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时间:2020-04-02

引言

在工农业生产,国防建设,科学研究和人们日常生活的各个领域中,凡是利用液体,气体,蒸汽等介质作为动力,进行加热、密封试验和性能试验都反映出“压力”这个物理量[1]。因而,需要使用能够清晰明了表示压力值的仪器仪表来测量压力的大小和变化情况,以确保生产、科研和人们生活的正常安全运行。弹性元件式压力表体积小,结构简单,测量范围广,使用方便,便于维修,价格低廉,因此,在油田、锅炉、化学工业等一些工作环境差、防爆等环境条件下广泛使用。

在压力表使用过程中,会发生各种故障,本文将介绍弹性元件式压力表常见故障及排除方法。

1 常见故障原因分析及排除方法

1.1 指针不归零位,且零位误差远超过允许误差值

在压力表使用过程中经常出现指针偏离零位,即在实际没有压力的情况下压力表显示一个压力值,且零位误差远大于最大允许误差的情况[2],出现这种情况会干扰实际生产,会给使用者一个错误的指示,造成不必要的麻烦。产生这种故障的可能原因及对应的解决方法如下:(1)在使用过程中,产生过过大的冲击负荷,使弹簧管产生永久变形,此时可以取下指针,重新安装,并调整重新校准,若校准还达不到使用要求就要更换弹簧管来排除故障;(2)压力表固定传动机构或传动构件的紧固螺丝松动,只要拧紧螺丝就能解决;(3)压力表扇形齿轮和齿轮轴的初始啮合过少,在振动的作用下引起齿轮脱牙,改变了游丝的力矩大小;(4)在急剧变化的载荷作用下,降压时压力表指针与零位止销剧烈碰撞,引起指针指示端弯曲变形(无零位止销的,则是因剧烈的振动所致),此时只有通过更换指针来解决;(5)在使用过程中压力表机座上的孔道不畅通,有阻塞现象。

1.2 指针的指示端处于零位止销之后

压力表指针的指示端处于零位止销之后的主要原因是指针与分度盘之间的距离过大或指针本身的刚性较差以致在剧烈振动或颠振的作用下从原来的位置上跳出,落在了零位直销后面,无法自动恢复,此时将压力表的玻璃盖拆开,将指针轻轻地提起再安装于零位止销之前,将其向下按,以减少指针与分度盘的间距,防止再次发生指针指示端处于零位止销后的情况。

1.3 轻敲位移超过允许误差

在压力表检定时,增减压过程中,轻敲表壳后,指针会摆动不止或者变动量超过最大示值误差的绝对值,产生的可能原因及解决办法有:(1)制造时,压力表游丝的起始力矩过小,此时要适当地放松或盘紧游丝,增加起始力矩就可以解决;(2)压力表长时间在恶劣环境下使用,或因游丝本身的耐腐蚀性能差,这就需要更换游丝才可以恢复正常使用;(3)压力表传动机构齿轮上的轮齿被局部磨损,通过适当的改变齿轮的啮合位置来修理,若无法修理只能更换齿轮;(4)压力表游丝的内圈或外圈固定端失控——游丝座脱落或销钉脱离,从而无法克服机构中摩擦力的影响,此时需要将游丝座或销钉压入到齿轮轴的轴径或原始连接位置就可消除轻敲位移超示值误差的情况;(5)压力表的指针与轴套的铆接不牢固,出现松动现象或者压力表表盘固定螺丝松动,这时可以通过重新铆接和固定表盘螺丝,让其无松动现象来消除或减小示值误差;(6)压力表的游丝乱圈或者游丝接触碰到压力表机构中的其它零部件,使游丝的活动范围受到制约,此时要整理或调整游丝来消除或降低轻巧位移[3]

1.4 指针偏转不平稳

压力表指针偏转不平稳有两种情况,一是指针运动不平稳,有抖动,二是指针在回转时很滞钝,且有突跳现象[4]。出现情况一的可能原因是(1)压力表的扇形齿轮与小齿轮上的齿面被污染或者扇形齿倾斜,去掉积污或矫正扇形齿轮平面就可以消除抖动;(2)压力表的指针轴弯曲,使指针过分靠紧分度盘,此时矫正指针轴,使指针与分度盘平面间距理合适就可以消除这一现象。出现上述情况二的原因是(1)压力表传动部件之间的活动配合处有污垢,或因为生锈,以致引起传动装置的不灵活或者机座上的孔道略有阻塞,这时只能清洗,若传动机构生锈,应先进行除锈再清洗,必要时要进行更换。(2)压力表的传动构件间的配合间隙过小,导致传动不灵活,此时将配合间隙增大,并在该处添加少许仪表油或者钟表油即可修复;(3)压力表的上夹板与下夹板上的两组支承孔不是同心的或不平行,就会导致传动机构的不灵活,通常是因为各支柱的长度不一致或是在铆接时引起偏斜导致的,此时可以用增加衬垫的方法来调节支柱的长度,或者重新铆接来矫正支柱的偏斜;(4)压力表拉杆两端上的小孔与相连接部分不匹配,存在卡死现象,可以通过适当矫正,直至保持灵活为止;(5)压力表轮轴与轮径不同心,只能通过矫正轮轴来修理[6]

