率的选择可以是自动的，也可以是手动的。高频、低频的控制由选择开关S8，电磁阀Y8、Y9，指示灯E8、E9组成。Y8电磁阀控制振动泵在大排量位置，即高频小振幅工况下工作；Y9电磁阀控制振动泵在小排量位置，即低频大振幅工况下工作。这样可以有效地压实不同种类及厚度的铺料层。第五节压路机全车电路分析4．辅助设备控制电路1)手动/自动洒水控制手动/自动洒水控制器由选择开关S9，继电器K6、K7，常开触点K6、K7，常闭触点K7，驱动水泵电机M2A、M2B，以及洒水智能控制器ZV等组成。洒水系统还包括水泵，三级过滤器，前后水箱、水管、接头等。前后车架各有一个水箱。驾驶员在驾驶室内能方便地进行洒水操作。洒水系统有压力喷水和重力洒水两套装置，保证在任何情况下都能够为钢轮洒水。智能控制器是一个由微处理器(CPU)控制，并编有专用控制程序的高科技电子产品，能够实现自动压力喷水。第五节压路机全车电路分析2)刮水器与洗涤器、收放机前后刮水器由微型直流驱动电机M3、M4，开关S15、S16组成。洗涤喷水电机M5，控制开关S17。收放机电源由蓄电池直接供给，电压为24V。3)蟹行指示、空调装置蟹行指示E10用作手动控制压路机进行蟹行作业时的指示。第五节压路机全车电路分析空调系统包括制冷和采暖两部分。其中制冷系统里，M6a、M6b为蒸发器风机，采用的是轴流式双轮直流（24V）风机，其作用是强制驾驶室里的空气进行循环。M7为冷凝器风机，其作用是增强冷凝器的散热能力，保证冷凝器的工作质量。YC为压缩机，它是空调系统的心脏部分，保证制冷剂正常的工作循环。LX7为压力开关（P），当系统出现冰堵或杂物堵塞，使压缩机高压出口的压力高于3.1MPa或当系统出现泄漏导致系统压力低于0.23MPa时，切断压缩机电路，使压缩机无法工作，从而起到保护作用。第五节压路机全车电路分析二、振动压路机主要电系的故障诊断和排除1.行驶电气系统 行驶系统只有低速档 先检查熔断器F4是否烧断，再检查开关S3是否能闭合:如正常进一步检查电磁阀Y3是否有电，有电时，进一步检查电磁阀是否短路、断路、搭铁等故障，如果一切正常，应检查相关的液压系统。第五节压路机全车电路分析

2.振动电气系统

1) 前后轮均无振动 先检查熔断器F16是否烧断，再在手动方式下检查继电器K4、KT是否能闭合，如果正常，继续检查Y8、Y9是否有电或出现断路、短路、搭铁故障，如果一切正常，应检查相关的液压系统。第五节压路机全车电路分析2)只有高频或低频振动 先检查高、低频选择开关是否正常，再检查Y8、Y9电磁阀是否短路、断路或搭铁。如正常应检查相关的液压系统。

3)只有前轮或后轮振动检查开关S5及相应的电磁阀Y6、Y7是否有电，或出现短路、断路、搭铁故障。如正常，应检查相关的液压系统。第五节压路机全车电路分析3.空调系统1)制冷系统异响 应检查传动皮带是否过松;风机风扇是否加有杂物，电机是否过分磨损;电磁离合器是否打滑:压缩机内部润滑不良等。2)系统不制冷 先检查熔断器F13是否烧断，再检查风机是否运转，电磁离合器是否工作正常，制冷剂的量是否过多或过少，最后检查控制开关、压力开关，怠速控制器是否故障。第五节压路机全车电路分析3)系统制冷不足 如果风量不足，应检查风机及其控制电路;如果风量正常，应先检查制冷剂的量，再检查离合器是否打滑，皮带是否过松，压缩机内部是否串气，使压缩机效率低下等。第六节装载机全车电路分析ZL50C装载机电气设备总线路包括充电系统、起动系统、照明及信号系统、仪表系统和辅助电器装置。全车电器线路(如图7-8所示)为并联单线制、负极搭铁，电器系统工作电压均为24V。1.充电系统

1)用两个6-Q-195型12V蓄电池串联而成24V，由电源总开关37(蓄电池继电器)控制蓄电池的充、放电路的通断，而电源总开关又受电源控制开关43的控制，停车时可防止蓄电池的漏电。第六节装载机全车电路分析第六节装载机全车电路分析

2)发电机36采用带中性点的六管硅整流发电机，调节器38为带磁场继电器的FT221型组合调节器。停车后，若电源电路忘记切断，调节器也能及时切断蓄电池与发电机励磁绕组间的电路，以免蓄电池过量放电，烧坏励磁绕组。

3)仪表盘上的小时计14是由发电机内的转速传感器控制，用来记录发动机的工作时间。

4)电流表44与蓄电池串联，显示蓄电池充、放电电流的大小；电源电路中的30A熔断器为快速熔断片。第六节装载机全车电路分析2.起动系统

ZL50C装载机起动系电路由电钥匙17和起动按钮18直接控制，无起动继电器。起动机39采用QD274型电磁操纵强制啮合直流串励式电动机。3.照明及信号系

1)各灯具并联连接。

2)前照灯2为两灯制双丝灯泡，远、近光靠变光开关50来变换。前小灯1、尾灯31以及前照灯都由前小灯、前照灯专用开关41的不同档位控制工作。第六节装载机全车电路分析

3)两个工作灯54和两个后大灯29都由仪表开关、工作灯、后大灯开关42的不同档位控制工作。

4)闪光器48串联在转向灯电路中。

5)制动灯9由制动灯开关3控制，低气压报警开关15控制。

6)顶灯26和仪表灯13由其开关22单独控制。4.仪表系统

ZL50C装载机仪表系的仪表有电流表44、发动机水温表49、变速器油压表16、变矩器油温表19、发动机油压表45、双针式气压表12和小时计14等。第六节装载机全车电路分析ZL5OC装载机各仪表正常指示

表7-6仪表正常指示值量程仪表正常指示值量程电流表±50A变矩器油压表1.4～1.6MPa0～3.2MPa发动机水温表67～90℃50～135℃发动机油压表0.2～0.4MPa0～0.6MPa变矩器油温表50～120℃50～135℃双针式气压表0.6～0.8MPa0～1.0MPa第六节装载机全车电路分析5.辅助电器

ZL50C装载机辅助电器主要包括单刮水片电动刮水器、电风扇、电喇叭和保险装置等。

1)电动刮水