推土机电气系统的设计

摘要：本文列出了选择推土机电气系统中几个主要设备的近似算法，并做了举例讲解，同时就导线、保险的选择做了论述，但是对于图纸的绘制此处不做阐述。

关键词：推土机电气设备选择

中图分类号：S972文献标识码： A

Abstract: this paper shows the approximate calculation way of some main facilities of electricity system installed on bulldozer, and illustrates several examples, the way of choosing wire and fuse is also discussed, but drawing of electricity system is not included.

Key word: bulldozer electricity facility choose

一、推土机电气系统的简述：

1、推土机电气系统主要由供电电源、控制系统、用电设备以及连接导线组成；

（1）供电电源：蓄电池、发电机及其调节器；

（2）控制系统：各类开关、继电器、保险；

（3）用电设备：起动、照明、信号、仪表监测、辅助用电设备；

（4）连接导线：不同线色、线径导线组成的线束、电缆以及金属车体、连接螺栓垫圈等；

2、所有用电设备均为并联连接；

3、通过控制负极来控制整车电路的通断；

4、整个车体接地；

二、用电设备的选择：

根据推土机的电压等级、使用工况，选择耐振、耐冲击、防潮、寿命长等特点的用电设备。

三、供电设备的选择：

2.1 发电机的选择：

发电机主要是保证用电设备的正常运转和给蓄电池充电，与

蓄电池并联使用。主要可以按以下两点选择发电机。

（1）发电机功率Ｐ：

Ｐ≥Ｐ＋Ｐ＋…＋Ｐ(1)

式中Ｐ、Ｐ、…、Ｐ分为第1……N的用电器设备

的功率，其中不常用或者小功率用电设备可忽略不算；

（2）发电机输出电流I：

Ｉ≥Ｉ＋Ｉ(2)

式中Ｉ为负载消耗的平均总电流，Ｉ为蓄电池经常充电

电流，可取第一阶段充电电流值；

以我公司生产的220系列推土机为例：

1、空调蒸发风机功率140Ｗ，电流6Ａ；

2、空调压缩机功率45Ｗ，电流2Ａ；

3、工作灯功率70Ｗ，共六个工作灯总计420Ｗ，电流18Ａ；

……

以上1、2、3为推土机的常用且大功率负荷，则可近似计算

Ｐ＞（140＋45＋420＝605Ｗ），Ｉ＞（2＋6＋18＝26Ａ）故选用标称电压28Ｖ，输出电流35Ａ的发电机。

2.2 蓄电池的选择：

蓄电池的主要作用是1.作为启动电源使用，启动整车；当发

电机发电不足时作为备用电源使用；3.作为大电容保持整车电路

平稳；4.发动机发电过多时，吸收多余的电量，保护用电设备；

但是其选择主要取决于其启动性能；

（１）蓄电池的容量Ｑ取决于启动机的最大输出功率，可以按以下的经验公式确定

Ｑ＝（６００～８００）Ｐ／Ｕ（3）

式中Ｑ为电瓶容量，单位为Ａ・ｈ，Ｐ为起动机的最大输

出功率，Ｕ为蓄电池的额定电压。

另，环境温度对蓄电池的容量影响很大，蓄电池内阻会随着

温度的降低而显著增大，导致端电压降低。一般温度每降低1℃，

容量约降低１％。因此在寒冷地带，应适当的选配容量稍大一点

的蓄电池。但也不能选配过大，这样会增加经济成本，同时会增

加蓄电池的体积。

（２）蓄电池的输出电流Ｉ：

Ｉ≥Ｉ（4）

式中Ｉ为起动机的制动电流

Ｉ≈（5）

以我公司220推土机为例，发动机厂家匹配的某型号启动

机，其额定功率为11.4ＫＷ，要求蓄电池冷启动电流范围 600~900 Ａ，20℃时蓄电池内阻范围不大于5 ｍΩ。则应选用蓄电池的容量：

Ｑ=６００×１１．４×１０／２４／３６００＝７９．２Ａ・ｈ

蓄电池的输出电流：

Ｉ≥１１．４×１０／２４＝４７５Ａ

以上计算值均为２５℃时蓄电池的性能要求，但是实际选用时因为蓄电池要能满足－２０℃的启动要求，则应选择容量大于105Ａ・ｈ的蓄电池。

蓄电池的内阻越大，自身损耗越大，供给起动机的电压越低，使启动机的输出电流和功率减小，影响启动性能。所以选择蓄电池时，在满足其以上性能的条件下，应根据性价比选择内阻尽量小的蓄电池。

四、导线、保险的选择

3.1导线的选择：

（1）导线型号、颜色的选择

推土机电气系统为低压系统，选择国标、日标或德标的低压导线系列，同时应考虑导线的敷设环境的温度。为了对整车的用电设备和用电系进行区分，选择不同的导线颜色。 主要参照JB/Z 116-75汽车、拖拉机电线颜色选用规则执行。我们公司依据企业标准进行。

（2）导线线径的选择：

用电设备的额定电流Ｉ：

Ｉ＝Ｐ／Ｕ （6）

式中Ｐ为用电设备的额定功率，Ｕ为整车的额定电压；然后参照所选导线型号的载流量与线径规格对照表，选择合适的线径；选择时按照额定流量的1.3倍进行。

3.2 保险的选择：

保险选择的前提是需要保险能够保护线束回路，保证在导线、线束受损以前，保险能够切断支路电流。

以我公司220系列推土机前大灯支路为例：

大灯功率为70Ｗ，共两个前大灯，系统电压为２４Ｖ。则前大灯电源回路通过的电流为：

７０×２／２４＝６Ａ

1.3倍余量后应为：

１．３×６＝７．８Ａ

因为前大灯回路通过发动机左侧属高温区，我们选择导线型号为国标ＱＶＲ－１０５号导线。查导线载流表有1.5ｍｍ导线的载流量为13Ａ＞7.8Ａ，故选择1.5ｍｍ的导线，同时正常工作情况下不得跳保险，且对线路能起到保护作用，我们选择10Ａ的保险片。

五、结束语

当然电气系统的设计除了选择设备规格、导线规格外，还需

要原理的设计，并通过二维、三维软件进行线束图纸，布线图纸的绘制，这里不再做说明。

参 考 文献

1.沈鸿.电机工程手册（第21骗）.北京:机械工业出版社.1979.

2.窦光友.汽车电气设备.上海.上海交通大学出版社.2009

3.段京华.汽车电气设备构造.安徽.知识产权出版社.2008

4.叶飞飞.低温环境下车用起动系统分析与实验研究.江苏大学硕士学位论文.1029990604062