王 松,樂劍峰,吳元標
(舟山甬舟集裝箱碼頭有限公司,浙江舟山 316000)
集裝箱港口的流機設備主要有集裝箱正面吊、空箱堆高機和集裝箱牽引車等,隨著全球汽車行業(yè)的迅速發(fā)展,港口流機設備的電子化程度越來越高,在強調電氣系統(tǒng)安全可靠的同時,許多控制電路應運而生,使得整車的電氣越來越復雜,增加了日常電氣故障診斷和排除的難度。由于集裝箱港口作業(yè)處于全年無休狀態(tài),快速排除流機設備電氣故障具有顯著的經(jīng)濟效益。很多電氣修理初學者由于接觸設備時間短,在應對電氣故障時經(jīng)常無從下手,浪費搶修時間的同時也極容易因為盲目修理而造成設備故障復雜化,對此,初學者除了要學習港口流機設備的電氣系統(tǒng)原理外,還要經(jīng)常總結電路規(guī)律,利用正確的方法診斷排除故障。根據(jù)電氣修理初學者的特點,結合設備電氣線路的基本規(guī)律,提出兩種行之有效的電氣故障診斷方法——直觀回路法和截點法。
汽車電氣系統(tǒng)由若干個電氣元件組成,而電氣元件又遵循著最基本的原則,通過其中的電流從電源正極走向負極,完成一個循環(huán)。每個系統(tǒng)都由若干回路組成,將所有的電氣元件聯(lián)系在一起,所以設備電氣系統(tǒng)是由若干組電氣元件組成的小回路構成。直觀回路法就是在遇到電氣故障時,通過結合電路原理圖將所有電氣元件進行一一對應,同時簡化總結出若干個回路,便于展開故障分析和排除。
直觀回路法是一種簡便的電氣原理學習方法,設備未發(fā)生故障時,也可以通過電路圖對整車進行電氣元件分解,將復雜電路圖簡化成直觀的單個回路圖,方便初學者理解設備的電氣原理。
電氣故障的診斷有難易之分,有些簡單的故障,如行車大燈單個不亮,基本可以用直觀回路法判斷是燈泡故障,如果燈泡正常,至多是故障大燈所在回路的開路問題,只要順著回路排查,能很快找到故障元件。有些復雜故障通過直觀回路法進行初步診斷后,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)故障回路在設備中的電氣元件分布非常分散,線路冗長,有些不是通過單個回路就可以診斷出故障位置,在這種情況下就可以采用第二種電氣診斷方法——截點法來最終定位故障位置。截點法是截取電路中的某個點來診斷故障。直觀回路法中簡化出了若干回路,單獨的一個回路中有2個點,一個是故障點,另一個是中點,故障點是直觀反映電氣故障的元件,中點就是在確認故障元件正常后,截取回路的中點來分割故障,依次截取中點,最終鎖定故障位置;而當直觀回路法簡化出的回路存在共同元件時,這個元件就是截點法中另一個點——交點。因此截點法就是截取電氣故障中的故障點、中點、交點進行故障診斷的方法。
直觀回路法和截點法通常是相互配合使用,電氣故障出現(xiàn)時,首先用直觀回路法根據(jù)電路的不同狀態(tài)將故障所在電路圖簡化成一個或者若干個電氣元件回路,其次根據(jù)截點法的故障點和中點切分故障電氣回路,然后根據(jù)交點切換定位故障點所在回路,最終利用中點找到故障位置。
以OTTAWA YT50集裝箱牽引車電氣啟動系統(tǒng)故障為例。OTTAWA YT50集裝箱牽引車是一款進口原裝的港口流機設備,目前在全國各大港口都有一定的保有量,其電氣系統(tǒng)布置相對合理,電路原理說明書詳細準確,非常適合電氣修理初學者進行港口流機設備電氣故障排除的學習。案例故障為車輛無法啟動,測量蓄電池電壓及線束連接正常,車輛發(fā)動時啟動馬達無動作,同時排除車輛油路、司機操作等其他因素,確認為電氣系統(tǒng)故障。圖1為OTTAWA YT50集裝箱牽引車的啟動電路原理圖。
