电气机械行业现状范文

电气机械行业现状篇1

1起重机械电气控制系统仿真研究的意义

对于基于模拟载荷的起重机械电气控制系统仿真研究，主要的出发点在于实现实验室内的起重机械电气控制仿真系统的构成与真实起重机械电气控制系统尽量一致。这样起重机械电气控制仿真系统研制可以作为开展起重机械电气控制技术相关科技项目研究的载体，也可以用于检验技术的培训和能力提升。因此基于模拟载荷的起重机械电气控制系统仿真研究有着重要意义：

1）随着机电特种设备技术的发展，新型电气部件和控制方式不断应用。起重机械电气控制故障仿真系统研制为新型电气元件和控制方式实现了实践论证，对电气控制系统的安全性能进行评价，非常有利于起重机械电气控制技术设计水平的提高。

2）可灵活设置电气线路逻辑故障与电子元器件故障，供研究人员操作、分析问题、解决问题之用。通过基于模拟载荷的起重机械电气控制仿真系统的故障模拟与再现，研究各种起重机械电气事故及其发生的机理、原因、规律、特点。

3）通过起重机电气控制系统的检验方法研究，可使起重机械电气系统检验更为深入。直观的LED显示功能与投影，使复杂的电气系统对于初学者也能浅显易懂，为起重机械电气原理研究、教学与实训等构建了一个很好的平台。

2国内外起重机械电气控制仿真系统发展趋势

在我院提出研制起重机械电气控制仿真系统之前，国内有些相关单位为了培训或生产制造的需要，也有些起重机械电气控制的模拟设备，但功能不同或不够完整。例如:有公司因早期制造集装箱装卸桥的需要，能让工程师们做一些编程及测试的需要，在购买电气控制设备时，有意多购一套控制器及驱动器作为设计及故障处理模拟器[1]。同时也作为设备交货时用户方技术人员短期培训使用。另国内有职业技术学校有装设集装箱装卸桥模拟器，以模式驾驶操作环境，将使学生能够置在一个接近真实的实践环境中进行相关专业技能的训练，提高学生的实际动手能力，提高学校的教学质量[2]。但无与实际起重机械类似的电气控制系统，更没有能高仿真地模拟现场作业环境的起重机电气控制系统。目前国内起重机械电气控制系统的技术水平还停留在二十世纪使用的电气控制技术水平，电气控制逻辑线路没有明显的更新改进[3-4]。这原因之一是起重机械一般体积都较大，起吊的载荷又较重，电气控制系统均无法在实验室进行设计的前期研究和验证，一旦电气控制的设计完成后，只能到起重机现场进行安装、调试和更改，制约了电气控制技术设计水平的提高。如果在实验室中建一个能高度模拟实际环境的起重机械电气控制故障仿真系统，能直观、真实地反映起重机械电气控制系统实际工作状态，有利于设计水平的提高。

3起重机械电气控制仿真系统的组成与功能

该起重机械电气控制仿真系统主要设计了联动台、控制柜、模拟载荷和信号显示台演示等功能模块，以实现系统功能目标。带信号显示面板的电气系统其最大的亮点是通过模拟载荷，实现了起重机电气系统在实验室内高度仿真模拟起重机吊运的各种工状，主要组成包括：1）提供完整的司机室联动台操作系统，具有起重机的起升、大小车行走仿真操作功能；2）设置模拟的电气线路逻辑与电子元器件故障，实现对起重电气控制系统故障状态还原与故障模拟分析；3）完整的电气控制系统，可进行电气控制功能和电气保护的检验方法研究；4）设有新型电气元件和控制方式，可进行起重机电气系统安全性评价；5）多样的电气元件（如绝缘电阻、过流继电器、延时继电器），供测量或整定评判研究。

4起重机械电气控制仿真系统的原理

该系统按20T/5T桥式起重机的标准电气控制系统进行研制，主要由联动台、信号显示面板、控制柜、驱动主机与模拟载荷、投影仪等部分组成。20T/5T电气系统按继电器与接触器控制设计研制，其部分电气原理图如图1所示[5-6]，也可切换至按PLC+变频器控制电气系统。图1中的起升运动电动机控制线路是由凸轮控制器的触头直接控制电动机的启动、换向、停止，切除外加电阻，打开、闭合制动器，其通过LED灯显示电气元件的动作状态，如图中过流继电器F21左侧的LED灯即为显示该元件的工作状态。

4.1联动台

联动台包括各种按钮、仪表、指示器、操作手柄、脚踏板以及司机座椅等。联动控制台是由主令控制器、凸轮控制器、坐椅、指示灯、警铃等部分组成，其中主令控制器与凸轮控制器为控制台的核心元件，由操纵机构、开关两部分组成。

4.2信号

显示面板显示面板采用信号灯指示，信号显示面板电路原理图如图2所示，通过LED灯显示各机构、各档位的动作状态，能显示系统的接触器和继电器吸合与线路通断情况，能显示过流继电器、接触器和继电器失效的情况；采集并显示起升电机运转方向。

4.3控制柜

主起升机构采用主令控制器配合控制屏控制，副起升机构、大小车运行机构采用凸轮控制器控制。控制柜按20T/5T、跨度12m桥式起重机电气要求的控制柜实际尺寸制作。

4.4驱动主机与模拟载荷

系统中主起升机构配置驱动主机与模拟载荷电机，两台电机分别接电源确认其转向相反通过联轴器同轴连接，起动拖动电机，再串电阻起动负载电机。将交流力矩电机作为负载电机处于发电状态，通过力矩电机控制器可调整转矩负载的模拟装置，以实现倒拉反接制动、单相制动等电气制动的效果。

5结束语

电气机械行业现状篇2

关键词：起重机械；电气系统；故障分析；门式起重机；塔式起重机；桥式起重机 文献标识码：A

中图分类号：TH218 文章编号：1009-2374（2017）05-0084-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.041

起重机在我国各工程中应用的历史不短，由于工程类型的不同，对于起重器种类的要求也不尽相同，总体来说，目前各工程当中所使用的起重机主要由金属绳以及卷筒这两部分所组成。工程当中对于起重机的使用，主要起到对货物进行移动、放置以及提升等。目前对于起重机应用较为广泛的行业主要为建筑行业以及重型的设备制造及运输行业。在应用起重机械的过程中，电气系统为其提供了大量能量，一旦出现了故障，将会严重地影响到工程的工期以及工程施工的效率。故而对于起重机械的电气系统实时进行故障分析显得格外重要，务必确保出现电气故障时，能够在第一时间得到有效的解决，降低其所可能造成的经济损失，从最大程度上保证人员安全。

1 门式起重机械电气系统常见故障

目前国内的铁路行业、物流行业及货运行业中都需要用到门式起重机械，按照功能的不同，主要分为普通门式起重机、造船门式起重机水电站、门式起重机以及集装箱门式的起重机等，其中普通门式起重机应用最广。

1.1 门式起重机常见故障

门式起重机在工作过程当中的任何部位都能与带电动力线发生碰触，然而实际工程建设中，由于施工人员对于该设备的使用经验不足，会导致此类安全隐患的存在。为了避免这些问题的发生，人们往往会安装报警器，当起重机越过安全线就报警，避免意外事故发生。门式起重机正常作业过程中，要想预防电气故障的发生，定期检查与定期保养可以起到很好的效果。

1.2 门式起重机故障检查方式

1.2.1 测量机械厚度。从一定程度上来说，机械的厚度反映了机械的磨损及腐蚀程度，故而在进行电气故障原因的排查时，通常会测量机械的厚度，检查过程中如果发现机械元件的现有厚度低于所规定的厚度，均需进行及时的处理，以免出现电气故障。

