压力表液压式压力实验机的常见故障及其排除

张喜林

摘要：目前，我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，压力表液压式压力试验机使用简单，成本低，使用非常广泛，论文分析了压力表液压式压力试验机的常见故障，提出其排除措施，相关观点的提出为业内研究人士作参考之用。

关键词：压力表；液压式；压力试验机；故障

压力表液压式压力试验机（以下称试验机）结构简单，使用可靠，维修方便。但精度稍低，示值相对误差为《士2%n。尽管如此，这类试验机仍受到用户的欢迎，并广泛用于建筑工程和大专院校、科研等单位试验室对混凝土、石材等建筑材料的抗压强度试验。现以双表式试验机为例，简述其使用中常见的故障、原因和处理方法。

1试验载荷故障机排除措施

1）挡圈尺寸精度不足挡圈的内径小、厚度薄，厚度控制在0.8mm左右，但在测量内径或人为操作时，挡圈受力不均匀会发生形变，导致整体的平整度不足，受到损伤，造成厚度不均、安装后密封性差。2）挡圈材料强度不足如图1所示，挡圈常用两种材料配合使用，内圈为塑料材质，外圈为橡胶材质，挡圈的强度会受到高强压力的破坏导致结构失稳，发生泄漏情况。3）排除措施挡圈的损坏主要集中在机械损伤方面，因此在更换挡圈时，其一是要加强挡圈的材质，提高其强度，并要经过破坏性试验验证其实际性能；其二是对挡圈的内径和厚度尺寸进行优化，适当调整其与油缸之间的间隙，并加强结构间的精度和光整度，减少其对密封性的破坏。

2试验机示值超差的原因及其排除

压力表对示值误差的影响弹簧管式精密压力表（以下称压力表）原本是用来指示液压系统的压力值，而用在试验机上则直接将压力换算成了刻度盘上的力值。由于弹簧管的截面形状、尺寸及其传动机构的尺寸和相互位置等偏差都会影响弹簧管端的位移和传动比，进而影响示值误差。

1）示值满量程出现正误差且逐渐增大根据弹簧管和传动机构的特性，特别是传动机构中曲柄和连杆的长度尺寸以及两者之间的原始位置对压力表的输出线性影响很大。当油缸下腔的油液压力增大时，即试验载荷增大，示值正误差成比例地增大。随着压力的升高，正误差逐渐增大且超差。表现为前半段正的误差值较小，而后半段的正误差很大，导致满量程的正误差。这是压力表经常出现的一种“前慢后快”现象。示值出现满量程的正误差且越来越大直至超差的主要原因是因为传动机构中的曲柄和连杆的尺寸较短，两者之间的原始夹角较大，使传动比发生改变造成的。排除的方法是打开压力表表壳，用取针器卸下指针、刻度盘等，调整曲柄（扇形齿轮尾端）和连杆的长度，使之分别相应延长，适当减小两者之间的原始夹角。

2）示值满量程出现负误差且逐渐增大与上述现象相反，当压力表示值出现满量程的负误差且误差越来越大。即随着试验载荷的增大，示值成比例地出现负误差并随着油液压力的升高，负误差逐渐增大至超差。这是与上述“前慢后快”相反的一种“前快后慢”现象。亦即前半段负误差值较小，而后半段负误差值较大或负超差更大。

3）示值出现“前正后负”或“前负后正”当压力表示值随着油液压力的升高，即试验载荷增大而出现“前正后负”，也就是通常所说的“前软后硬”现象。当油缸下腔的油液压力升高时，示值前半段出现正误差且随着压力的增大，正误差值逐渐减小，直至降到零后又随着压力的继续升高（试验载荷增大）而出现负误差到负超差。特别是在小载荷下的正误差往往引起正超差。压力表示值出现这种“前正后负”现象的主要原因是当曲柄与连杆的长度尺寸都不改变时，两者之间的原始夹角较小造成的。处理的方法同上。取下指针和刻度盘等，将机芯固定螺钉松开，逆时针方向转动机芯，使曲柄和连杆之间的原始夹角适当增大。与上述现象相反，“前负后正”现象产生的主要原因是由于曲柄与连杆的长度尺寸都不变时，两者之间的原始夹角较大造成的。排除的方法与上述相反，顺时针方向转动机芯，使曲柄与连杆之间的原始夹角适当减小。

4）示值误差相同当随着试验载荷的增大，示值在各点出现的误差相同且超差时，是指针零位不对。这时可取下指针重新安装固定。如果误差相同又较小（超差）时，也可适当转动刻度盘，使指针与标准测力计同步指示或控制在允许的误差范围内。

5）示值局部超差当试验载荷增大时，示值只在一点或几點超差，可能是由于机芯中扇形齿轮与指针齿轮之间的啮合处有杂质或毛刺等使示值出现正超差。如果由于互相啮合的牙齿表面磨损则会出现负超差。检查齿轮啮合情况，如系杂质或毛刺可清除；如果齿轮牙齿表面磨损严重，只能更换。另外，需要强调的是，上述无论曲柄和连杆的长度调整还是机芯的位置移动，都不宜动作幅度太大，甚至最好是在固定螺钉不完全松动的情况下，稍微变位。否则，调整起来比较困难。还有上述曲柄与连杆的长度以及机芯等调整都不是单独作用的，而是互相影响的结果。因此，调整时应综合考虑。

30-200kN压力表冲坏故障及排除

在压力试验中，针对不同的压力范围，设置了两种量程，有0-200KN和0-1000KN两种，可以通关开关的切换交替使用，但如果在小量程情况施加了很大的载荷，则很容易导致小量程压力表失灵的情况出现。引起的原因主要有三类：其一，球阀关闭不严，量程切换装置的球阀比较简单，但由于工作当中受到撞击，密封性受到影响，阀口关闭不严，高压力会由缝隙渗透进去，导致小量程承受高压力；其二，蝶片变形时卡滞失效，蝶片在受液压力的作用沿导杆滑动，导向杆在蝶片的传动下动作，但由于蝶片数量多，当其变形后会出现卡死的现象，高压力作用下冲坏小量程仪表；其三，蝶形弹簧调整不当，为了较少蝶片数量，会相应的增加蝶片的直径，但作用在球阀上的弹力过大时，内部提供的液压力不能完全关闭球阀，导致密封性不好，高压力油进入小量程的测量装置，导致0～200kN压力表损坏。排除方法：将弹簧线位移的指示方式更换成角位移方式，将曲柄和连杆之间的夹角控制在90度，并将指针之于表盘的中间位置；蝶形弹簧的弹力控制可以加装锁紧装置，例如改球阀为锥阀、使用调整螺母控制松动情况、使用铅封、适当增加蝶片的直径减少蝶片变形等措施。

3结语

压力表的液压式压力试验机常用于材料的抗压性能检测，有简单、实用、成本低廉、易维护等优点，给日常的检测试验工作带来了极大的方便，但由于其故障存在的因素较多，精度难以得到很好的保证，因而综合分析其故障存在的各种原因，并针对性的提出解决方案，具有非常现实的意义。

参考文献：

[1]天津大学精仪系精密机械教研室编.精密机械零件.人民教育出版社，79年9月版.

[2]磷敬超.液压流体力学.机械工业出版社，80年3月版.

[3]常作升，赵洪发.材料试验机设计和误差分析冲[J].试睑机与材料试验，79-82年刊.

（作者单位：牡丹江市科研建筑工程质量检测有限公司）