摘  要： 針對(duì)挖掘機(jī)中存在的由于臨時(shí)停車(chē)忘記斷開(kāi)電源或熄火、停用時(shí)忘記拉下機(jī)械搭鐵開(kāi)關(guān)，使得電瓶自放電甚至虧電，導(dǎo)致電瓶損壞的現(xiàn)象，首先對(duì)非正常工作情況下造成電瓶放電、虧電的原因進(jìn)行分析，然后針對(duì)該問(wèn)題提出一種改進(jìn)的方法，從而達(dá)到減少電瓶自放電，防止電瓶虧電的目的。研究表明，該方法不僅在理論上易于實(shí)現(xiàn)，而且在工程實(shí)際中也是可行的。
關(guān)鍵詞： 挖掘機(jī)；電瓶；自放電；定時(shí)器

    隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電瓶被廣泛地應(yīng)用于發(fā)電廠、變電站、通信系統(tǒng)、工程機(jī)械、航空航天等各個(gè)部門(mén)。電瓶主要有普通鉛酸電瓶、堿性鎘鎳電瓶以及閥控式密封鉛酸電瓶3類(lèi)[1]。電瓶是工程機(jī)械的輔助電源，也是最重要的部件之一，其性能好壞直接影響機(jī)械設(shè)備的正常工作。電瓶在電路接通狀態(tài)下向負(fù)載供電，起動(dòng)時(shí)提供起動(dòng)電流，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，再由發(fā)電機(jī)向用電設(shè)備供電，并向電瓶充電。
    為了減少電瓶的無(wú)關(guān)消耗，防止電瓶虧電，工程機(jī)械在出廠時(shí)會(huì)裝有手動(dòng)切斷電源的開(kāi)關(guān)，俗稱(chēng)機(jī)械搭鐵開(kāi)關(guān)[2]，但是在使用的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，很多操作者對(duì)電瓶的使用維護(hù)不了解或不重視，在停工之后經(jīng)常忘記拉下這個(gè)開(kāi)關(guān)，或者在日常使用時(shí)由于一些原因停車(chē)后未拔出啟動(dòng)鑰匙，致使電路處于接通狀態(tài)，導(dǎo)致電瓶放電，長(zhǎng)時(shí)間這樣，電瓶就會(huì)容易虧電，進(jìn)而造成電瓶早期損壞，甚至損壞其他電氣設(shè)備[3]。挖掘工作進(jìn)行時(shí)，由于電瓶電量不足或損壞，使機(jī)械設(shè)備無(wú)法正常工作，影響工程進(jìn)度。本文主要針對(duì)挖掘機(jī)電控系統(tǒng)研究的過(guò)程中，時(shí)常出現(xiàn)的電瓶問(wèn)題進(jìn)行研究，尋找在實(shí)際工作過(guò)程中導(dǎo)致電瓶放電、虧電的原因，提出解決方案。
1 自放電現(xiàn)象
    電瓶的自放電指電瓶在長(zhǎng)久不用或機(jī)械設(shè)備不工作時(shí)容量自然損耗的現(xiàn)象[4]。自放電耗電程度視電瓶溫度、構(gòu)造比重、不純物、使用而有所不同，一般在一天內(nèi)會(huì)放掉0.5%～1%，電瓶在使用前的保存期間就會(huì)自我放電，消耗蓄電量。 當(dāng)電瓶處于長(zhǎng)期持續(xù)放電狀態(tài)時(shí)，一旦形成白色硫酸鉛，即使再充電，也無(wú)法恢復(fù)其容量。
2 原因分析
    經(jīng)過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)非工作狀態(tài)下導(dǎo)致電瓶放電甚至虧電的原因主要有以下兩點(diǎn)：
    (1)機(jī)械搭鐵開(kāi)關(guān)的不足[5]
    機(jī)械式搭鐵控制開(kāi)關(guān)雖然簡(jiǎn)單實(shí)用，但是熄火停用時(shí)，操作人員有可能忘記將其斷開(kāi)，使得電瓶放電、虧電，長(zhǎng)此以往就有可能致使電瓶損壞。因而，在機(jī)械設(shè)備重新啟動(dòng)工作時(shí)，由于電瓶電量不足或損壞，機(jī)械設(shè)備無(wú)法正常工作。
    (2)挖掘機(jī)不工作時(shí)電路仍處于接通狀態(tài)
    挖掘機(jī)正常工作中途停車(chē)，或工作結(jié)束時(shí)未將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，而使電路仍處于接通狀態(tài)，致使電瓶放電，甚至虧電，這樣會(huì)影響挖掘工作的進(jìn)行，久之也會(huì)對(duì)電瓶造成損壞，影響電瓶的壽命。
3 解決方案
    針對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題，首先將機(jī)械搭鐵開(kāi)關(guān)改為由繼電器或接觸器控制的搭鐵開(kāi)關(guān)。傳統(tǒng)的機(jī)械搭鐵開(kāi)關(guān)在機(jī)械停車(chē)時(shí)需要手動(dòng)斷開(kāi)，但是在實(shí)際工作過(guò)程中，操作人員經(jīng)常忘記這個(gè)操作；而使用接觸器控制的自動(dòng)搭鐵開(kāi)關(guān)后，當(dāng)機(jī)械停止工作時(shí)，接觸器的線圈斷電，從而使電瓶負(fù)極線路上的觸點(diǎn)斷開(kāi)，從根本上防止了由于忘記拉開(kāi)機(jī)械搭鐵開(kāi)關(guān)而導(dǎo)致的放電和虧電。整改前后部分電路圖如圖1、圖2所示。