1.2.2 检查是否存在明显损坏。由于较为长期的使用，不可避免地会导致起重机的部件出现裂痕，因此必须对系统是否存在裂痕进行仔细检查，同时还要对线路情况进行查看，确认无烧焦及脱落等现象出现，若存在上述问题，需及时对电气系统的温度进行检查，查看电气系统是否存在明显损坏的现象，如果检查过程中发现存在上述问题，需及时进行故障的排除。

1.2.3 查看部件强度。在作业当中使用门式起重机对其强度要求会高一些，需要确保起重器的部件强度符合达到规定标准，否则会导致起重机在作业的过程出现诸如变形以及裂痕等问题，甚至对电路造成损坏，导致电路出现故障，为免起重机械在作业时出现超负荷运行，必须根据起重机械的实际承载能力进行合理安排工作强度。

1.2.4 查看部件变形情况。起重机械部件出现变形的原因非常多，如没定期维护、受到撞击后变形、作业时间过长等，一旦机械部件出现变形问题，将会出现压坏线路或其他内部构件等问题，进而造成不必要的故障和问题，因此一旦出现部件变形要及时进行替换或维修。

2 塔式起重机电气系统故障分析

塔式起重机是一种将动臂安装于塔身上部的旋转起重机械，其作用空间比较大，主要被应用于建筑施工中物料水平、垂直输送及构件安装等领域中。具体来说，电气系统主要包括电动机、配电柜、照明装置及配电柜等组成部分。在实际作业过程中，通常需要利用以下方法进行故障检查。

2.1 利用由浅入深方式检查

对塔式起重机进行检修时，首先应观察是否存在连接线松动、零部件烧坏等问题，确认无误之后还要仔细就活动部件进行检查，确保各活动部件的运营状况良好。

2.2 确定重点查找位置

在现场展开电气故障的检查时，需要和工作现场的工作人员进行充分的沟通，务必做到对故障现场做到情况的细致了解，在充分了解以及有初步判断的基础之上再结合工作经验及现场实际情况确定需要重点观察。故障一般情况下，起升系统、回转系统、变幅系统及打车行走系统当中出现问题的情况较多。

2.3 更换问题元件

在以多种检测手段相结合确定了故障发生的准确位置之后，需要及时进行元件的替换，在替换工作完成之后再进行机器的运转，在机器运转时仔细观察其运行情况，若设备运行异常，t替换元件位置并未出现故障，故障出现在其他位置的元件上，故而需要再进行对其位置损坏元件的判断以及替换。

2.4 实例分析

某塔式起重机起升系统主要线路型号分别为U1、U2、U3，通过仔细分析可以发现其中运转正常的有一档、二档与四档，三档运行存在异常情况，换档过程中起重机塔身会出现比较严重的摇晃现象。按照上述描述，为将起重机所发生的故障排除掉，首先需要对主柜当中的起身系统位置进行确定，在此基础之上再对系统进行观察，查看是否存在诸如连接线的掉落、松动及烧焦等一系列问题。通过仔细检查发现问题主要存在于二档与三档换位上。主控系统下大换档命令时，起重机并未对该命令进行执行，该原因最可能为电阻箱当中的电阻并未出现任何的改变而引起的。故而需要就此部分展开详细的检查，若相关功能的运行均属于正常状态，此时可以针对控制部分进行检查，在对控制部分进行检查时可以使用敲击方式对系统故障进行排查，利用替换元件的方式可以有效排除故障。

3 桥式起重机常见故障分析

桥式起重机的作业需要借助一台凸轮的控制器以及两台电动机发挥控制作用，一般来说桥式起重机主要有电气故障与非电气故障两种类型故障。

3.1 电气故障原因

造成桥式起重机电气故障发生的原因非常多，比较常见的影响因素有以下三种：

3.1.1 转子电阻被烧毁。在转子运行中，若电阻被烧坏会到导致该起重机处于闭合运行状态。而其中温度过高则是导致起重机转子电阻被烧毁的常见原因，由于起重机电气设备需要长时间且连续性地进行作业，设备开与关都会造成温度变化，若是开关操作频繁，则会导致转子的电阻温度在短时间内快速升高，从而导致电阻被烧坏，转子会进入间断性的开路运行状态，最终导致电机被烧坏。

3.1.2 凸轮控制器发生故障。凸轮控制器主要是利用触点实现对电机运转的控制，若是出现凸轮控制器触点被烧坏的情况，则档位准确性将无法得到保证，而触点也不能实现同时的关闭，如此会导致切换及档位操作时出现碰撞的情况，虽然这种情况短期之内不会严重影响到电机的正常运行，但随机械运行时间的延长，凸轮控制器的磨损加剧，仍会导致电机被烧坏的现象

发生。

3.1.3 转子接线顺序不正确。维修中，若是工作人员出现疏忽，转子接线出现顺序错误的问题时发生，在对起重机进行启动时，逆序电流与转子正序的比值将会发生很大变化，缩短电机正常的使用时间。

3.2 非电气故障的原因

起重机出现非电气故障，原因有机械磨损及操作失误等。操作起重机时，部分操作人员未按规定操作，致使起重机负荷过高或是持续工作时间过长。起重机机械出现磨损，电机处于超负荷运行状态之中，进而造成起重机电气被烧坏问题的发生。

3.3 防止出现故障的对策

3.3.1 保证各项操作的安全性。施工中起重机是一种大型施工机械，一旦操作过程中出现了违章作业的情况，很容易会发生一些不必要的安全事故，进而严重影响企业经济效益的提升，严重的甚至会威胁施工人员的生命财产安全。因此，在施工过程中必须严格按照相关规定进行机械操作，以保证人员及设备安全性。

3.3.2 定期检查起重机。一般来说起重机电气故障的发生大部分是操作不当，故障发生后未及时处理，造成安全事故，因此维护人员应该定期或不定期地进行检查，从最大程度上将安全事故的发生遏制在摇篮中，从根本上避免起重机故障的发生。

3.3.3 提升人员技能水平。要想提升设备运行效率、避免起重机电气系统故障的发生，技术人员与检修人员应该认识到自身岗位的重要性，不断提升自身觉悟，在平时的工作中加强学习，促进技能提高，及时总结经验。企业单位定期组织培训，提升工作人员的技能水平。

4 基于起重机电气故障建立评价体系

起重机电气故障评价体系的建立，应以重要零部件与相关环节评价为基础，仔细分析起重机电气故障出现的原因，然后针对故障后果展开评价。评价故障时，结合评价标准进行具体的评价，避免随意性。基于现场机械安全综合表，对起重机安全等级进行判断，确定起重机检查频率、维修维护周期及最佳改造的时机等。此外，还要结合起重机的实际情况提出安全管理对策，为安全事故预防及危险源控制提供指导，从最大程度上降低安全事故发生的几率，始终保持设备运行处于安全的状态中。

5 结语

综上所述，起重机作业过程中，操作人员必须严格遵循规章制度操作，同时还要具备对基本电气故障进行解决的能力，一旦操作现场出现起重机电气故障问题，可以以最快速度进行故障的排除，降低故障所可能造成的经济损失，并注意确保人员的生命财产安全，有效降低起重机故障发生的几率。此外，还要定期检查起重机，及时处理发现的问题，提升相关人员的技术水平，树立起一定的安全意识，保证人员与设备安全。

