壓力表液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)的常見(jiàn)故障及其排除措施

趙金枝

摘 要：壓力表液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)使用簡(jiǎn)單，成本低，使用非常廣泛，論文分析了壓力表液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)的常見(jiàn)故障，提出其排除措施，相關(guān)觀點(diǎn)的提出為業(yè)內(nèi)研究人士作參考之用。

關(guān)鍵詞：壓力表；液壓式；壓力試驗(yàn)機(jī)；故障

1 引言

壓力表液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)主要有彈簧式的示值方式，雖然精度不高，但由于簡(jiǎn)便實(shí)用，應(yīng)用非常廣泛，尤其是應(yīng)用于石材、混凝土等建筑材料的抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)，在檢驗(yàn)單位、科研院校等機(jī)構(gòu)受到青睞，筆者結(jié)合自身的工作研究經(jīng)驗(yàn)，將簡(jiǎn)要論述壓力表液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)的常見(jiàn)故障和原因，提出針對(duì)性的排除方法。

2 試驗(yàn)載荷故障機(jī)排除措施

當(dāng)試驗(yàn)的試驗(yàn)機(jī)載荷增加時(shí)，系統(tǒng)的壓力也會(huì)隨之增加，但如果有油液泄露時(shí)，試驗(yàn)載荷不會(huì)隨供油的增加而同步升高，即壓力難以繼續(xù)升高，油液泄露有內(nèi)泄漏和外泄露兩種情況，外泄露一般包含油泵異常、閥門異常和混有氣體等因素，文章不以談?wù)?，主要著重于?nèi)泄漏的探討，即擋圈的故障原因。

2.1 擋圈尺寸精度不足

擋圈的內(nèi)徑小、厚度薄，厚度控制在0.8mm左右，但在測(cè)量?jī)?nèi)徑或人為操作時(shí)，擋圈受力不均勻會(huì)發(fā)生形變，導(dǎo)致整體的平整度不足，受到損傷，造成厚度不均、安裝后密封性差。

2.2 擋圈材料強(qiáng)度不足

如圖1所示，擋圈常用兩種材料配合使用，內(nèi)圈為塑料材質(zhì)，外圈為橡膠材質(zhì)，擋圈的強(qiáng)度會(huì)受到高強(qiáng)壓力的破壞導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，發(fā)生泄漏情況。

2.3 排除措施

擋圈的損壞主要集中在機(jī)械損傷方面，因此在更換擋圈時(shí)，其一是要加強(qiáng)擋圈的材質(zhì)，提高其強(qiáng)度，并要經(jīng)過(guò)破壞性試驗(yàn)驗(yàn)證其實(shí)際性能；其二是對(duì)擋圈的內(nèi)徑和厚度尺寸進(jìn)行優(yōu)化，適當(dāng)調(diào)整其與油缸之間的間隙，并加強(qiáng)結(jié)構(gòu)間的精度和光整度，減少其對(duì)密封性的破壞。

3 試驗(yàn)機(jī)示值超差及排除措施

彈簧管式壓力表示值誤差一般在2%以內(nèi)，其主要原理是將壓力值換算到刻度盤上的示值，但彈簧管的實(shí)際加工尺寸、安裝誤差和工作性能都會(huì)影響實(shí)際示值，經(jīng)常有超出精度的故障出現(xiàn)。其誤差主要有以下幾種情況：

3.1 正負(fù)誤差交替：正負(fù)誤差交替包含兩種情況，“前正后負(fù)”，隨著壓力的升高，壓力表的誤差為正，而逐漸至零，最后呈現(xiàn)負(fù)誤差的現(xiàn)象；“前負(fù)后正”，主要是曲柄和連桿的尺寸不變，兩者之間的夾角改變會(huì)導(dǎo)致與前者相反的誤差情況。

排除方法：將壓力表的刻度盤和指針取下，對(duì)于曲柄和連桿之間夾角減小，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)芯，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整其夾角，使之增大；反之，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)芯，調(diào)小其之間的夾角。

3.2 機(jī)械誤差及排除措施

機(jī)械誤差常有球座轉(zhuǎn)動(dòng)不靈、活塞和油缸摩擦、活塞與油缸配合間隙、沿程壓力損失等情況。

3.2.1 球座轉(zhuǎn)動(dòng)不靈

為了保證試驗(yàn)力和受力表面的垂直，適應(yīng)不同表面質(zhì)量，橫梁下面設(shè)置凹凸球座，但雜質(zhì)進(jìn)入會(huì)影響其轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性。

