壓力表液壓式壓力試驗機的常見故障及其排除措施
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)內研究人士作參考之用。
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(jīng)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(tǒng)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(xù)升髙,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。圖1為擋圈安裝結構。
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(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。
2.2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(wěn), 發(fā)生泄漏情況。
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(jīng)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(yōu)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(jīng)常有超出精度的故障出現(xiàn)。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”, 隨著壓力的升髙,壓力表的誤差為正,而逐漸至零,最后呈現(xiàn)負誤差 的現(xiàn)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?shù)恼{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,但雜質進人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、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人。
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(chǎn)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(tǒng)的理論依據(jù)來進行調整,壓 力損失會超出允許誤差。
排除方法:主要根據(jù)示值的超出范圍,對指針進行撥動調節(jié),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(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 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(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?,F(xiàn)實的意義.