萬能材料試驗機的機電故障分析與處理

摘 要：液壓式萬能材料試驗機是檢測金屬物理性能的主要設(shè)備之一。主要用途是用來進行金屬材料性能指標(biāo)的檢測。針對各種機械故障和電性能故障進行系統(tǒng)的分析有利于進行故障排除。正確維護可以減少故障發(fā)生，使設(shè)備在檢測過程中數(shù)據(jù)更精確可靠。

關(guān)鍵詞：萬能材料試驗機；故障；排除

中圖分類號：TH87 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）12-0095-02

液壓式萬能材料試驗機是檢測金屬物理性能的主要設(shè)備之一，主要用途是，用來進行金屬材料的拉伸、壓縮、彎曲和剪切試驗，從而得出材料的力學(xué)性能指標(biāo)。在液壓式萬能試驗機的是使用過程中，常會出現(xiàn)各種故障，而有些故障是未能正確使用和維護造成的。而對各種的故障處理過程中，也有一點點總結(jié)。僅供參考。

1 設(shè)備結(jié)構(gòu)

WE型液壓式萬能材料試驗機由主體和測力計兩部分組成，加載部分采用液壓原理。試驗機啟動后，電動機帶動高壓油泵把液壓油輸送到送油閥，通過對送油閥、回油閥的操縱，控制試驗機不同的工作狀態(tài)：試驗機工作時，關(guān)閉回油閥，通過送油閥閥針調(diào)節(jié)油量大小后把液壓油經(jīng)進油管送到工作油缸，推動工作油缸活塞運動，帶動上夾頭（工作臺）向上運動而進行拉伸、壓縮等各種試驗工作；另一方面，工作油缸中的回油管把工作油缸中的高壓液壓油送到回油閥、經(jīng)緩沖閥傳到測力油缸，通過測力油缸內(nèi)的測力活塞來帶動測力機構(gòu)，驅(qū)使刻度盤內(nèi)指針轉(zhuǎn)動，指示出載荷數(shù)據(jù)。測力活塞與主體工作油缸活塞的截面積之比，在試驗機效驗后已成為固定值，因此作用在兩者截面積上的總載荷是與兩者截面積成正比的，當(dāng)油壓作用在測力活塞上，測力活塞向下移時，通過聯(lián)板及上部方鐵使主軸帶動擺桿及擺砣產(chǎn)生一角位移，這個角位移的大小與加到測力活塞上載荷的大小是能以正比例推動推桿，使指針在度盤上指示出作用在試樣上載荷的數(shù)值。試驗結(jié)束后，開啟回油閥，把工作油缸中的液壓油卸放回油箱，工作臺復(fù)位。

2 故障排除

2.1 簡易故障排除

①有時關(guān)掉軟件接口，再次進行則打不開，原因為兩次間隔時間沒有超過15 s。

②開機前，不論是手控盒或計算機都不能使試驗臺轉(zhuǎn)動，請檢查急停開關(guān)是否被按壓，向右提轉(zhuǎn)使急停開關(guān)復(fù)位。

③如計算機與試驗機連接不通，請檢查其接插部分（串口通訊線）是否有松動。

④如鼠標(biāo)有跳動請檢查游標(biāo)墊，或光電鼠標(biāo)沒有問題，請檢查拉力機和計算機接地狀況，如接地良好，需先開計算機讓拉伸軟件跑起來，再開拉力機電源，此時會看到‘通訊正常’就可以了。

⑤如開機試驗機沒有電，請檢查試驗機電源座內(nèi)保險絲是否熔斷，如熔斷請更換5 A保險絲即可。

⑥如使用計算機軟件測控時，計算機發(fā)出運行、上行、下行指令后，試驗機橫檔移動方向相反，請檢查軟件設(shè)置。

2.2 常見故障分析

常見故障一：度盤指針靈敏性差，卸荷后有中途停止現(xiàn)象，或者零點位置經(jīng)常變動。

此種現(xiàn)象的產(chǎn)生原因是多方面的。

①齒桿上的滑輪及其道軌灰塵過多、銹蝕。此時需要卸下清洗干凈，再加少許鐘表油。

②指針轉(zhuǎn)動軸臟，應(yīng)清洗。

③齒桿壓片和齒桿之間有接觸，應(yīng)調(diào)松。

④緩沖器回油情況不良，應(yīng)加以調(diào)整或清洗。（指彎路有所堵塞）

⑤測力活塞上的皮帶脫落或太松（使活塞不能勻速運轉(zhuǎn)）。

⑥測力活塞在油缸內(nèi)摩擦力增大或卡死現(xiàn)象，應(yīng)用氧化鉻研磨膏對研，直至正常為止。

常見故障二：擺錘不能擺到極限位置。

常見的原因有：聯(lián)桿上的擋板位置過低，指針未轉(zhuǎn)動一圈已接觸到安全開關(guān)；平衡錘碰及機體；擺錘的垂直位置不對；擺錘短臂方鐵下方橫隔板上的控制螺釘過高；測力活塞聯(lián)桿觸及障礙物。

