起动系统故障检测与维修毕业论文

0四川交通职业技术学院毕业设计(论文)编号________毕业设计（论文）题目：起动系统故障检测与维修系别：自动化工程系_________专业：工程机械运用与维护___班级：11级3班_____________学号：20114830______________学生姓名：张遥__________________指导教师：罗来兴________________审阅：______________________四川交通职业技术学院二0一四年十二月一日1四川交通职业技术学院毕业设计(论文)起动系统故障检测与维修摘要随着我国目前现代基础建设的快速发展，挖掘机作为一种高效率施工建设机械，已被广泛应用于水利、电力、港口、矿山及其他经济建设和国防建设场合。挖掘机的工作性能直接影响到工程施工建设的质量和速度，挖掘机起动系统故障往往是引起电控系统故障的主要原因。本文通过对挖掘机电控起动系统相关文献资料的查阅与学习，综合分析挖掘机电控系统中起动系统工作原理，从而掌握起动系统的组成及工作原理，对起动系统故障进行检测与维修。关键词：挖掘机，电气控制系统，起动系统，故障检测与维修2四川交通职业技术学院毕业设计(论文)前言工程施工机械的发展速度自90年代以来日益提升，我国国民经济的快速发展，能源、交通、城市建设的发展步伐进一步的加快，建设工程点多面广，作为机械化建设主要施工设备的挖掘机也就起着越来越重要的作用。起动系统故障往往又是引起挖掘机整机电控系统故障的主要原因，因此在对起动系统方面的故障分析研究与维护保养也就变得非常重要。又由于挖掘机起动系统的故障与一般的故障不一样，起动系统的故障往往从外表面是无法全面的观察到的，出了故障往往不容易从表面就发现故障原因，有时虽是出现的同样故障，但是产生的原因又不一定相同。因此必须对挖掘机电控起动系统方面的故障分析与日常保养维护进行更进一步的研究分析。随着当今工程项目与科学发展建设的要求不断提高，国外的许多挖掘机生产商不断使用工程机械电控系统的许多高科技技术来提高其产品的质量可靠性。我国挖掘机工程机械的发展情况整体较外国发展慢，特别是电控系统方面的理论研究落后比较多。国内的传统自主开发电控系统挖掘机在其性能、工作效率、质量方面较差，由于国外挖掘机生产企业对先进的挖掘机电控系统的技术垄断，造成了国内挖掘机工程机械在电控系统领域的研究几乎是一片空白。而高性能的故障分析诊断和高效的日常维护保养是目前挖掘机电控系统不可或缺的一个重要部分。从目前国内外挖掘机电控系统的故障诊断与维护保养研究看来，以往过去的分析研究通常局限于某一特定类型的故障发生模式或者是某一特定类型的挖掘机机型，仅仅是通过了简单的故障诊断分析就做出了故障的诊断结果报告，这种弱理论性的分析方式在很大程度上限制了故障诊断分析的应用范围。本文主要以可靠性为中心的维修理论，在预防为主的故障维修诊断思想基础上，采用现代的科学管理技术，使用先进的理论知识和诊断维修手段对挖掘机电控系统中起动系统进行探索性维修研究。以克服以往的电控起动系统维修缺乏针对性，忽视整体维修的内涵以及效率低等局限性问题为研究目的，从而达到总体维修要求。3四川交通职业技术学院毕业设计(论文)目录1绪论....................................................................41.1项目来源与背景.......................................................41.2挖掘机电控起动系统概述...............................................52起动机的组成与工作原理..................................................62.1起动机的组成及其作用.................................................62.2起动机的常见分类.....................................................72.3电磁式起动机的结构与工作原理.........................................93起动机的控制电路........................................................193.1开关直接控制的起动电路...............................................193.2带起动继电器的起动电路...............................................204起动系统的正确使用与维护................................................234.1起动系统的正确使用与维护.............................................234.2起动机试验..........................................................235起动系统常见故障的检测与排除...........................................265.1起动机常规检测.....................................................265.2起动机常见故障的诊断与排除..........................................345.3故障案例分析........................................................396结论...................................................................417谢辞...................................................................42参考文献..................................................................434四川交通职业技术学院毕业设计(论文)1.