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电气机械行业现状篇3

关键词：新能源；工程机械；节能减排

1新能源工程机械概述

1.1新能源设备应用现状

新能源工程机械设备种类繁多，天然气机械、电驱动机械及混合动力机械等是我国新能源机械设备发展的代表。目前，我国新能源工程机械研究的技术理念逐步形成，部分新能源工程机械设备已经实现了产业化发展，三一、柳工、山河智能及中联等国内大型的工程机械企业均已推出了自己的新能源工程机械设备。较国家发达国家而言，我国新能源工程机械发展起步较晚，新能源机械的发展受到多方面因素的影响，在发展过程中，新能源行业普遍缺乏统一的制度化标准。国家应积极组织人员制定新能源工程机械生产的质量控制及关键技术标准，通过制度规范的方式促进新能源工程机械的发展[1]。当前，工业企业生产中，传统能源的应用出现了一系列问题，能源消耗及环境污染问题日益严重。随着节能减排及可持续发展理念逐渐深入人心，我国工业企业在新能源工程机械设备方面的研究不断推进，新能源工程机械立足于社会对清洁能源的需求，进行机械设备结构及性能的优化，有效地践行了绿色、节能的发展理念。

1.2制约新能源工程机械发展的因素

电驱动工程机械设备具有零污染、不耗油、噪声污染小的特点，但蓄电池容量较小，造成电动机整体功率存在局限性。蓄电池无法维持机械设备的长时间作业，电驱动机械设备在实际应用中给企业作业带来不便，因此，电驱动设备的应用会受到工作场地的制约，其在电源场所中才能正常作业。新能源工程机械设备的推广是一个漫长的过程，传统能源在长期的发展中形成了数量众多的能源补给站，但新能源的补给站相对较少。因此，新能源工程机械设备在应用过程中存在能源补给困难造成的设备无法正常运转问题，天然气设备加气方式局限于槽车与加气站。我国天然气配套设施不够完善，造成天然气保存方面的难题，天然气对存储环境的要求较高，由于气瓶无法保证隔热，遇到周围环境的温度升高时，瓶内的天然气会逐渐气化升压[2]。当压力值达到极限时就会出现天然气泄漏的问题，造成资源浪费，给设备使用企业带来安全隐患。

2新能源工程机械的特点

2.1新能源工程机械的多样性

我国机械设备的种类繁多，不同建设区域的具体工况及地理环境等存在明显的差异，工程建设人员为满足建设项目的需求，必须采用合适的机械设备开展作业，技术人员依据工程需要设计出了不同的机械设备。现代新能源机械设备具有多样性的特征，我国工程机械制造企业积极进行技术研发，生产出各种各样的现代化机械设备，新能源机械设备的研发队伍不断发展壮大。2.1.1太阳能光伏发电的应用世界能源危机的到来，推动了现代可再生能源产业的发展，气候变化及环境污染问题带来了世界能源格局的变化。可再生能源具有储量大、污染小的优势，水能、太阳能、地热能、潮汐能、风能及生物质能都是可再生能源。可再生能源应用于工程机械中，是实现现代产业优化升级、促进经济发展的关键环节。太阳能是一种很清洁能源，避免了传统化石能源使用中造成的环境污染问题，利用太阳能发电，提高了资源利用率。光伏装机容量的推广与应用，促进了我国政府光伏政策的完善，我国光伏电装机容量呈现出不断增长的态势，光伏设备的使用是现代新能源工程机械设备应用的典型代表[3]。在政府政策支持及技术进步的推动下，我国光伏产业进入了新的发展阶段，产业链不断完善，光伏电池材料及相关组件的质量得到明显提高。建设光伏及滩涂光伏是两种主要的光伏电机装置，滩涂光伏在集中开发模式下与风电项目结合实现了分光互补发电。在电力企业并网光伏发电系统中，依据系统的结构及功能，人们将其分为可调试与不可调试两种。不可调试系统中未设置蓄电池组，系统集成度高，结构相对简单，系统的安装及调试环节简便，其工作原理为通过对系统中逆变器的控制，将光伏电池产生的直流电转换为交流电并将其输入公共电网，应维修或者公共电网故障而需要停止供电时，系统会自动停止供电，光伏供电机械设备降低了企业的运维成本。含大型光伏电站的电力系统中，调度中心依据有功需求调整光伏电站的出力状态，并网逆变器及光伏电站系统的无功补偿装置间相互协调，保证了电网的安全运行，提高了电力企业的经济效益。2.1.2LNG工程机械的应用工业生产中普遍使用天然气作为燃料，液化天然气（LNG）及压缩天然气（CNG）是工业企业中普遍应用的两种天然气。LNG采用压缩、冷凝的手段，在低温状态下液化后进入工业生产。CNG通过天然气加压的方式，将其以气态的方式存储在容器中，其与管道天然气的成分相同。新能源工程机械的应用中，通常以1:3的比例配置CNG与LNG，保障发动机高效运转，实现了节约能源的目标。新能源研究中，我国的自主品牌机械研究取得了重要的成就。例如，我国研发出了LNG装载机，与传统的柴油机相比，其使用过程中排放的污染物较少，造成的能源消耗也较小，是现代工业企业节能减排的典范。2.1.3双动力工程机械的应用与传统单一动力的机械不同，新能源双动力工程机械中配置有两个动力机，其使用的能源也不同，一台以柴油供能的方式运作，一台利用交流电实现供能，很好地适应了工作环境的要求。国外创造了一种双动力的移动筛分机，利用柴油发动将机械设备移至施工现场，有效地节约了能源，满足了人们工作的需要。山重建机制造的GC58DP-8双动力挖掘机采用上述原理，利用220V及380V电网工作，有效地节省了电源，降低了作业噪音，设备运行中对人力、资金的要求较低，在远离电源设备的作业中被广泛应用。2.1.车田技术的进步电力平衡发展中，风电具有重要的地位。在风电场中，通过安装许多风力机组并网发电的方式建立起来的风车田，是现代工业供电的典型模式。风车田装机采用技术先进的中型机组，配合发电机并网的风力发电机组进行发电，其单机容量较大，设备性能可靠，实现了风电资源的开发利用。我国风力发电机组的数量持续增加，总装机容量也不断增加。随着技术的进步及政府政策的支持，风车田建设在工业化发电中发挥着重要的作用，避免了化石燃料造成的资源浪费及环境污染问题。风能作为一种可再生能源而被广泛应用，我国风车田建设是现代经济社会可持续发展的重要措施。

2.2新能源工程机械的低碳环保性

工业企业为我国经济的发展做出了重大的贡献，但在工业化发展过程中，企业的生产、制造环节造成了严重的资源浪费及环境污染问题。机械设备制造环节产生的二氧化碳、二氧化硫及粉尘、微粒等造成严重的空气污染，电力企业技术的落后造成机械生产环节严重的资源浪费，传统变电站运行下，落后的电缆技术等造成了电能输送环节的电力浪费。电力企业的风力发电系统，有效地节约了煤炭资源，减少了煤炭燃烧过程中产生的有毒气体排放，降低了能源的消耗。汽车行业使用的天然气发动机，较传统的柴油机设备而言，减少了20%的二氧化碳排放量，而二氧化硫的排放减少了70%。现代电驱动机械采用电源设备或者蓄电池提供动力，实现了零排放，有效地减少了噪声污染。与传统的内燃机机械相比，混合动力机械节约了20%的燃油，使用过程中的污染物排放量也明显减少。

