摘要：随着科学技术的不断发展，工程机械电气设备的性能也日益提升，对我国经济的持续稳定发展起到积极的推动作用，但由于机电设备运行环境的特殊性，在操作过程中会遇到一些技术性问题，对机电设备维修方法进行深入研究，以便能够及时发现并解决运行中出现的困难，采取有效的维修策略，确保设备的稳定运行具有重要意义。本文主要分析工程机械电气设备故障出现的原因和故障诊断方法，并提出故障维修方法。

　　关键词：工程机械；电气设备；故障维修

　　企业的生产运营高度依赖机电设备的持续有效运行，对设备的维护和保养工作极为重要，但机电设备常常会出现无法预见的问题，其多样性带来独特的挑战。为有效应对电气设备故障问题，需要不断积累相关知识，发展有效的解决策略，防止生产中断，从而避免对企业造成重大的经济损失，研究机电设备维修和故障处理的优化方法，目标是减少对日常生产流程的影响，提供电气设备故障问题的解决方案和操作指导，帮助技术人员更高效地进行设备维修，降低维修工作的复杂性。

　　1智能工程机械电气设备概述

　　智能工程机械电气设备作为现代工程机械的核心组成部分，正引领着行业的变革与发展。它融合了先进的电子技术、信息技术、自动控制技术以及传感器技术，赋予工程机械智能化、自动化的特性，大幅提升了工程机械的性能、效率与可靠性。

　　从系统构成来看，智能工程机械电气设备主要包含电源系统、控制单元、传感器、执行器以及通信网络等部分。电源系统为整个设备提供稳定的电力支持，不仅要满足电气设备正常运行的功率需求，还要具备良好的稳压和抗干扰能力，确保在复杂工况下也能稳定供电。控制单元是电气设备的“大脑”，常见的有可编程逻辑控制器（PLC）和微控制器。它依据预设程序和传感器反馈的实时数据，对工程机械的运行状态进行精确分析与判断，并发出相应控制指令。传感器则像是设备的“感觉器官”，各类传感器如压力传感器、温度传感器、位置传感器等，分布于工程机械的各个关键部位，负责采集设备运行过程中的物理参数，并将其转化为电信号传输给控制单元。执行器接收控制单元的指令，实现对工程机械动作的精确控制，如电机驱动液压泵实现工作装置的升降、回转等动作。通信网络则搭建起了设备各部分之间以及设备与外部之间信息交互的桥梁，常见的有控制器局域网（CAN）总线，它具有高可靠性、实时性和抗干扰能力，保障了数据在不同设备和系统之间快速、准确地传输。

　　智能工程机械电气设备在功能上展现出诸多优势。其自动化程度大幅提高，通过自动化控制程序，可实现如物料装卸、挖掘作业等复杂操作的自动执行，减少人工干预，降低劳动强度，同时提高作业精度和效率。以自动挖掘系统为例，借助传感器实时感知挖掘位置和土壤状况，控制单元精确调整挖掘动作，使挖掘作业更加高效精准。在故障诊断与预警方面，电气设备具备强大的自我监测能力。通过对传感器数据的实时分析，一旦检测到设备参数异常，就能迅速判断故障类型和位置，并及时发出警报，提醒操作人员进行维护，有效避免故障扩大，降低设备停机时间和维修成本。此外，智能电气设备还能实现节能优化。根据工程机械的实际工作负荷，自动调整发动机转速和液压系统压力，使设备在高效运行的同时降低能耗，符合环保和可持续发展的要求。

　　在应用领域，智能工程机械电气设备广泛应用于建筑施工、矿山开采、港口物流等行业。在建筑施工中，智能塔吊利用电气设备实现精准定位和吊运，提高施工安全性和效率；矿山开采中的智能挖掘机和装载机，能够在恶劣环境下稳定运行，提升开采作业的自动化水平；港口物流的自动化起重机，借助电气控制系统实现货物的快速装卸和运输，提高港口运营效率。

　　智能工程机械电气设备是工程机械行业发展的重要方向，随着技术的不断进步，如人工智能、大数据、物联网等技术与电气设备的深度融合，未来智能工程机械电气设备将朝着更加智能化、网络化、绿色化的方向发展，为各行业的发展提供更强大的支持。

　　2工程机械电气设备故障的原因分析

       2.1开关故障

　　在机电设备中，开关是执行启动和停止功能的重要组件，如果开关出现故障，将影响操作人员对设备的精确控制，可能导致设备过载运行，进而引发更严重的设备故障，不仅会中断企业的生产流程，还会对作业人员的人身安全构成威胁，频繁操作的电气设备的开关可能会因长时间使用而出现接触不良或内部腐蚀，会在开关动作时引起电流或电压的突然增加，同时在重要部件运行时产生过量热量，容易导致设备短路，甚至引发火灾。对于机电设备中的继电器元件，如果在设备运行过程中遇到显著的电流波动或发生短路，气动断路器会启动其自我保护机制，自动切断电源，从而影响机电设备的正常运行。

