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          文章

          机械电气系统线束布置与装配原则分析

          2020-11-14金樱

          78阅
          本文将通过分析工程机械电气系统的基本内容,探索工程机械电气系统线束布 置与装配原则。

          0 引言

              社会生产水平的不断提升,对于工程机械的性能提出了更高的要求,不但要保障工程机械良好的操纵性与节能性,还应该提升工程机械的安全性与高效性,以促进社会生产效率的提升,为我国经济的快速发展奠定基础。工程机械电气系统的复杂性越来越高,使得电气系统的设计和装配存在一定的难度,尤其是电气元件的不断增加和升级,使得设计与装配工作更加重要。线束是电气系统中的关键组成部分,直接影响着工程机械电气系统的运行质量及功能发挥。因此,应该对工程机械电气系统线束的布置与装配进行深入分析,不断提升工程机械的运行稳定性和安全性,使其更加便于使用者的操作,实现生产效率的提升。这就需要在了解工程机械电气系统结构的基础上,严格遵循其线束的布置与装配原则。

          1 工程机械电气系统的基本内容

              电气设备和电子系统,是工程机械电气系统的重要组成部分。启动系统、电气设备比如启动机和工作灯等、充电系统、蓄电池和发电机等,是电气设备的重要组成部分;发动机电子控制的燃油喷射系统和电子智能控制系统等,是电子系统的主要组成部分。单线制、低压、负极搭铁和直流,是工程机械电气系统的主要特点。结构较为分散也是工程机械电气系统的特点,为了保障线束布置与装配能够与之相适应,并实现工程机械电气系统线束装配难度的降低,一般采用主机架线束、发动机线束、仪表箱线束和驾驶室线束等分段,插接头连接的设计方式。

          2 工程机械电气系统线束布置与装配原则

              2.1 工程机械电气系统线束装配与维修的工艺性

              首先,在工程机械电气系统线束的装配过程中,避免出现线束拉得过紧的现象,在工作装置等部件的线束装配中更应该加强控制。应该对工程机械电气系统线束的预留长度进行合理控制,不能够过长导致线路的冗余,也应该避免过短导致运动部位运动对线束产生拉力作用或者挤压作用,因此应该以运动部位的运动极限范围作为预留长度的设置依据。还应该保障工程机械电气系统线束装配完成后周围间隙的充裕,特别是在操纵系统和工作装置周围的线束装配中,更应该留出充足的间隙。25mm以上是电气系统线束与周围运行部件的合理间隙范围,在此范围内能够避免线束受到操纵连杆的拉力作用或者部件的挤压作用。预留长度及空隙的控制,能够有效避免部件夹断线束绝缘层的状况,防止引起系统故障。

              其次,应该保障工程机械电气系统线束的线束布置与装配便于检修。在方便操作的位置布置插接件,在保障电器件安装操作空间的前提下,可以在电器件上之间插接线束,当电器件的安装操作空间不够充足时,应该在便于检修的位置布置线束插接件。

              再次,应该合理布置仪表箱内的线束。应该根据仪器仪表插接口的位置和方向、安装深度、距后面板的空间等,进行线束预留长度的确定。接插方向空间控制在插头长度的2倍以上,能够保障操作的便捷性。

              最后,还应该合理控制线束过线孔。应该保障比最大插接件尺寸大,还应该将橡胶防护件比如环管等设置在线束过线孔当中。当线束由驾驶室内引向驾驶室外时若通过钣金孔,应该保障过线孔比外部线束位置高。为了避免孔口的磨损以及外部线束上的液体进入室内,应该将密封件和橡胶防护件设置在过线孔上。

              2.2 工程机械电气系统线束走向的合理性

              在进行工程机械电气系统线束布置与装配的过程中,应该综合考量工程机械电气系统的结构组成,保障其走向合理性的同时,提升线束布置与装配的整齐性。工程机械电气系统线束的走线,应该根据机架内侧面、梁等车身进行固定,为此可以依照车架上的走线槽或者穿线管进行设置。还应该在布置和装配的过程中,避免线束受到摩擦力的作用或者部件的挤压作用,对其绝缘层造成破损,影响工程机械电气系统功能的发挥。投影方向的横平竖直,是在进行主线布置和装配时应该遵循的基本原则,为了在保障系统操作方便性的基础上最大限度缩短线束的长度,可以采用H型布线结构。工程机械电气系统线束的布置与装配,应该充分考虑到系统内其它部件的构造,并保障线束与部件间隙的合理性,提升工程机械电气系统线束布置与装配的整齐性和美观性。

              2.3 工程机械电气系统线束固定点的合理性

              在工程机械电气系统线束布置与装配的过程中,线束的轴向窜动会由于振动而产生,低垂的现象也会由于自重而出现,因此应该以束线在整车中的实际状况,提升固定点的合理性,并防护车身锐边位置对线束进行有效保护。除了应该保障固定点的合理性之外,还应该保障固定点的数量满足工程机械电气系统线束布置与装配要求。固定点的设置应该充分考量车身的结构特点与线束的走向特点。应该根据相关标准进行线束过弯处弯曲半径的有效控制。