3新能源工程机械设备的应用前景

随着技术的不断进步，新能源工程机械的种类不断增多，在长期的发展研究中，设计人员依据不同工作场景及环境的需要，设计出了满足工业企业发展的多种工程机械设备，传统发动机驱动下的工程机械设备逐渐被大功率马达的电驱动工程机械设备所代替。例如，典型的JCM921D（电动）挖掘机采用电网提供的电能作为动力源，代替传统的柴油机，向外输出功率，电动工程机械设备节能效果好，运作过程中产生的噪声污染较小[4]，实现了零排放，该机械在隧道、港口及城市建设的电源场所被广泛应用。电力企业常会出现外接电源供用不够的情况，双动力工程机械的应用有效解决了这个问题。随着天然气机械的普及应用，加气站的设立密度发生了变化，在我国市区或郊区的拌合站，周围存在较多的天然气站。天然气设备在节能减排方面具有独特的优势，天然气作为主要的新型能源在机械工程中被广泛应用。例如，人们已经开始采用天然气机械进行作业，如天然气装载车、天然气搅拌车及天然气泵车等。但是，在偏远地域，由于加气设备、运输条件及加气站数量等多方面因素的影响，天然气机械无法推广应用。我国在新能源工程机械研究中取得了一定的成果，随着技术的不断进步及社会的发展，政府在发展新能源工程机械方面制定了相关政策，未来企业在新能源机械的应用与开发方面将加大资金投入。我国应借鉴发达国家新能源工程机械的技术与经验，建立完善的新能源机械产业链，实现关键零部件的自主生产。政府应制定更多的激励政策，促使现代企业积极应用新能源工程机械，将节能减排作为企业发展的重要目标。

4结语

随着技术的进步及传统能源设备应用下环境问题的不断恶化，新能源工程机械设备的研究与应用进入新的发展阶段。现代新能源工程机械设备具有多样化的特征，其结构及性能不断优化，有助于现代工业企业节能减排目标的实现，新能源工程机械的应用与推广是促进人类社会可持续发展的重要途径。

参考文献

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电气机械行业现状篇4

关键词：起重机械；电气故障；处理

电气系统是起重机械的重要组成部分，当前我国有多种不同种类和类型的起重机械，在多个行业发挥着不可替代的作用。为了提高起重机械的安全性和稳定性，应高度重视起重机械的电气故障问题，针对不同起重机械电气故障，采取有效的故障处理措施，争取在第一时间排除故障，降低故障损失，保障工作人员的生命安全。

一、不同类型起重机械电气故障分析

1、桥式起重机电气故障

在实际应用中，桥式起重机主要是通过凸轮控制系统对电动机进行控制作业，工作人员由于操作失误使得起重机械长时间带伤运行，引发各种电气故障。例如，起重机械转子电阻无法及时散热被烧坏，起重机械运行时，一旦转子电阻损坏，转子会停止运行，由于起重机械长时间持续的运行，频繁的开关起重机械电气设备，使得温度发生变化，导致转子电阻温度不断升高甚至被烧坏，并且这时容易造成转子回路出现间断性开路，在大电流作用下将起重机械的电机烧坏。同时，起重机械凸轮控制器发生运行故障，这种控制器主要通过触点变化来实现对起重机械电机的运转控制，若凸轮控制器触点损坏，会直接影响档位准确性，并且触点无法及时关闭，档位在切换过程中发生异常，虽然不会直接影响起重机械的运行，但是随着时间的推移，会造成凸轮控制器内部的零器件严重磨损，甚至烧坏电机[1]。另外，起重机械转子接线不合理，维护检修人员在维修起重机械时，没有严格按照起重机维修规范，转子接线顺序错误，造成起重机械启动过程中逆序电流和正序电流发生较大变化，严重影响起重机械的使用性能和使用寿命。

2、塔式起重机电气故障

塔式起重机是一种基于高松塔身而动臂可以旋转的起重机械，其施工作业面比较广，被广泛的应用于安装建筑构件，水平或者垂直输送建筑工程施工物料等，其电气系统主要由照明设备、信号装置、连接线路、配电柜、控制器、电动机等组成。常见的电气故障主要是由于线路老化或者损坏，配电柜供电不稳定，使得起重机械控制器无法准确、可靠的进行操作。

3、门式起重机电气故障

根据不同作用，门式起重机主要分为集装箱门式起重机、普通门式起重机、水电站门式起重机、造船门式起重机等，广泛的应用在港口行业、铁路行业、货运行业、物流行业等。门式起重机运行时，严禁含电动力线和起重机任何部位发生接触，但是很多工作人员忽视了这个环节，操作作业不规范，使得门式起重机发生安全的事故，给社会、企业造成较大经济损失。

二、起重机械电气故障处理有效措施

1、桥式起重机电气故障处理

首先，规范桥式起重机操作，工作人员应严格按照桥式起重机的操作要求，严禁违章操作，降低安全事故发生率。其次，定期检查起重机运行状态，工作人员操作起重机之前，应仔细检查各个零部件，及时发现电气故障，在最短时间内进行维护检修，有效预防桥式起重机电气故障。最后，不断提高工作人员的专业技能，定期对起重机操作人员和维修人员进行专业技能培训[2]，强化其责任意识和积极性，学习关于起重机的专业知识，提高专业技能，总结起重机电气故障维护检修经验，确保起重机处于稳定运行状态。

2、塔式起重机电气故障处理

对于塔式起重机，在维护检修过程中仔细检查起重机的连接线是否松动、内部零器件是否烧坏，然后可使用敲击方法来检查起重机上各种活动部件，找出可能发生故障的部位，若敲击时起重机运转发生变化，应仔细排查敲击位置。同时，维护检修人员在查找塔式起重机电气故障时，要加强和操作人员之间的沟通交流，了解起重机运行的详细情况，结合丰富的工作经验，找出重点检查区域。一般情况下，塔式起重机电气故障主要发生在回转系统、行走系统、总控系统、起升系统、变幅系统等[3]。维护检修人员可利用多种检测技术和设备，确定塔式起重机电气故障具置后，及时更换故障元件或者损坏元件，使起重机恢复正常运行状态。例如，某桥式起重机发生电气故障，经过检查和分析，除了三档以外，一档、二档和四挡都可以正常运行，起重机在换挡时，起重机塔身会发生强烈摇晃，出现这个问题后，维护检修人员首先确定桥式起重机起升系统的运行状态和具置，检查起升系统内部的连接线是否发生松动、烧焦、掉落等问题，通过检测该故障发生在起重机二档和三挡之间换位上。桥式起重机主控系统发送将档位切换命令后，而起重机起升系统没有正确执行命令，维护检修人员应仔细检查电阻箱电阻情况，若电阻箱电阻正常，判断为桥式起重机控制器出现运行故障，维护检修人员通过敲击方法确定了桥式起重机电气系统故障具置，然后将电气系统故障零器件进行替换。

3、门式起重机电气故障处理

对于门式起重机，在处理其电气故障时可分为以下四个步骤：第一，测量起重机械厚度，门式起重机某些部位的机械厚度在一定程度上可以反映出机械零器件的磨损和腐蚀程度，因此维护检修人员在分析门式起重机电气故障时，可通过测量机械厚度来确定故障位置，若机械零器件厚度低于起重机规定标准，应及时采取有效处理措施；第二，检查起重机电气系统是否出现明显损坏，起重机长时间处于运行状态，其内部一些零器件会出现裂痕，维护检修人员要仔细检查，查看起重机内部线路是否老化、烧焦或者脱落，并且还要检查起重机电气系统部位的温度[4]，一旦温度超标，要及时排除电气系统故障；第三，检查起重机各个部位机械零件的强度，门式起重机对于机械零器件强度有着较高的要求，若机械零件强度达不到规定标准，在长时间运行使用过程中，某些机械零器件会产生裂痕或者变形，导致电气系统电路烧坏，造成起重机运行故障，为了避免起重机长时间超负荷运转，应结合重点机械零器件的承载能力，准确确定起重机工作强度；第四，检查机械零器件是否发生变形，造成起重机电气机械零器件发生变形的因素有很多，如受到撞击作用力、运行时间过长、没有定期维护检修等，一旦某些零器件发生变形还会挤压起重机其它零器件或者线路，因此维护检修人员应及时替换或者维修变形的机零器件。

结束语：

近年来，我国起重机快速发展，型号和规格也发生较大变化，无论哪种起重机，在操作使用过程中应严格按照相关的标准规定，仔细分析起重机电气故障原因，对不同起重机电气故障有针对性地进行维护检修，降低起重机故障发生率，定期检查和维护起重机，及时发现问题，快速进行处理，减少起重机故障经济损失，提升操作人员的专业技能，确保起重机械的安全、稳定运行。

参考文献

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[2] 朱广慧，张亚明.起重机械电气系统故障的常见原因和检查方法[J].广西质量监督导报，2014，06：25-26.