排除方法：將擋板位置調(diào)高一點；檢查機體水平度，重新調(diào)整平衡砣；適當(dāng)降低控制螺釘；消除障礙。

常見故障三：加載荷時，有時加不到最大載荷或者在加載過程中卸載。

這類故障經(jīng)常發(fā)生，而且產(chǎn)生的原因較多。

①用油黏度太低（加載時送油閥回油管一直有油流出）。一般采用中等黏度的礦物油，不含水、酸及其他混合物，常溫下不分解，不變稠，必要時可用黏度計測量。如果用油不當(dāng)，會使閥門和油路堵塞，并可能引起振動或管路泄露。最好應(yīng)按說明書的要求用油。

②油壓系統(tǒng)嚴(yán)重漏油，油路系統(tǒng)漏油一般都出現(xiàn)在緩沖閥、回油閥、送油閥、油泵及管路的連接處，加墊后擰緊螺絲即可。若是密封墊片壞了，就必須拆開此處更換新的。墊片應(yīng)有紫銅或鋁合金制成。

③油泵的集油器未壓緊在泵體上。這樣每次加載都只能達到一定負(fù)荷，且負(fù)荷不能再上升，送油閥回油管無油流出。排除方法：用扳手將油泵后端的固定螺釘擰緊。如仍有問題，再將集油器卸下，在集油器與泵體之間增加墊圈。

④工作活塞和油缸的配合間隙過大，間隙溢油過多，可以從溢油等出口看到。其辦法是加厚油液的黏度，如果還不能解決問題，經(jīng)過精密測量后，應(yīng)到生產(chǎn)廠調(diào)換活塞和油缸。

⑤送油閥中活塞與活塞套有損傷或彈簧變軟。這樣每次加載所能達到的負(fù)荷基本不變，送油閥噪音大，當(dāng)負(fù)荷不能再上升時，送油閥回油管出油量大。應(yīng)取出并研磨活塞與活塞套，如損傷嚴(yán)重應(yīng)予更換彈簧。

⑥送油閥阻尼針與阻尼孔間隙過小。主要表現(xiàn)：每次加載只能達到一定負(fù)荷，當(dāng)負(fù)荷不能再上升時，送油閥回油管出油量大。排除方法：取出阻尼針，沿阻尼針軸向用銼刀適當(dāng)銼去一部分。

⑦帶動油泵的皮帶松動，有打滑現(xiàn)象。加載到某一負(fù)荷后不能再上升，送油閥回油管無油流出，油泵無工作聲。排除方法：松開電動機固定螺絲，調(diào)整好位置，使皮帶拉緊，再將電動機固定螺絲擰緊。若皮帶變形太大，就得更換新的皮帶。

常見故障四：錘回位不正常，時快時慢。

通常情況下，將緩沖器旋到恰當(dāng)位置即可。但是，如果緩沖器的油孔被堵塞，或緩沖閥的鋼球與進口接觸部分有贓物或間隙過大，都會使緩沖器失靈。解決方法是清洗緩沖閥，調(diào)整鋼球與閥座間隙在0.5 mm左右。放置油針旋鈕，使油針與閥體之間的間隙減小，并重新列出A.B.C砣的標(biāo)志。還有，當(dāng)溫度影響較大時，可適當(dāng)更換油。

常見故障五：做拉伸試驗時，試樣斷口總是在兩邊斷。

造成這種現(xiàn)象的原因，首先應(yīng)考慮試驗機主體部分安裝是不是垂直，如排除了這種原因，再從以下2個方面進行排除。

①鉗口裝夾時沒放正，應(yīng)按要求使鉗口對稱的夾好試樣。

②鉗口質(zhì)量低劣，牙齒損壞，除了影響鉗口不同心外，還使試驗過程中試樣打滑，使屈服點很難辨認(rèn)。這時應(yīng)更換鉗口。

常見故障六：擺錘位置不正常，擺桿對不準(zhǔn)垂直標(biāo)記。

原因主要是油的黏度過大或油太臟。排除方法：更換黏度合適的油。

測力活塞轉(zhuǎn)動有較大摩擦或不轉(zhuǎn)動。排除方法：檢查試驗機是否水平，排除測力活塞故障。

存在不穩(wěn)定摩擦力。排除方法：清洗擺軸軸承、齒桿、指針、線輪，調(diào)整好試驗機水平，減少存在的不穩(wěn)定摩擦力。

常見故障七：被動針不能很好的停在任意位置，并且和主針不重合。

排除方法是卸下表盤玻璃，調(diào)整被動針壓簧螺絲，并調(diào)整指針，使之與主針重合。

常見故障八：加荷時，油路系統(tǒng)漏油嚴(yán)重或油管破裂。

首先，檢查油路系統(tǒng)接頭處是否擰緊，如有需要更換墊圈的，要及時更換。如果是油管破裂，那么，需要更換強度更高的油管，另外，還要觀察送油閥，溢流閥活塞是否頂死或裝反。

常見故障九：試樣斷裂后，擺錘快速回落，造成沖擊。

主要是緩沖器失靈，除了按照常規(guī)調(diào)整外，還應(yīng)考慮用油是否太稀、太臟等。

3 結(jié) 語

試驗機所遇到的故障非常多，許多時候是多種原因造成的，只能針對各個問題各個突破。所以要求試驗機操作人員要熟悉試驗機工作性能，工作原理，清除試驗機各部分的機構(gòu)，并且平時注意多積累檢修經(jīng)驗，正確分析故障產(chǎn)生的原因。只有這樣才能保證試驗機正常運行。

參考文獻：

[1] 趙朝前.力學(xué)計量[M].北京：中國計量出版社，2004.