4 實(shí)際工程驗(yàn)證
    上述整改措施已應(yīng)用在企業(yè)的多組挖掘機(jī)上，通過(guò)對(duì)挖掘機(jī)電瓶實(shí)際近半個(gè)月的工作狀況進(jìn)行測(cè)試，從得到的數(shù)據(jù)可以看出，該項(xiàng)整改措施確實(shí)提高了電控及系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，并且在一定程度上保持了電瓶的電量，減少電瓶在非工作狀態(tài)下的放電，防止了電瓶的虧電。圖7是改進(jìn)前后12天內(nèi)數(shù)據(jù)平均值的走勢(shì)圖，可以看出，改進(jìn)后電瓶的容量保持率明顯提高。

    經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的電路克服了機(jī)械式搭鐵開(kāi)關(guān)的不足，提供了一種自動(dòng)化程度高、無(wú)需人工操作、可操作性強(qiáng)、并且停機(jī)時(shí)能自動(dòng)切斷電源的系統(tǒng)[6]。本系統(tǒng)可防止電瓶在非工作狀態(tài)下的自放電、虧電，減少了機(jī)械設(shè)備電瓶的損壞和報(bào)廢，節(jié)省了資源，減少了不必要的更換和工時(shí)損失，可延長(zhǎng)電瓶的使用壽命。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊忠敏，肖永清.車(chē)用蓄電池的使用維護(hù)與檢修[J].客車(chē)技術(shù)與研究，2004，26(2)：78-81.
[2] 張成國(guó).新型多功能電子搭鐵控制開(kāi)關(guān)[P].中國(guó)，2003-20106600.3.2005-03-30.
[3] 趙仁杰.工程機(jī)械電氣設(shè)備[M].北京：人民交通出版社，2002.
[4] 謝小運(yùn)，劉躍進(jìn).汽車(chē)蓄電池常見(jiàn)故障排除與日常維護(hù)[J]. 電源世界，2011，37(8)：31-36.
[5] 張鐵，王慧君，朱明才.工程建設(shè)機(jī)械電器及電控系統(tǒng)(第1版)[M].東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，2003.
[6] 王力群，王昕，燕學(xué)智.電器、電子控制與安全系統(tǒng)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.