[3] 于鹏，王珍珠，李传际.起重机械常见故障原因分析及其处理[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011，11：312.

[4] 宁华，周丽华.起重设备电气故障处理[J].中国特种设备安全，2015，09：67-68.

电气机械行业现状篇5

【关键词】PLC技术 机械电气控制装置 应用探讨

1 引言

传统的人工和机器劳动力已经难以满足当代生产方式的需求，超负荷工作不能从根本上解决生产力和生产关系的矛盾问题。从我国现阶段机械电气行业的发展情况看来，PLC作为一项热门技术，在相关配置和技术含量上都达到了较高的标准，可以对机械电气控制装置实现实时保护，有利于企业生产和加工的有序进行，这对整个机械电气控制行业的发展产生了一定的促进作用。

2 PLC技术概述

2.1 PLC组成

PLC的中文全称为“可编程序控制器”，主要由CPU、存储器、I/O（输入/输出部件）、编程器等外部设备和电源组成。CPU是PLC的核心组成部分，其作用类似于人体中枢的生物功能，可以用扫描的方式接收现场输入装置的状态或数据，可以接收并存储从编程器输入的用户程序和数据、可以诊断电源和PC内部的工作状态和语法错误和执行相关指令等；存储器是存放系统工作程序、模块化应用功能子程序、命令、解释、功能子程序的调用管理程序和系统参数的装置，它不可以让用户直接存取，而是使用用户通过编程器输入的用户程序存放用户数据；I/O（输入/输出部件）是CPU和现场I/O装置或其他外部设备之间的连接部件，并且具有状态显示和I/O接线端子排，执行相关的功能模块作用；编程器等外部设备是PLC进行开发应用、监测运行和检查维护不可缺少的工具，通过键盘和显示器去检测PLC内部状态和参数实现用户程序的编制、编辑、调试、检查和监视，通过通讯端口与CPU联系，实现与PLC的人机对话，在安装使用了相关软件之后，还可以实现计算机的其他编程作用；电源分为内部和外部电源，开关稳压电源可以供内部电路使用，外部电源在供电切断时可以靠锂电池的作用继续供电。

2.2 PLC的控制技术

PLC技术在FCS控制系统中发挥着重要的作用，它打破了单一技术控制系统的局面，实现多元化控制效果，满足大多数企业对于产业效果的追求。从FCS技术的发展趋势来看，当前的现场总线控制系统FCS可以实现机械电气控制装置的理想化运行，支持双向多节点和总线式的数字通讯模式，在使用的机械电气控制系统中实现高度集中的完整构成模式，对于满足企业多方位的生产需求具有重要意义。现场总线控制系统FCS技术突破了DCS技术的专用通讯网络限制，结合行星的运转调整分布，使得全程的控制都在工作人员的预计之内，充分体现了现代机械电气控制技术的开放化、分散化和数字化的显著特征，形成新一代控制系统的总体风貌。

3 PLC技术在机械电气控制装置中的应用

3.1 分析原理图

原理图在PLC技术的应用过程中起着指导性作用，引领PLC技术在整个机械电气控制系统中的前进方向，所以在PLC技术应用之前必须对原理图实行检查和分析，确保无误方可投入实施。原理图分析首先需要把握电路图中的基础电气设备，如电动机等，在电路图的关键位置一定要用鲜明的标记标注起来。在电路图的绘制检验过后发现没有纰漏之际便可以进行电路的识别环节，认清电路的控制电器和保护装置，避免相关工作人员在实际操作过程中找不着对应的器件，造成了不必要的损失。保护装置实现对机械电气装置中的任何一条电路的良好保护，除开必要舍弃的电路，任何电路装置处一般都设有保护装置。最后是要确保电源的供电无误，电源是机械电气装置的运行动力，保证电流的畅通对于以后工作的开展有着一定的积极作用。

3.2 PLC控制系统的实例分析

本段以煤炭分装器为例，分析PLC控制系统在机械电气控制装置中的重要作用。分装器的构成比较简单，主要由拦包机、导料摆板、气动系统等几个大的部分组成，每个部分都有其固有的作用，实现煤炭分装器工作的专业功能。在煤炭分装器的分料皮带上装有多组光电感应器，结合PLC控制系统对于煤炭进入分装箱的时间间断分算，实现煤炭分装操作台的机械电气控制。可见PLC技术对于工业生产具有积极的作用，有效地避免了传统作业方法的固有漏洞，提高企业工业生产的总体水平和安全系数。与此同时，PLC控制系统有着智能设置的功能，对于煤炭分装过程中的拥堵现象采取第一时间断开电源的设置，实现机械的整体保护，减少生产线上失误造成的经济损失。

3.3 PLC控制系统的设计与选择

PLC控制系统的设计涉及通信网络设计和接地设计两个方面。通信网络设计包含通信网络和控制网络两种，两种网络协调作用，共同完成任务。接地设计主要是从PLC控制系统的抗干扰能力和安全系数两方面考虑，任意相接的地面和电路系统具有很高的不稳定性，需要进过慎重仔细地调查了解，将PLC控制系统的装置设置为集中分散调整灵活的控制系统，将控制电路板OA与OD进行直接短接，以降低振动作用对于机械的不良影响。

4 结束语

PLC控制技术可以有效减少机械电气控制装置的复杂程度，有利于优化产业结构，提高系统的稳定性。若是解决了PLC技术上的难题和目前成本相对略高的情况，在未来的国内市场中，PLC控制技术必将发展迅猛，占据工业市场的重要部分，获得日益广阔的发展前景。

参考文献

[1]石宝德，张士伟.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].湖南农机，2011，11：80-82.

[2]谢学峰.机械电气控制装置中的PLC应用[J].企业导报，2012，16：272.

[3]程香.PLC技术在机械电气控制装置中的应用[J].科技传播，2013，15：130-135.

作者单位

电气机械行业现状篇6

关键词：机械；故障；检测技术；诊断

中图分类号：F407文献标识码： A

引言:

对机械设备定期保养和维护，以及掌握一些快速处理机械设备使用过程中因环境、工艺、材料或操作不当等因素造成的机械故障，不仅能使机械设备顺利运行，保证生产产、质量，还对机械设备使用寿命的延长大有益处。随着故障诊断技术一点点形成以油样分析、振动诊断、无损检测探伤和温度监测为主,同时很多新的技术和方法也逐渐形成的发展局面。其中故障诊断(FD)始于对机械设备的故障进行诊断,其全称则是状态监测与故障诊断(CMFD)。其主要内容包含了两个方面:一是在发现特殊的情况下,对各项设备的故障进行诊断与分析；二是对设备的运行进行状态监测。计算机软硬件技术发展非常促进了信号分析与处理技术的飞跃跨步,推向了机械故障诊断和监测技术朝实用化和科学化路线发展

一、机械故障的特点

（一）机械故障有多样性、多变性的特点

由于引发机械故障的原因不同，致使机械故障的类型也是多种多样的，而这些故障类型又可同时作用于某一零部件，即同一零部件往往存在多种故障机理、产生多种故障模式。同时，由于这些故障机理的表现形式、存在程度各不相同，致使在生产过程中机械产生故障等级又会相互转化、改变。

（二）故障的潜在性、分散性

当机械在使用中所出现的损伤发展到使零部件结构参数超出允许值，但机械功能输出参数未超出允许值时，即出现了潜在故障。机械故障的潜在性可通过清洁、、紧固、调整等维修手段来减缓或消除损伤地发展。

