壓力表液壓式壓力試驗機的常見故障及其排除措施

趙金枝

摘 要：壓力表液壓式壓力試驗機使用簡單，成本低，使用非常廣泛，論文分析了壓力表液壓式壓力試驗機的常見故障，提出其排除措施，相關觀點的提出為業內研究人士作參考之用。

關鍵詞：壓力表；液壓式；壓力試驗機；故障

1 引言

壓力表液壓式壓力試驗機主要有彈簧式的示值方式，雖然精度不高，但由于簡便實用，應用非常廣泛，尤其是應用于石材、混凝土等建筑材料的抗壓強度的檢測，在檢驗單位、科研院校等機構受到青睞，筆者結合自身的工作研究經驗，將簡要論述壓力表液壓式壓力試驗機的常見故障和原因，提出針對性的排除方法。

2 試驗載荷故障機排除措施

當試驗的試驗機載荷增加時，系統的壓力也會隨之增加，但如果有油液泄露時，試驗載荷不會隨供油的增加而同步升高，即壓力難以繼續升高，油液泄露有內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，文章不以談論，主要著重于內泄漏的探討，即擋圈的故障原因。

2.1 擋圈尺寸精度不足

擋圈的內徑小、厚度薄，厚度控制在0.8mm左右，但在測量內徑或人為操作時，擋圈受力不均勻會發生形變，導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 擋圈材料強度不足

如圖1所示，擋圈常用兩種材料配合使用，內圈為塑料材質，外圈為橡膠材質，擋圈的強度會受到高強壓力的破壞導致結構失穩，發生泄漏情況。

2.3 排除措施

擋圈的損壞主要集中在機械損傷方面，因此在更換擋圈時，其一是要加強擋圈的材質，提高其強度，并要經過破壞性試驗驗證其實際性能；其二是對擋圈的內徑和厚度尺寸進行優化，適當調整其與油缸之間的間隙，并加強結構間的精度和光整度，減少其對密封性的破壞。

3 試驗機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，其主要原理是將壓力值換算到刻度盤上的示值，但彈簧管的實際加工尺寸、安裝誤差和工作性能都會影響實際示值，經常有超出精度的故障出現。其誤差主要有以下幾種情況：

3.1 正負誤差交替：正負誤差交替包含兩種情況，“前正后負”，隨著壓力的升高，壓力表的誤差為正，而逐漸至零，最后呈現負誤差的現象；“前負后正”，主要是曲柄和連桿的尺寸不變，兩者之間的夾角改變會導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，對于曲柄和連桿之間夾角減小，逆時針轉動機芯，適當的調整其夾角，使之增大；反之，順時針轉動機芯，調小其之間的夾角。

3.2 機械誤差及排除措施

機械誤差常有球座轉動不靈、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 球座轉動不靈

為了保證試驗力和受力表面的垂直，適應不同表面質量，橫梁下面設置凹凸球座，但雜質進入會影響其轉動的靈活性。

排除方法：對凹凸球座表面進行清洗或研磨處理。

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，但當活塞與油缸的磨損嚴重或二者之間進入硬質顆粒，或者液壓油中使用時間過長，其中存在雜質，增大摩擦力，二者之間的相互運動會受到阻礙，油液壓力值的顯示與實際值有較大的出入。

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，用標準壓力表測量儀器進行校準。

3.2.3 活塞與油缸之間的配臺間隙

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系，在油缸切削加工時，受組織結構不均勻、化學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標準，在運動中，油膜的厚度不均勻，活塞會產生側向壓力，導致傳動卡滯，示值誤差超出要求。

排除方法：將活塞取出，用標準量具測量油缸的圓度誤差，圓度超標會導致配合過緊，因而可以用砂紙進行打磨，如果圓度嚴重超出標準，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，尤其是對于液壓傳動部分，內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，難以有系統的理論依據來進行調整，壓力損失會超出允許誤差。

排除方法：主要根據示值的超出范圍，對指針進行撥動調節，進行一定的補償，但如果補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

在壓力試驗中，針對不同的壓力范圍，設置了兩種量程，有0-200KN和0-1000KN兩種，可以通關開關的切換交替使用，但如果在小量程情況施加了很大的載荷，則很容易導致小量程壓力表失靈的情況出現。引起的原因主要有三類：其一，球閥關閉不嚴，量程切換裝置的球閥比較簡單，但由于工作當中受到撞擊，密封性受到影響，閥口關閉不嚴，高壓力會由縫隙滲透進去，導致小量程承受高壓力；其二，蝶片變形時卡滯失效，蝶片在受液壓力的作用沿導桿滑動，導向桿在蝶片的傳動下動作，但由于蝶片數量多，當其變形后會出現卡死的現象，高壓力作用下沖壞小量程儀表；其三，蝶形彈簧調整不當，為了較少蝶片數量，會相應的增加蝶片的直徑，但作用在球閥上的彈力過大時，內部提供的液壓力不能完全關閉球閥，導致密封性不好，高壓力油進入小量程的測量裝置，導致0～200kN壓力表損壞。

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、使用調整螺母控制松動情況、使用鉛封、適當增加蝶片的直徑減少蝶片變形等措施。

5 結束語

壓力表的液壓式壓力試驗機常用于材料的抗壓性能檢測，有簡單、實用、成本低廉、易維護等優點，給日常的檢測試驗工作帶來了極大的方便，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，并針對性的提出解決方案，具有非常現實的意義。

參考文獻

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