張喜林

摘要：目前，我國的經(jīng)濟(jì)在快速的發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，壓力表液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)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(yàn)機(jī)的常見故障，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

壓力表液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)（以下稱試驗(yàn)機(jī)）結(jié)構(gòu)簡單，使用可靠，維修方便。但精度稍低，示值相對(duì)誤差為《士2%n。盡管如此，這類試驗(yàn)機(jī)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(yàn)室對(duì)混凝土、石材等建筑材料的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)?，F(xiàn)以雙表式試驗(yàn)機(jī)為例，簡述其使用中常見的故障、原因和處理方法。

1試驗(yàn)載荷故障機(jī)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(cè)量內(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）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。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。

2試驗(yàn)機(jī)示值超差的原因及其排除

壓力表對(duì)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(yàn)機(jī)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(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸和相互位置等偏差都會(huì)影響彈簧管端的位移和傳動(dòng)比，進(jìn)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(dòng)機(jī)構(gòu)的特性，特別是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中曲柄和連桿的長度尺寸以及兩者之間的原始位置對(duì)壓力表的輸出線性影響很大。當(dāng)油缸下腔的油液壓力增大時(shí)，即試驗(yàn)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(dǎo)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?yàn)閭鲃?dòng)機(jī)構(gòu)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(dòng)比發(fā)生改變?cè)斐傻?。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(yīng)延長，適當(dāng)減小兩者之間的原始夾角。

2）示值滿量程出現(xiàn)負(fù)誤差且逐漸增大與上述現(xiàn)象相反，當(dāng)壓力表示值出現(xiàn)滿量程的負(fù)誤差且誤差越來越大。即隨著試驗(yàn)載荷的增大，示值成比例地出現(xiàn)負(fù)誤差并隨著油液壓力的升高，負(fù)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(fù)誤差值較小，而后半段負(fù)誤差值較大或負(fù)超差更大。

3）示值出現(xiàn)“前正后負(fù)”或“前負(fù)后正”當(dāng)壓力表示值隨著油液壓力的升高，即試驗(yàn)載荷增大而出現(xiàn)“前正后負(fù)”，也就是通常所說的“前軟后硬”現(xiàn)象。當(dāng)油缸下腔的油液壓力升高時(shí)，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(yàn)載荷增大）而出現(xiàn)負(fù)誤差到負(fù)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(fù)”現(xiàn)象的主要原因是當(dāng)曲柄與連桿的長度尺寸都不改變時(shí)，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(jī)芯固定螺釘松開，逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)芯，使曲柄和連桿之間的原始夾角適當(dāng)增大。與上述現(xiàn)象相反，“前負(fù)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(shí)，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(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)芯，使曲柄與連桿之間的原始夾角適當(dāng)減小。

4）示值誤差相同當(dāng)隨著試驗(yàn)載荷的增大，示值在各點(diǎn)出現(xiàn)的誤差相同且超差時(shí)，是指針零位不對(duì)。這時(shí)可取下指針重新安裝固定。如果誤差相同又較小（超差）時(shí)，也可適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤，使指針與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)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(dāng)試驗(yàn)載荷增大時(shí)，示值只在一點(diǎn)或幾點(diǎn)超差，可能是由于機(jī)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(huì)出現(xiàn)負(fù)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(yán)重，只能更換。另外，需要強(qiáng)調(diào)的是，上述無論曲柄和連桿的長度調(diào)整還是機(jī)芯的位置移動(dòng)，都不宜動(dòng)作幅度太大，甚至最好是在固定螺釘不完全松動(dòng)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(jī)芯等調(diào)整都不是單獨(dú)作用的，而是互相影響的結(jié)果。因此，調(diào)整時(shí)應(yīng)綜合考慮。

30-200kN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(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。

3結(jié)語

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，具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。

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（作者單位：牡丹江市科研建筑工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司）