（三）故障的渐发性、耗损性

机械的退化型故障或者功能失效型故障，其发展都是随着时间增加而发生。可以通过定检、预防维保和改善来延长设备故障间隔时间。

二、机械故障的分类

按照故障出现时的情况，将故障分为已发生的实际故障和未发生的潜在故障；也可以按照故障发生的原因和性质，将故障分为人为故障和自然故障等等。我们研究故障类型的目的，是想要通过分析各种故障当时的情况、原因和性质、以及对使用功能、性能参数和零部件失效形式等影响，分析出现的原因。在以后的设计，改进中避免相同的错误，减少或者是杜绝故障的发生，以达到保护人员安全，增加机械稳定性和效率以及安全性的目的，举个例子来说明，比如为了防止钢架落入破碎机应该严防突发事故。在配料现场设计安装了电磁铁等装置，以吸收掉落的铁质零件等，再例如高压离心鼓风机。在轴瓦设计中，安装有油压报警器和紧急高位备用油箱等等，经过分析和总结，对易发生故障的零件要进行监控，并作出预防措施，制定相应的紧急抢修方案，配备相应的预防等等。因此，不管按照什么方式分类机械故障，最终的目的还是为了方便我们的机械维修，使机械处于完好的工作状态，有效地提高设备工作的生产指标和生产效率。

（一）渐发型故障：其特征是故障发生的概率大小与使用时间有关，使用的时间越长，故障发生的概率也越大，这类故障与零件的材料、磨损、腐蚀、疲劳、温度等过程有密切关系。多数机械故障都属于这种类型，故障一旦发生，标志着有效寿命终结或必须进行大修，通常采用不同检测手段可以预测这类故障。

（二）突发型故障：其特征是故障发生具有偶然性，与使用时间长短无关，因而这类故障是难以预测的。如双齿辊破碎机工作中落入钢件而引起辊齿或辊轴折断；高压离心鼓风机因油突然中断而导致轴瓦烧坏等。

三、机械故障的诊断技术

（一）故障诊断技术依次分类介绍

1.简易诊断：又称为初级诊断。一般由现场的操作人员开始进行诊断，以及其能对状态做出极速有效地概括和进行讨论评价。

2.精密诊断：精密诊断是在初始诊断的基础上，对于出现的特殊状况进行清晰识别，并进行详细地诊断策略，检查出出现的异常部位，并对不同的种类和故障程度执行研究判断实施进行评价。

3.运行功能诊断：对刚刚组装或刚开始维修的设备，检查其功能和状况是否出现异常的诊断称之为功能诊断，同时根据他们对机组进行检查，所得到的结果来进行相应的整改。同时对正常工作所产生的故障特征进行检测运行诊断。

（二）技术的诊断形式

1.外观检查:借用人体的感官，通过看、闻、听和摸，从味道，声音，温度和运行状态等诸多方面，可直接观察故障信号的发生，同时通过丰富的检查经验和维修经验以及技术来判断故障将会发生的部位和成因，目的就是达到预测的效果。还有就是设备关键部位的温度在线测量。

2.振动测量:振动是机械中比较平常的现象，振动设备一般在作回转或往复运动时都会产生振动的，振动信息的产生通过运行的状态特征来判断。大多数振动的增强都将会发生故障。通过测振仪或轴承听诊器等仪器工具，或在线振动测量来测量或判断设备的振动信息情况。

3.噪声:物体的机械振动通过弹性媒质向远处传播的结果，声源是发生声音的振动机械振动将是媒质中的传播过程。如机械振动系统是机械噪声的声源。机械噪声源主要包括电机、液压泵、齿轮、轴承等，其噪声频率与其运动频率或固有频率都有关系。不动的零部件(如支架、箱体、盖板等)的噪声均是受其它声源或振源的诱发引起共鸣造成的。

4.泄漏:在机械运行的过程中气态、液态和粉尘状的介质从其孔眼和裂缝和空隙中流出或者涌入，形成泄漏，造成能源大量浪费，工况恶质化，环境受到污染，损坏快速，这是机械使用中力图防止出现的最坏现象。可以通过人体感官或现场监测仪器及时发现泄漏现象，及时处理，降低损失。

四、机械故障的检修技术

（一）加强机械的维护保养

由于机械不分昼夜的运行，不管是机器本身的寿命，还是自然条件的恶劣，都可能使得机械出现故障，导致企业无法正常进行生产。因此，加强机械的维护保养工作，全面提升机械的性能。企业应该制定相关的维护制度和维护人员管理制度，执行“定人、定机、定岗，人随机走”的原则，相应的机器由相关的人员进行运行、维护和保养，实行责任制。工作人员必须做到持证上岗，必须熟悉机械的结构、工作原理、操作方法、故障现象、原因，以及处理措施等，严格贯彻执行设备管理制度，按时、按级、按质的进行维护保养，确保机械能正常有序运作，提高工作的效率与质量，促进企业的利益最大化。

（二）振动检测技术

通过检测采集到设备的水平、垂直、轴向振动值和振动频率来进行频谱分析，确定设备振动的原因，能识别出损坏的或有缺陷的轴承、齿轮、松动、找正不精确和动不平衡。

此种技术是依据运行时发出的振动参数所表现出的变化规律，对的运行情况、存在的故障进行诊断。由于振动的参数具有范围广、多维性、测振无损性等特征，振动诊断检测技术的实际应用性更强。利用振动检测技术，可以将的机械动态特征和其变化规律准确、直观地呈现出来，具有简单、容易操作、实际性强等优点，所以这种诊断技术的应用非常广泛。可以通过振动检测来了解机械及其关键部位的状况，确定维护保养的周期和项目等，及时消除机械的潜在故障。

（三）红外测温诊断技术

由于机械地长期运行，部件的局部温度升高会出现电器触点烧坏、机械磨损等现象，这都影响了机械设备地正常运转。据此，利用温度传感器对不同部位的温度进行在线监测，通过显示器的不同温度变化，来判断机械的运行情况，将部件的磨损、缺陷以及油液等情况监测出来，采取相应的措施及时有效地改造，可以提高机械的利用性能，以及延长机械的使用寿命。

（四）油样分析技术，保证机械良好的

机械如果没有进行良好的，就会大大增加故障的发生几率，因此技术人员需要保证机械良好的，减少机械故障地发生。因为机械内部构造复杂，各个机械零件之间需要进行精密的配合，为了减少零部件之间的磨损，避免机械故障地发生，零部件必须使用优良的材料以及先进的制作工艺，并不断优化机械的结构设计，还要格外注重机械良好的性能。技术人员需要根据机械的实际情况，选择合理的油，还要根据季节的不用，使用不同品牌的油，机械使用的油不能够随便更换，还要把好质量关，杜绝使用质量不合格的油；技术人员要经常检查油的数量以及质量，及时添加油，如果在使用过程中发现油品质不是很好，就要及时更换品质佳的油；机械使用的油一定要保持清洁，技术人员应当先将油沉淀24小时之后再使用；机械在使用一年后或者工作满2500个小时之后需要将轴承拆除下来进行彻底地清洗，并要填充新的油脂。在机械零件做工精良，品质上乘的同时做好工作，可以使机械的内部零件在正常工作时处于适宜的温度条件下，并能够防止灰尘等杂质进入机械内部，从而减少机械零件的磨损，减少机械故障地发生，为生产的正常进行提供保证。

油劣化通常是零部件磨损的第一征兆。在设备运行中，对在用油进行分析，能把握设备的运行状况，控制或改变油的质量品质和加换油周期。油样分析包括检查油的粘度及粘度指数、测量添加剂浓度、金属颗粒的数量及成分等，根据检测到金属颗粒或污染物，找出它们的来源，从而对设备进行维护和改善。