排除方法：對(duì)凹凸球座表面進(jìn)行清洗或研磨處理。

3.2.2 活塞與油缸之間摩擦

有油壓的示值顯示和活塞與油缸之間的摩擦力有關(guān)，但當(dāng)活塞與油缸的磨損嚴(yán)重或二者之間進(jìn)入硬質(zhì)顆粒，或者液壓油中使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，其中存在雜質(zhì)，增大摩擦力，二者之間的相互運(yùn)動(dòng)會(huì)受到阻礙，油液壓力值的顯示與實(shí)際值有較大的出入。

排除方法：清洗活塞與油缸接觸之間的表面，或者更換液壓油，用標(biāo)準(zhǔn)壓力表測(cè)量?jī)x器進(jìn)行校準(zhǔn)。

3.2.3 活塞與油缸之間的配臺(tái)間隙

油缸和活塞之間的配合精度和零部件的加工精度有很大的關(guān)系，在油缸切削加工時(shí)，受組織結(jié)構(gòu)不均勻、化學(xué)成分分布集中等影響，油缸的成型圓度誤差大，活塞和油缸的配合間隙超出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在運(yùn)動(dòng)中，油膜的厚度不均勻，活塞會(huì)產(chǎn)生側(cè)向壓力，導(dǎo)致傳動(dòng)卡滯，示值誤差超出要求。

排除方法：將活塞取出，用標(biāo)準(zhǔn)量具測(cè)量油缸的圓度誤差，圓度超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致配合過(guò)緊，因而可以用砂紙進(jìn)行打磨，如果圓度嚴(yán)重超出標(biāo)準(zhǔn)，則需要更換零部件。

3.2.4 沿程壓力損失

壓力表的沿程壓力損失的情況普遍存在，尤其是對(duì)于液壓傳動(dòng)部分，內(nèi)部液壓力的損失是主要因素，而如果只考慮沿程壓力損失，又與彈簧的工作性能有關(guān)，難以有系統(tǒng)的理論依據(jù)來(lái)進(jìn)行調(diào)整，壓力損失會(huì)超出允許誤差。

排除方法：主要根據(jù)示值的超出范圍，對(duì)指針進(jìn)行撥動(dòng)調(diào)節(jié)，進(jìn)行一定的補(bǔ)償，但如果補(bǔ)償后仍然不滿足精度要求，則要更換儀表盤或其他零部件。

4 0-200kN壓力表沖壞故障及排除

在壓力試驗(yàn)中，針對(duì)不同的壓力范圍，設(shè)置了兩種量程，有0-200KN和0-1000KN兩種，可以通關(guān)開關(guān)的切換交替使用，但如果在小量程情況施加了很大的載荷，則很容易導(dǎo)致小量程壓力表失靈的情況出現(xiàn)。引起的原因主要有三類：其一，球閥關(guān)閉不嚴(yán)，量程切換裝置的球閥比較簡(jiǎn)單，但由于工作當(dāng)中受到撞擊，密封性受到影響，閥口關(guān)閉不嚴(yán)，高壓力會(huì)由縫隙滲透進(jìn)去，導(dǎo)致小量程承受高壓力；其二，蝶片變形時(shí)卡滯失效，蝶片在受液壓力的作用沿導(dǎo)桿滑動(dòng)，導(dǎo)向桿在蝶片的傳動(dòng)下動(dòng)作，但由于蝶片數(shù)量多，當(dāng)其變形后會(huì)出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象，高壓力作用下沖壞小量程儀表；其三，蝶形彈簧調(diào)整不當(dāng)，為了較少蝶片數(shù)量，會(huì)相應(yīng)的增加蝶片的直徑，但作用在球閥上的彈力過(guò)大時(shí)，內(nèi)部提供的液壓力不能完全關(guān)閉球閥，導(dǎo)致密封性不好，高壓力油進(jìn)入小量程的測(cè)量裝置，導(dǎo)致0～200kN壓力表?yè)p壞。

排除方法：將彈簧線位移的指示方式更換成角位移方式，將曲柄和連桿之間的夾角控制在90度，并將指針之于表盤的中間位置；蝶形彈簧的彈力控制可以加裝鎖緊裝置，例如改球閥為錐閥、使用調(diào)整螺母控制松動(dòng)情況、使用鉛封、適當(dāng)增加蝶片的直徑減少蝶片變形等措施。

5 結(jié)束語(yǔ)

壓力表的液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)常用于材料的抗壓性能檢測(cè)，有簡(jiǎn)單、實(shí)用、成本低廉、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，給日常的檢測(cè)試驗(yàn)工作帶來(lái)了極大的方便，但由于其故障存在的因素較多，精度難以得到很好的保證，因而綜合分析其故障存在的各種原因，并針對(duì)性的提出解決方案，具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。

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