绪论1.1项目来源与背景挖掘机作为一种重要的通用型工程机械，其销售量、保有量、发展速度始终处于整个工程机械行业的前列，其配套也越来越成为一个庞大的产业。电气系统作为液压挖掘机重要的配套产品中的一种，其性能和功能对液压挖掘机有着重大的影响。众所周知，由于电气系统在汽车领域中的重要地位，国内的汽车电器行业非常活跃，但与国外相比无论在产值上还是在技术水平上都有非常大的差距。同样，在工程机械领域，国内电气系统与国外相比也有一定的差距。但由于工程机械行业与汽车行业有很大的不同，汽车行业的技术到现在已经发展得非常成熟，功能结构非常复杂，决定了其电气系统的复杂性；而工程机械由于其功能的特殊性和专一性，与汽车领域大批量生产相比，决定了其电气系统目前只能走小批量、多品种的发展道路。总的来讲，工程机械电器系统毕竟与汽车电气系统有很大的相似之处，尤其是挖掘机电器系统，与汽车一样，都属于行走机械领域，因此尽管挖掘机电气系统有一定的特殊性，但还是可以从发展相对成熟的汽车电气领域借鉴到一些发展经验。本文将主要对挖掘机电控系统中起动系统的组成及工作原理进行阐述，在常见的起动系统故障中进行分析和排除。5四川交通职业技术学院毕业设计(论文)1.2挖掘机电控起动系统概述发动机由静止状态转为运转状态的过程称为起动，发动机进入正常工作循环之前，必须借助外力来起动，常见的起动方式有人力起动和电力起动两种。人力起动简单，但是不方便，并且在操作上有一定的危险性，目前只是作为备用方式保留；而电力起动操作方便、迅速且可靠，在现代工程机械上广泛采用。现代工程机械发动机的起动任务普遍由电磁控制式起动系统来完成。电磁控制式起动系统主要由起动机、继电器、蓄电池以及点火起动开关等部分组成。在点火开关闭合和起动继电器吸合后，起动机将蓄电池的电能转化为化学能，通过离合器将起动机的电磁转矩传递给发动机的飞轮齿圈，从而使曲轴转动，完成发动机的起动。6四川交通职业技术学院毕业设计(论文)2.起动机的组成及工作原理2.1起动机的组成及其作用目前常规的起动机由直流发动机、传动机构和控制装置（电磁开关）等三部分组成。直流电动机将电能转换成机械能。单向离合器是传动机构，在发动机起动时使起动机的小齿轮与飞轮齿圈啮合，将直流电动机的电磁转矩传递给发动机的飞轮齿圈，从而使曲轴转动；并在发动机起动后，使起动机自动脱开飞轮齿圈。控制装置则控制起动电路的开闭。起动机结构图和实物图如图2-1（a）、（b）所示。2.2起动机的常见分类2.2.1结构分类与特点：按照总体结构的不同，起动机分为以下几种：（1)电磁式起动机。（常规起动机）电磁式起动机的磁极采用电磁铁，传动机构中一般只是由简单的驱动齿轮、单向离合器和拨叉等组成，无特殊结构和装置，是目前使用最普遍的起动机。（2)减速起动机在起动机的电枢轴与驱动齿轮之间装有齿轮减速器的起动机，减速起动机采用了高速、小型、低力矩电动机，在传动机构中设有减速装置。质量和体积比普通起动机都减小30%～35%，但结构和工艺比较复杂。减速起动机的齿轮减速器有外啮合式、内啮合式、行星齿轮式等三种不同形式。还有常规型，减速型，行星型，行星加速部分马达导体型。①外啮合式减速起动机：其减速机构在电枢轴和起动机驱动齿轮之间利用惰轮作中间传动，且电磁开关铁心与驱动齿轮同轴心，直接推动驱动齿轮进入啮合，无需拨叉。因此，起动机的外形与普通的起动机有较大的差别。通常分有惰轮外啮合式减速起动机和7四川交通职业技术学院毕业设计(论文)无惰轮外啮合式减速起动机。外啮合式减速机构的传动中心距较大，因此受起动机构的限制，其减速比不能太大，一般不大于5，多用在小功率的起动机上。②内啮合式减速起动机：其减速机构传动中心距小，可有较大的减速比，故适用于较大功率的起动机。但内啮合式减速机构噪声较大，驱动齿轮仍需拨叉拨动进入啮合，因此，起动机的外形与普通起动机相似。③行星齿轮式减速起动机：减速机构结构紧凑、传动比大、效率高。由于输出轴与电枢轴同轴线、同旋向，电枢轴无径向载荷，振动轻，整机尺寸减小。另外，负载平均分配在三个行星齿轮上，可以采用塑料内齿圈和粉末冶金的行星齿轮，使质量减轻、噪声降低。尽管增加行星齿轮减速机构，但是起动机的轴向其他结构与普通起动机相同，故配件可以通用。（3)永磁起动机以永磁材料作为磁极的起动机，称为永磁起动机。它取消了传统起动机中的励磁绕组和磁极铁心，使起动机的结构简化，体积和质量大大减小，可靠性提高，并节省了金属材料。2.2.2传动机构啮入方式分类与特点：按传动机构啮入方式不同，起动机分为以下几种：（1）强制啮合式起动机在接通电源后利用电磁力拉动杠杆机构，进而使驱动齿轮强制啮入飞轮齿圈。强制啮合的起动机，是目前应用最多的起动机。其最主要的特征就是啮合机构中有啮合弹簧，大多数的啮合弹簧装在单向器上，（2）电枢移动式靠磁极产生的电磁力使电枢作轴向移动，带动固定在电枢轴上的驱动齿轮与飞轮齿环啮合。电枢移动式启动机其结构较为复杂，（3）同轴齿轮式起动机利用电磁开关推动电枢轴孔内的啮合推杆移动，使驱动齿轮啮入飞轮齿圈的起8四川交通职业技术学院毕业设计(论文)动机。（4）惯性啮合式启动时，依靠驱动齿轮自身旋转的惯性与飞轮齿环啮合。惯性啮合方式结构简单，但工作可靠性较差，现很少采用。2.3电磁式起动机的结构与工作原理2.3.1直流电动机2.3.1.1结构分类与作用特点直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。根据励磁方式的不同，直流电机可分为下列几种类型：（1）他励直流电机励磁绕组与电枢绕组无联接关系，而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直