（五）红外线热成像法，严谨把关电气检修的质量

在电路中，由腐蚀、松动、老化、损坏的部件等增加阻抗产生高温和机械设备的摩擦产生的热量模式都可以通过红外线成像法进行检测。

使用红外线热成像仪对高速运转设备、高压线路、变压器、电控柜、高压开关柜、接触器、空气开关、断路器、电机滑环、电机引线接头等运行设备进行巡检，既安全，又可靠。

企业机械设备地运转需要电力、电气和电气控制元器件，针对电气部件检修和维护保养，必须执行相关程序，执行严谨的质量标准，要求检修人员按照质量标准执行检修工作。例如：企业制定质量标准检测报告，检修人员实时记录电气检修的内容、流程和结果，检测报告最终由企业的质检部门检查，并按照检测报告上的内容验收电气检修，发现与检测报告不相符的检修点，需要追究检修人员的责任，利用检测报告提升电气检修的水平，防止出现不良的检修行为，确保机械达到相关要求的运行标准。

（六）无损探伤技术

无损探伤室指非破坏性试验，包括试验、检验和检查，测量设备零部件，以确定其特性或确定这些零部件是否存在裂纹或瑕疵。常用的无损探伤有磁粉探伤、渗透探伤、超声波探伤和X射线探伤等。

结束语

机械一定要深化各种理论和技术的相互渗透性；应用范围必须要广，使用内容也要更丰富实用。机械故障诊断学不管在技术上或是在理论方法角度学都需要进一步发展研究和健全完善，以适应时代的机械化的新需求。

参考文献：

[1]刘鹏飞.浅析机械中的电气检修[J].科技创新与应用，2014，26：114.

[2]张洪亮.机械的故障分析和防范对策探讨[J].电子世界，2014，12：515-516.

[3]耿会斌.机械故障产生的原因及防范策略[J].河南科技，2014，07：87.

[4]孙迎涛.浅谈机械故障诊断及维修管理[J].黑龙江科技信息，2014，17：16.

电气机械行业现状篇7

关键词：工程机械 焊接技术 CO2气体保护焊 埋弧焊 发展趋势

中图分类号：TG45 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0063-01

以焊接业为主导的生产厂利用先进的工艺和设备大大提高了焊接质量与效率，降低了焊接成本，提高了市场竞争力，使企业获得了良好的经济效益。高效、节能的焊接技术利用率高，典型的方法有CO2气体保护焊和埋弧焊等，这些技术方法投资回收期较短，可以有效降低焊材消耗，对于创建节约型社会具有重要的促进作用。

1 工程机械焊接工艺现状

1.1 焊接方法及其工艺现状

焊接是一门重要的基础工艺，虽然只有不足百年的历史，但它的发展十分迅速，尤其是20世纪以来，随着科学技术的不断进步，各种新的焊机技术应运而生。目前，普遍采用的焊接方法有埋弧自动焊与CO2/MAG气体保护焊。埋弧自动焊电流密度大，焊接时熔深大，焊接速度是手工电弧焊的5～6倍，焊缝外型美观，焊接质量稳定可靠，埋弧自动焊多用于中厚板长直焊缝或环焊缝。在工程机械结构件焊接工艺中，采用自动（半自动）CO2气体保护焊工艺约占70%左右（以重量计），气体保护焊同样具有埋弧自动焊电流密度大、焊接时熔深大的优点，此外，它还采用了富Ar混合气体，熔渣和飞溅很少，大大节省了清理时间，提高了生产效率。

1.2 焊接设备使用现状

改革开放前，国内工程机械结构件的焊接主要采用的是在地板或焊接平台上翻个的方式，生产效率低下，焊缝美观度不足。改革开放以后，外资企业陆续在国内设厂生产，带来了新的焊接装备，为我国焊接事业的发展带来了新的契机。此后，国内开始着手焊接变位机的研究与开发工作，使焊接变位机的使用逐渐普遍。随着市场竞争的日益激烈，焊缝的外观质量成为用户评价产品质量的重要指标之一，而变位机的使用可以取得立焊、横焊、仰焊等难以达到的效果，有效提高了焊接的质量，提高了生产效果和安全系数。

随着人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出，与能源相关的制造业也开始寻求自动化焊接技术，在这样的背景下，焊接机器人逐渐崭露头角。机器人有着人工无法取代的优势，它可降低企业成本、提高产品品质和精度、通用性强、工作效率高、速度快、稳定可靠，可以工作长达10～15年，自动化水平极高。焊接机器人改善了工人的劳动条件，节约了人力成本，提高了生产效率，使制造企业获得良好的经济效益。焊接机器人广泛应用于汽车、工程机械、通用机械、金属结构和兵器工业等行业，工程机械行业所拥有的弧焊机器人占30%仅次于汽车制造行业的37%。海关数据统计显示，2014年上半年我国工业机器人进口数量规模达到34714台，同比增长92%，远超过预期50%左右的增长速度。而2014年我国制造业机器人密度达到35台/万人，仍然远低于制造业发达国家水平，低于世界平均水平58台，这说明工业机器人在我有着巨大的市场空间。

2 工程机械焊接工艺发展趋势

2.1 工程机械焊接技术发展趋势

当前高效节能的CO2气体保护焊工艺在工程机械行业焊接工艺中的自动化程度还不是很高，工程机械厂在推进CO2焊接工艺的同时，还要积极进行技术改造，在能源危机的背景下，大力推广低成本自动焊，采用自动（半自动）逆变CO2气体保护焊机和埋弧自动焊等节能、优质、高效的焊接工艺，在CO2气体保护半自动焊接基础上，加大自动焊接对规则焊缝进行焊接的使用面，推进自动化焊接的发展。随着焊接技术的飞速发展，新的工艺方法不断涌现，如脉冲气体保护焊机配富Ar气体的无飞溅焊接，焊缝成型美观；双丝气体保护焊接是由奥地利Fronius公司开发的最新的高速MGA焊接系统，它的最大优势在于焊接速度高且焊缝成型美观，且其成本低于埋弧焊，具有广泛的应用前景。未来电阻焊接技术则以中、大功率为主要研究内容及发展方向，电磁兼容技术将在焊接设备中得到推广应用，自动化焊接技术将得到长足发展。

2.2 工程机械焊接设备发展趋势

近年来，随着科学技术的进步，焊接设备得到了长足的发展，我国的焊接设备正向自动化、智能化、高效、节能、环保的方向发展。CO2焊机生产效率高，与手工电弧焊接相比，其生产效率要高出数倍，且其节电显著、生产成本低，焊缝成形美观，具有高效、节能的优点。有调查显示，我国生产的焊机以手工电弧焊机为主，约占焊机总量的80%左右，而仅有一小部分为CO2焊机，焊机产品结构单一、产品种类较少，且焊机的自控及数化程度有待提高。未来宜大力发展逆变式焊接电源和自动、半自动焊机、CO2焊机。

专用焊接成套设备、焊接机器人、辅助机具等将是未来发展的重点方向。采用焊接机器人或着焊接专机来代替焊工进行操作，改善了工人的劳动条件，节约了人力成本，提高了生产效率，可以获得较好的焊缝质量。机器人代替人类从事重复性劳动工作，是未来提升制造业生产效率与产品质量的必然趋势，同时也是劳动成本日益增加的企业转型之道。但焊接机器人，只是机械手，它本身并不能独立完成工作，还需要变位机、专用夹等设备的配合组成焊接机器人工作站，从而提高焊接质量和工作效率，实现文明生产。自动焊接专机是针对某一类型工程机械开发的降成本自动化设备，与焊接机器人相比，焊接专机具有操作简便、易于维护保养等优点，且设备可靠性高、使用费用低，越来越受到人们的青睐，将是焊接设备未来发展的重要方向。

3 结语

我国正处于改革发展和经济转型升级的关键时期，工业化发展到一定程度以后，国家工业经济的增长在很大程度上将取决于工艺水平及装备。高效、节能、环保、安全、可靠将是未来工程机械发展的重要趋势。我国焊接技术一方面要不断研制新的焊接方法及焊接设备，同时还要不断提高焊接的自动化水平，实现焊机程序控制、数字控制，推广和扩大焊接机器人、专用焊机的使用，改善焊接安全条件、提高焊接生产效率，实现经济效益的最大化。我们要锐意进取，抓住机遇，采用新技术、新装备，努力促进焊接技术的进步与发展，为我国经济的发展做出应有的贡献。

参考文献

[1] 许文清，任宇飞.工程机械结构件的焊接工艺现状与发展趋势[J].工程机械，2005（1）.