車輛啟動電路如圖1所示,當車輛電門開關打開后,點火鑰匙所處的位置不同將會產(chǎn)生多個電氣回路。當點火鑰匙處于空位時,啟動系統(tǒng)中沒有形成回路。當點火鑰匙打至通電擋時,可以根據(jù)電路原理圖整理出車輛啟動系統(tǒng)第一個完整的電氣回路:蓄電池正極端→變速箱控制模塊保險絲→變速箱控制模塊→空擋繼電器(線圈)→搭鐵負極端。
當點火鑰匙打至啟動擋時,共有4個完整的回路,其中回路①仍舊存在,此外還可以整理出3個完整的電氣回路:②蓄電池正極端→駕駛室點火鑰匙保險絲→點火鑰匙→空擋繼電器(開關)→啟動斷開繼電器2#(開關)→啟動繼電器(線圈)→搭鐵負極端;③蓄電池正極端→啟動繼電器(開關)→啟動馬達繼電器線圈→搭鐵負極端;④蓄電池正極端→啟動馬達繼電器(開關)→啟動馬達線圈→搭鐵負極端。
圖1 OTTAWA YT50集裝箱牽引車啟動電路
利用直觀回路法將可能引起故障的所有電氣元件進行梳理整合,并根據(jù)啟動電路原理圖歸納出上述4個完整的電氣回路。車輛在啟動過程中,4個電氣回路應均處于正?;芈窢顟B(tài),利用截點法對故障做進一步診斷。
首先根據(jù)截點法尋找第一個點——故障點,車輛故障為無法啟動,蓄電池正常,啟動馬達無動作,所以故障點為啟動馬達,檢查啟動馬達線圈正極端無電,同時確認回路④內無電流產(chǎn)生,兩端蓄電池供電正常,但無法確認啟動馬達是否故障。然后尋找截點法的第二個點——交點,將所有的回路交點根據(jù)故障點位置由近及遠依次羅列出:啟動馬達繼電器、啟動繼電器、空擋繼電器。依次拆卸檢查繼電器控制電路及工作情況,檢查結果發(fā)現(xiàn)3個繼電器通電后工作均正常,但回路中啟動馬達繼電器、啟動繼電器開關端有電,啟動馬達繼電器、啟動繼電器控制線圈沒電,而空擋繼電器線圈和開關均正常,也就是上述回路①運行正常,而回路②③均處于開路狀態(tài)。將蓄電池開關關閉,將回路③中的啟動繼電器開關端短接,然后打開蓄電池開關,車輛啟動正常,說明啟動馬達無故障。因此根據(jù)回路①空擋繼電器工作正常,回路③啟動繼電器工作異常,將重點放在回路②中,而此時回路②中的空擋繼電器和啟動繼電器2個元件測試均正常,此時利用截點法的第三個點——中點對故障回路②進行切分,2個繼電器之間的啟動斷開繼電器2#作為回路②的中點,成為診斷對象。通過拆卸檢查,發(fā)現(xiàn)啟動斷開繼電器2#控制線圈在通斷電的情況下,開關量均未發(fā)生變化,一直處于打開狀態(tài),導致回路②一直處于開路狀態(tài),繼而使回路③④均無法接通,影響車輛啟動。檢查繼電器插座,更換啟動斷開繼電器2#后,車輛啟動正常,試運行一段時間后車輛無重復故障產(chǎn)生,車輛無法啟動故障排除。
通過OTTAWA YT50集裝箱牽引車啟動電氣故障診斷排除實例分析,發(fā)現(xiàn)在面對一定復雜程度的電氣故障時,合理利用直觀回路法和截點法,使整個故障診斷排除過程顯得非常有序,而且能快速有效地排除故障。同時,在故障診斷過程中,要靈活地運用這兩種方法。如通過直觀回路法確定故障所在回路后,如果該回路中的電氣元件在設備上非常分散,電氣線路冗長,可以根據(jù)診斷的簡便性選擇整個回路實際走線的中點進行故障點切分。另外,在實際故障診斷排除中,由于時間緊迫,可以優(yōu)先對故障率較高的元件進行檢查,如保險絲、繼電器等,同時也不能忽略對電氣連接線的檢查,隨著設備使用年限的增加,線路老化問題會越來越嚴重,而電氣線路短路極容易造成設備安全隱患。
通過對港口流機設備電氣故障診斷方法——直觀回路法和截點法基本原理的分析,結合故障診斷排除實例的應用,方便電氣故障修理的初學者快速理解設備電路原理,掌握基本的電氣故障診斷方法,便于今后港口流機設備電氣故障的診斷和檢修。