1.5 指针指示失灵

压力表在负荷的作用下,指针失灵有三种表现形式,一是压力表指针直接不产生相应的转动,二是压力表虽然动,但在测量上限的1/3~3/4范围内的任一位置上指针停住不再动,三是指针虽然产生相应的转动,但在接近测量上限时却不再回转[5]

压力表指针直接不回转的可能原因及解决方法如下(1)压力表受长期振动的影响,使得与弹簧管的自由端相铰接的拉杆销钉或螺丝脱落,将销钉或螺丝重新安在原来的位置上,将弹簧管的自由端与拉杆连接起来,并将其压紧或拧紧就可以修复了;(2)压力表中心齿轮与扇形齿轮之间传动阻力过大,在支柱上加垫片来增加上齿轮夹板与下齿轮夹板间隙就可以解决。

压力表指针卡在1/3~3/4范围内的任一位置上时,产生的可能原因是(1)压力表传动件间产生严重锈蚀现象,更换锈蚀传动件就可以解决这个问题;(2)压力表相啮合的轮齿严重磨损,致使齿形发生明显变形—处于“咬死”状态,这时,在通常情况下,其他传动件也一定发生了严重磨损,只能通过更换齿轮以及其他磨损了的传动件来修理。

情况三多发生在外壳公称直径较小或原来的构件设置位置就过于紧凑的压力表上,这样,在长期的载荷(特别是冲击载荷)作用下,往往使弹簧管产生一定程度的永久变形,使压力表弹簧管管端的最大位移受到壳体内壁的约束,此时,需要更换弹簧管来解决;情况三的出现也可能是因为压力表齿轮夹板连接位置不当或者弹簧管自由端与扇形齿轮连接拉杆太短,此时可以松开连接螺钉,将夹板旋转到合适位置或更换拉杆。

1.6 无法保压

压力表无法保压有两种表现形式,一是当载荷稳定时,示值不能保持稳定,即指针的指示值呈现出逐渐下降的趋势;二是在使用过程中,即在被测介质的载荷作用下,突然产生快速压降现象。

出现表现形式一的原因及解决方法有(1)压力表在长期的脉动载荷作用下,使弹簧管产生疲劳裂纹或其两端密封处有渗漏而引起泄压,如果是疲劳裂纹,则需要更换同规格的弹簧管,如果是两端密封处渗漏,则可以补焊或重焊;(2)压力表长期受到被测介质的腐蚀作用,使弹簧管受到腐蚀破坏(产生裂纹)引起介质泄漏而使压力下降,此时需要更换相同规格的弹簧管,选择弹簧管时要选择耐介质腐蚀的弹簧管;(3)压力表的机座本身存在砂眼、夹杂物等缺陷,在长期的载荷(有时还伴随着腐蚀的影响)作用下会产生渗漏,此时应该更换相同规格的机座,但是对于测量低载荷下工作的压力表可补焊修复;(4)压力表机座上的螺纹与连接管上的连接螺母间连接不良,有泄压现象,应加以拧紧,拧紧后仍无效的则应更换密封垫圈[7]

现象二多出现在钢制的弹簧管压力表中,这是因为(1)压力表弹簧管有明显裂缝甚至破裂,这种情况常与管子本身质量不佳有直接关系;(2)压力表规格选用不当,如果被测介质的最大工作载荷接近于压力表的测量上限,导致压力表长期工作在满载荷工况下引起疲劳而破裂。解决方法均为更换,选择压力表时要选择量程较高的,弹簧管更优质的压力表。

1.7 机座螺纹无法拧紧

压力表机座上的螺纹与连接管道相连接时,无法拧紧或者出现泄漏,这是因为压力表连接管道或连接设备上的螺母尺寸与机座螺纹尺寸不匹配。在进行连接前两者均应以相应尺寸规格的螺纹加以检查,特别要分清是公制还是英制。对螺纹牙廓不合格者,用圆板牙返修,如果返修后还是泄漏就应该更换。

2 结束语

本文综合阐述了压力表在使用过程中容易出现的常见故障。压力表使用者掌握了压力表的维修技术后,在使用过程中,发生压力表故障时可以自己的维修,避免发生意外情况,将危险消灭在萌芽之中。


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