　　2.2元件烧毁故障

　　在操作机电设备的过程中，时常会遇到设备部件损坏或烧毁的状况，此问题的主要根源可归纳为两大部分：首先，不规范的操作是导致部件损坏的主要原因之一，很多操作人员缺乏系统的培训，在使用设备时未能严格遵守操作规程，导致设备在未得到合理保护的状态下长时间运行，过大的工作负荷加剧了内部组件的磨损，同时可能因电流过载产生过多热量积累，随着时间推移热量容易引起部件自燃；其次，自然因素的影响极大，许多机电设备在户外环境中运行，在使用过程中缺乏必要的保护措施，容易受到恶劣天气条件的影响，造成设备出现氧化腐蚀和积水等问题，会引发内部电路故障，从而使组件在正常运行中遭受意外损坏，对设备的稳定运行和作业人员的安全构成严重风险。

　　2.3回路电缆故障

　　在机电设备的运行过程中，动力主要由高压电动机的内置转子提供，该动力随后被转化为必要的机械或热能，但启动电动机时，电流可能会在短时间内急剧增加，导致高压电机的运行速度超过安全运行的限定值，从而在操作期间引发设备损坏或发生短路的情况。此外，设备内部的导线绝缘层可能在操作中受到损伤，造成电流泄漏或线路间的相互影响，电缆故障对高压电机的正常运行构成严重威胁，同时也对相关人员的生命安全带来重大潜在风险。

　　3机械电气设备维修中的故障诊断要点

       3.1构建故障诊断模型

　　在维护机械电气设备的过程中，建立一个高性能的故障诊断模型是确保问题得以快速解决的关键，主要包含两个核心组成部分：一是设备运行的数据，二是专家系统，有助于技术专家迅速定位故障源，并制定相应的解决策略，在构建阶段需要同时考虑机电设备的运行数据和专家系统的分析能力，以此确定设备故障的类型及其根本原因。实际应用中，对模型进行持续的调整和优化是确保故障诊断速度和精度的关键，同时深度利用专家系统提供的信息也极为重要，以更准确地确定设备故障的类型和根源。

　　3.2进行振动信号分类

　　机电设备发生故障时，其振动频谱常常表现为高频特性且根据故障类型的差异，频谱特征也会有所不同，如果机电系统出现异常，振动波形的改变会十分明显。比如，当转子出现损坏，振动波形中会含有显著的谐波成分；而齿轮、轴承等部件的损伤，可能引起齿轮故障、轴承问题或转子对中不良等，这些情况通常伴随着低频的振动信号。因此，为了精确地识别机电系统的故障需要对各种振动信息进行细致的区分，根据故障前后的不同阶段进行分类，有助于提高故障检测的效率。通过监测和分析机电设备的振动，可以提高故障诊断的效能。此外，机械电气设备在不同运行工况下的振动信号可以进行分类，如转轴故障时的振动信号可被划分为正常工作状态、极限工作状态等多个等级，需要严格分析和处理，避免混淆正常和异常的工作状态。

　　3.3分解设备振动信号

　　在机电设备故障诊断中，维修技术人员应首先对设备进行检查，并掌握设备的振动状况，通常机电设备的故障往往表现为振动的异常，对振动信号的分析是评价设备运行状态的重要因素，但在实际操作中多种因素的交织导致设备故障的成因复杂多样。因此，对机电设备进行故障检测时，必须根据具体情况进行选择合适的检测技术，当遇到机电设备轴承的非正常磨损问题，技术人员需要对振动数据进行深入分析，通过分析结果确定故障的性质及其严重程度，从而根据诊断出的故障类型制定相应的维修计划。

　　3.4设置振动监测点

　　振动监测是机电设备维护中常用的一种诊断策略，此方法涉及对设备的振动数据进行深入分析，以评估运行状态，并能快速诊断和定位存在的故障。在监控机电设备的振动信号时，会将实际测量到的波形与标准参考样本进行比较，如果发现明显的偏差，预示设备存在潜在的故障状况。例如，当电机在运行中出现异常的振动，通常是电机内部异常的预警信号。在对机电设备进行维护时，技术人员会遵循上述流程进行检测，在设定振动检测点时，需要全面考虑设备的重要部件，包括轴承、轴心和端盖等，通过详细分析设备的振动数据，技术人员能够准确地诊断出机电设备的故障点。