[2] 夏得昌，刘立功，秦优培.工程机械焊接专机的应用现状和发展趋势[J].金属加工：热加工，2011（22）.

电气机械行业现状篇8

结合防爆电机、防爆电器及我国煤矿机械防爆电气设备，重点介绍了我国煤矿机械防爆电气发展现状和实际使用状况，阐述了煤矿井下作业机械设计中其防爆电气选用的基本方法，并指出了防爆电器选用时煤矿企业需要注意的工作事项。

关键词：

煤矿；机械防爆电器；使用现状；选用方法

引言

矿井下的空气中含有CH4、CO、SH2等易燃易爆气体，一旦这些气体的含量过高或矿井下出现火星，十分容易出现爆炸等不良事故，严重危害井下人员的生命安全，为矿井带来经济损失[1]，因此，煤矿井下电气设备都具有较好的防爆功能，目前井下常用的防爆电器设备有防爆电动机、防爆灯具、防爆仪表、防爆开关、防爆变压器等等。下文对现阶段常用的防爆电气设备进行简单介绍。

1现阶段我国煤矿井下常用的防爆电气设备

1.1防爆电机

目前，煤矿井下常用的防爆电机隔离防爆型电机、增安型电机、无火花型电机。隔离防爆型电机使用隔离外壳将电机中可能会产生电火花、电弧及危险温度的部分与周围的危险气体隔离开，这种隔离外壳并不是完全密封的，危险气体进入电机内部[2]，部分区域出现电火花可能会导致爆炸，此时电机的隔离防爆外壳会将爆炸控制在隔爆外壳内部，且外壳不会变形或损坏，从而保证了煤矿井下的电气安全。正常运行时，增安型电机不会产生电火花、电弧，但在过载条件下可能会出现。因此增安型电机中会在过载条件下可能会产生电火花、电弧、高温危险的部位采取一定的电气、机械及热保护措施。正常运行情况下，无火花型电机不会发生点燃故障，无火花型电机与增安型电机的设计要求基本一致，只是绕组温升、绝缘强度实验电压等几个参数设计与增安型电机不同。现阶段，我国煤矿井下使用的防爆电机的矿用标准并不一致，不同类型的电机遵循的防爆标准也不一样，这在一定程度上影响了电机的选用。图1为西门子贝得YB2系列隔离防爆电机。

1.2爆电器

1）防爆变压器。矿用隔离防爆变压器与矿用一般变压器存在较大的差别[3]，首先它的器身安装在隔离防爆外壳中，没有易燃性油，为干式变压器，铁芯及线圈不会浸在绝缘液体中，由于绝缘性及散热性差，因此隔离防爆外壳使用瓦楞钢板结构，增加散热面的同时保证了外壳的强度，变压器与低压自动馈电开关都设置有温度保护装置，变压器正常工作状态下，内腔的温度较低，温度继电器断开，当变压器出现故障导致内腔温度迅速升高时，温度继电器动作，相应的报警装置就会发出警报，如图2为KBSG-T系列矿用隔爆型变压器。

2）低压防爆电器。低压防爆电气在我国煤矿井下使用量较大，常见的低压防爆电气有防爆控制箱、防爆电磁起动器、防爆断电器等多种，但目前大多数低压防爆电器的制作工艺及技术水平还比较落后，主要表现为技术指标低，通用性能差，实际使用过程中性能不稳定，容易发生故障等等。总体来说，工艺技术还有很大的提升空间。

2防爆电气的选用时的注意事项

2.1重视井下作业环境的考察

煤矿企业相关管理人员在选择电气设备之前，必须对煤矿井下的作业环境有所了解，对于井下爆炸危险场所的区域范围划分、爆炸混合物的成分等等相关信息都应该有详细的调查分析，根据这些信息合理选择电气设备。为了保证井下作业环境的安全，防爆电气设备的防爆级别及组别必须高于设备工作场所爆炸混合物的级别及组别。没有煤粉沉积时，煤矿井下防爆电气设备的温度应低于450℃，若有煤粉沉积，则应该低于150℃。

2.2了解井下作业机械对电气系统的基本要求

煤矿井下作业机械有输送设备、采煤设备、通风设备、巷道掘进设备等等，种类较多，它们各自的工作原理各不相同，对于电气系统的实际需要自然也有较大的差别，因此防爆电气设备选择时需要根据作业机械的具体要求进行合理选择。

2.3掌握防爆电气设备的工作原理及特点

防爆电气设备可以分为本质安全型、增安型和隔爆型三种形式。本质安全型防爆电气设备即通过采取相应的保护措施限制电路火花的热量及放电能量或限制设备电路的参数，使设备产生的电火花及热量都不能点燃周围的易燃易爆物质。隔离防爆型则是在电气设备外制造一个外壳，将电气设备的带电部件放在特制的隔离外壳内，它能够将电气设备产生的火花及电弧与外界易燃易爆物质隔离开，隔离防爆型电气设备的隔爆耐爆性能都比较良好，在煤矿中使用十分广泛。增安型电气设备，即将可以制成增安性电气设备的普通电气设备采取限制设备温度、提高材料绝缘等级等一系列的增安措施，提高设备的防爆性能。不同类型的防爆电气设备适用的工作环境可能存在着一些细微的差别，实际的使用过程中现场工作人员应对防爆设备的结构及工况参数有一个详细的了解。

2.4选择能耗较低的节能型防爆电气设备

煤矿是我国重要的产业之一，它关系着国家经济的发展及社会的稳定，目前我国大多数煤矿在煤炭资源挖掘过程中消耗的电气能源都较高，严重影响了煤矿企业的经济效益。相关数据显示，与发达国家相比，我国煤矿企业的产品单耗高于发达国家40%左右，为了提高煤矿企业的经济效益同时适应现阶段经济可持续发展的理念，缓解能源危机，应尽量选择节能性能较好的防爆电气设备。现阶段，我国的新型节能防爆电气产品的研发及推广力度严重不足，因此，相关单位应加大研究力度，优化防爆变压器、防爆电机、防爆灯具等相关设备的结构设计，积极引用节能技术，降低防爆电气设备实际应用过程中的电气能耗，推动煤矿企业的可持续发展。

3结语

煤矿井下安全事故严重影响井下工作人员的身体健康及生命安全，对于煤矿企业的经济效益也十分不利。防爆电气设备的使用有效地保证了煤矿井下电气安全，各煤矿企业应在了解井下作业环境、煤矿开采过程中，对井下作业机械电气系统的基本要求及各种防爆电器设备的基本特点进行合理选用，此外还需要加强井下防爆电气设备的维护管理保证井下的安全。

参考文献：

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[2]白伟杰.煤矿井下防爆电气设备管理分析[J].技术与市场，2015（7）：19.

[3]秦昊昊.我国煤矿防爆电气设备存在的重点问题和对策[J].山东工业技术，2016（1）：35-36.