              300mm以内是一般情况下固定点之间的合理距离范围,应该将固定点设置在拐点的位置,能够有效避免工程机械电气系统线束过弯拐点对整个系统造成的影响。当过弯拐点是钝角时,可以设置一个固定点,在此过程中应该注重防止出现干涉现象;当过弯拐点是直角时,应该设置两个固定点,并将固定点和拐点距离控制在100mm以下;为了保障工程机械电气系统线束布置与装配的合理性,应该尽可能防止出现锐角拐点。固定点设置在有支点的干线中时,应该将支点和固定点的距离控制在100mm以内。在车体上固定与其它线束连接的插接件,固定点的设置应该保障在接插件前的100mm范围以内。

              2.4 工程机械电气系统线束干涉现象的预防

              首先,应该保障工程机械电气系统线束不与车身锐边接触,因此可以在锐边和工程机械电气系统线束之间留出一定的间隙,也可以对工程机械电气系统线束进行有效防护。这样能够防止工程机械电气系统线束受到锐边的磨损,导致其绝缘层破坏影响整个工程机械电气系统的性能。其次,在振动式压路机压轮框架、发动机等振动部位进行工程机械电气系统线束的布置与装配时,其预留长度的确定应该以振动部位的振幅为依据。预留长度的合理控制,能够避免振动导致接点出现的虚接现象,也不应该在振动部件上设置插接件固定点。

              再次,工程机械电气系统线束的耐高温性能,应该在发动机附件高温区布置与装配线束时进行充分考虑,可以以QC/T29106-2004标准为依据进行布置与装配。应该尽可能在发动机的低温侧进行工程机械电气系统线束的布置与装配,50mm以上是工程机械电气系统线束与排气歧管距离的合理范围,50mm以上是工程机械电气系统线束与温度大于150℃部件距离的合理范围。

              最后,应该避免同一固定点应用于工程机械电气系统线束和发动机燃油管路中,在油路连接部分和线束连接部分,避免工程机械电气系统线束接触燃油管路,为此可以在燃油管路的上侧进行工程机械电气系统线束固定点的设置。采取这种固定方式,能够防止在油料蒸发和工程机械电气系统线束破损等因素作用下产生的火灾,提升工程机械电气系统的安全性。

              2.5 工程机械电气系统线束布置与装配的注意事项

              首先,应该保障有20mm以上的间隙存在于电气舱盖板和蓄电池正极端子之间,25mm以上的间隙存在于运动部件和蓄电池正极电缆之间,能够防止短路引起的蓄电池爆炸现象。将绝缘保护罩设置在蓄电池正极端子上,在固定负极的过程中避免锈蚀和喷漆出现在接线柱中。其次,在布置发动机控制模块信号线和仪表信号线的过程中,应该远离电磁干扰源和大电流导线,能够避免工程机械电气系统受到电磁干扰,也可以使用多层屏蔽线或者双绞线。

              再次,应该在大型结构件比如车身或者底盘等部位布置接地点,为了防止工程机械电气系统线束出现锈蚀的状况,应该避免在车体外侧或者雨水聚集处设置接地点。燃油管路也不能与接地点的位置过近,防止出现安全事故。避免锈蚀、喷漆等出现在接地点位置,是进行接地线连接时的关键点,能够避免接触不良的现象出现在工程机械电气系统中。

              最后,继电器和保险丝的设置,应该便于以后的更换,注重高频率用电器的使用,保障在保险丝盒内设置继电器和保险丝时,便于寻找和更换。还应该确保用电器能够长时间工作并能够负载较大的电流,一定的间隙设置在继电器和熔断器之间。为了保障继电器和熔断器性能的发挥,需要防止出现热量聚集的现象,以提升熔断器和继电器的使用寿命。防止热量聚集,也能够避免碳化和变形问题出现在保险丝盒本体上,对保险丝盒进行有效的保护。

          3 结语

              在当前工业化生产的过程中,对于工程机械的依赖程度越来越高,只有不断提升工程机械的质量,才能够促进我国现代化建设的进程,实现我国经济的快速增长。电气系统在运行的过程中,由于受到外部环境和内部因素的影响,容易出现不同程度的故障,影响了工程机械的使用。因此,应该对工程机械电气系统线束的布置和装配进行有效处理,提升工程机械的可靠性、安全性与操纵性。装配与维修的工艺性、走向的合理性、固定点的合理性、干涉现象的预防,是在工程机械电气系统线束的布置和装配中遵循的基本原则,能够有效提升工程机械电气系统性能,保障工程机械在社会生产中发挥关键作用。

          责任编辑:程玥
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