　　4工程机械电气设备维修措施

       4.1实施分级预防管理

　　在机电设备的实际运行中内置的自动化控制系统往往表现出不同的运行特点，为有效防止故障发生，需要对机电设备的结构组成、运行环境、设计参数以及预期寿命进行深入细致的研究。在此基础上，应有序地组织技术维护团队，执行分层的维护和监管任务。首先，维护人员应依据各设备的运行状态和独特结构，进行全面的数字化诊断，以详细了解每台设备的运行细节，并确保相关数据和状态的准确记录，为设备管理奠定基础；其次，应评估设备在各种运行条件下的实际影响，如温度和湿度等外部因素，通过优化环境条件，以提高设备的运行性能并延长使用寿命；最后，企业应根据电子自控设备的维护需求，建立维修人员的分级体系，将复杂的工作分配给具有更高专业技能的员工，并定期进行专业培训，以提升维修人员在预防设备故障方面的效率。

　　4.2改进电路动作程序

　　电气化自控系统的广泛应用实质性地降低了对人力资源的依赖，同时减少了人为操作的错误发生，还极大地提高了生产作业的效率和质量，以满足现代生产对高标准的追求。因此，电气化自控系统的应用领域正在不断扩展，并在实际操作中显示出其优越性，应特别关注设备的诊断流程，将严格审查控制电路动作程序作为核心，以寻求更科学和有效的故障诊断策略。通过对设备断电和复位操作的深入分析，结合设备的故障点分布，优化和扩大故障检测的范围，高度重视万能表的使用，特别是在设备和供电电压的深度检查中，能够提前定位故障部位，从而对主电路进行高效维修和处理。在调整电路操作流程之前，确保所有组件符合规范并正常运行是基础，特别是要深入研究主电路的电压和元件的工作状态，以保证故障排除工作的效果。

　　4.3加强短路检测

　　4.3.1电阻测量法

　　（1）分阶测量。在分阶测量过程中应首先确保电源完全隔离，并对目标电路进行严格的隔离措施，然后进行精确的检测活动，在对各个电路的电阻进行详细测量后，需仔细分析所得到的数据，并将其与实际条件相结合，如果电阻读数显示出较小的差异或与电路图的匹配度高，通常指示着机电设备的电路连接状况良好，没有断线或接触不良等状况，如果发现某个电阻值明显偏离其他电路或者持续显示为零，可能是电气线路存在断开故障的信号，需要进行进一步的维修操作。

　　（2）分段测量。万用表的运用主要涉及对机电设备的电流路径逐段进行检测，其基础是参照电路图进行，具体来说此过程包括对电流路径中的关键节点进行开路测试。在详细的分段测量过程中，比较电路图与设备的实际电阻值，如果发现测量到的电阻值趋向无穷大，表明该部分电路存在断路问题，进而可以将故障定位到特定的电路节点，从而精确地确定故障位置，此外，完成断电情况的检测后，操作人员必须对检测工具进行复位操作，以确保后续测量的安全性。

　　4.3.2电压测量法

　　（1）分阶检测法。分阶检测法包括首先连接电力设备和多功能电表的测试导线，然后在电路的一端固定测试设备，同时在另一端根据电路布局图精确测量各接点的电势值。多功能电表的功能是精确捕获并显示测试数据，以确认故障位置，如果测量到的电压值与供给电压相同，即可确认无断路问题，但如果检测到的电压为零，则表示存在断路情况。通过逐步移动诊断工具，可以更精确地划定问题区域并精准定位故障点，这种方法效率极高，能够显著减少故障排查时间，检测效果明显。

　　（2）对地电压测量。按照电子布线图的指示，需在实际位置上进行设备安装，并通过比对实际线路点位，精确地确定电路各点的定位，此操作可有效地诊断出与地线相关的断路问题，但此电压检测方法伴随着一定的风险，因此，维护人员必须采取严谨的安全防护措施，在界定测量范围时，应确保所采用的方法具备科学性和逻辑的合理性，以充分保障操作人员和设备的安全。

　　4.4集成电路的安装

　　在一般情况下，当一个全新的电子电路板开始运行时如果发生故障，例如部分组件未正确连接或集成电路内部损坏，会对整个电路板的性能产生影响。为规避此类问题，在测试和组装阶段实施严格的防护措施，以保护内部微芯片免受损害。在设计过程中，应特别关注细节，选择适合布线的电路板，并根据各组件的功能与等电位线的相对位置进行精确设计。此外，布线时应采用高辨识度的色彩编码，如使用蓝色线代表负极连接以及采用黑色线作为接地标识，以确保焊接点的可靠性和导线的接触质量，并通过其他元件与芯片实现有效连接，对于高频电子电路，还需控制导线的长度，并在不同线路之间保持适当的隔离距离，以确保电路的稳定运行。

　　5结论

　　工程机械电气设备的故障维修能够确保设备故障被有效解决，避免机电故障对生产流程产生不利影响，提高生产效率，需要技术人员给予更高的重视，不断积累经验并进行技术革新，以制定出更为科学的故障维修策略。在实际操作中，需要对机电设备故障的类型和原因进行深入分析，并实施相应的针对性维修措施，以提升故障检测和处理的效能。