壓力表液壓式壓力實驗機的常見故障及其排除

張喜林

摘要：目前，我國的經(jīng)濟在快速的發(fā)展，社會在不斷的進步，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(yè)內(nèi)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

壓力表液壓式壓力試驗機（以下稱試驗機）結(jié)構簡單，使用可靠，維修方便。但精度稍低，示值相對誤差為《士2%n。盡管如此，這類試驗機仍受到用戶的歡迎，并廣泛用于建筑工程和大專院校、科研等單位試驗室對混凝土、石材等建筑材料的抗壓強度試驗。現(xiàn)以雙表式試驗機為例，簡述其使用中常見的故障、原因和處理方法。

1試驗載荷故障機排除措施

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，但在測量內(nèi)徑或人為操作時，擋圈受力不均勻會發(fā)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）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(nèi)圈為塑料材質(zhì)，外圈為橡膠材質(zhì)，擋圈的強度會受到高強壓力的破壞導致結(jié)構失穩(wěn)，發(fā)生泄漏情況。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(zhì)，提高其強度，并要經(jīng)過破壞性試驗驗證其實際性能；其二是對擋圈的內(nèi)徑和厚度尺寸進行優(yōu)化，適當調(diào)整其與油缸之間的間隙，并加強結(jié)構間的精度和光整度，減少其對密封性的破壞。

2試驗機示值超差的原因及其排除

壓力表對示值誤差的影響彈簧管式精密壓力表（以下稱壓力表）原本是用來指示液壓系統(tǒng)的壓力值，而用在試驗機上則直接將壓力換算成了刻度盤上的力值。由于彈簧管的截面形狀、尺寸及其傳動機構的尺寸和相互位置等偏差都會影響彈簧管端的位移和傳動比，進而影響示值誤差。

1）示值滿量程出現(xiàn)正誤差且逐漸增大根據(jù)彈簧管和傳動機構的特性，特別是傳動機構中曲柄和連桿的長度尺寸以及兩者之間的原始位置對壓力表的輸出線性影響很大。當油缸下腔的油液壓力增大時，即試驗載荷增大，示值正誤差成比例地增大。隨著壓力的升高，正誤差逐漸增大且超差。表現(xiàn)為前半段正的誤差值較小，而后半段的正誤差很大，導致滿量程的正誤差。這是壓力表經(jīng)常出現(xiàn)的一種“前慢后快”現(xiàn)象。示值出現(xiàn)滿量程的正誤差且越來越大直至超差的主要原因是因為傳動機構中的曲柄和連桿的尺寸較短，兩者之間的原始夾角較大，使傳動比發(fā)生改變造成的。排除的方法是打開壓力表表殼，用取針器卸下指針、刻度盤等，調(diào)整曲柄（扇形齒輪尾端）和連桿的長度，使之分別相應延長，適當減小兩者之間的原始夾角。

2）示值滿量程出現(xiàn)負誤差且逐漸增大與上述現(xiàn)象相反，當壓力表示值出現(xiàn)滿量程的負誤差且誤差越來越大。即隨著試驗載荷的增大，示值成比例地出現(xiàn)負誤差并隨著油液壓力的升高，負誤差逐漸增大至超差。這是與上述“前慢后快”相反的一種“前快后慢”現(xiàn)象。亦即前半段負誤差值較小，而后半段負誤差值較大或負超差更大。

3）示值出現(xiàn)“前正后負”或“前負后正”當壓力表示值隨著油液壓力的升高，即試驗載荷增大而出現(xiàn)“前正后負”，也就是通常所說的“前軟后硬”現(xiàn)象。當油缸下腔的油液壓力升高時，示值前半段出現(xiàn)正誤差且隨著壓力的增大，正誤差值逐漸減小，直至降到零后又隨著壓力的繼續(xù)升高（試驗載荷增大）而出現(xiàn)負誤差到負超差。特別是在小載荷下的正誤差往往引起正超差。壓力表示值出現(xiàn)這種“前正后負”現(xiàn)象的主要原因是當曲柄與連桿的長度尺寸都不改變時，兩者之間的原始夾角較小造成的。處理的方法同上。取下指針和刻度盤等，將機芯固定螺釘松開，逆時針方向轉(zhuǎn)動機芯，使曲柄和連桿之間的原始夾角適當增大。與上述現(xiàn)象相反，“前負后正”現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是由于曲柄與連桿的長度尺寸都不變時，兩者之間的原始夾角較大造成的。排除的方法與上述相反，順時針方向轉(zhuǎn)動機芯，使曲柄與連桿之間的原始夾角適當減小。

4）示值誤差相同當隨著試驗載荷的增大，示值在各點出現(xiàn)的誤差相同且超差時，是指針零位不對。這時可取下指針重新安裝固定。如果誤差相同又較小（超差）時，也可適當轉(zhuǎn)動刻度盤，使指針與標準測力計同步指示或控制在允許的誤差范圍內(nèi)。

5）示值局部超差當試驗載荷增大時，示值只在一點或幾點超差，可能是由于機芯中扇形齒輪與指針齒輪之間的嚙合處有雜質(zhì)或毛刺等使示值出現(xiàn)正超差。如果由于互相嚙合的牙齒表面磨損則會出現(xiàn)負超差。檢查齒輪嚙合情況，如系雜質(zhì)或毛刺可清除；如果齒輪牙齒表面磨損嚴重，只能更換。另外，需要強調(diào)的是，上述無論曲柄和連桿的長度調(diào)整還是機芯的位置移動，都不宜動作幅度太大，甚至最好是在固定螺釘不完全松動的情況下，稍微變位。否則，調(diào)整起來比較困難。還有上述曲柄與連桿的長度以及機芯等調(diào)整都不是單獨作用的，而是互相影響的結(jié)果。因此，調(diào)整時應綜合考慮。

30-200kN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(xiàn)。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(shù)量多，當其變形后會出現(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，為了較少蝶片數(shù)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(nèi)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(diào)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。

3結(jié)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(yōu)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(xiàn)實的意義。

參考文獻：

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（作者單位：牡丹江市科研建筑工程質(zhì)量檢測有限公司）