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弹簧管式压力表位移误差的分析与调修
更新时间:2019-5-8 11:02:25 浏览:214 关闭窗口 打印此页
 摘 要:弹簧管式压力表在许多行业被广泛应用,其准确性直接影响到生产安全,所以弹簧管式压力表在使用时必须示值准确、使用可靠,这就要科学地分析产生误差的原因以及误差的排除。文章主要对轻敲位移产生的误差进行了分析,根据分析出的原因进行维修,以使此种压力表能够满足生产需要保证生产安全,文章对产生误差的原因以及修理方面进行了研究。
 
    弹簧管式压力表是常用压力表之一,对弹簧管式压力表轻敲位移是带来压力表示值不准确的常见现象。弹簧管式压力表轻敲位移产生的原因是多方面的,但主要原因可归纳为零件间的摩擦和荡动两个方面。由于零件的材料性能、设计不合理,加工精度不合格、位置工差配合不当,以及有污物、摩损、损坏、重心偏移等原因,使零件工作时相互运动和弹簧管的伸张或收缩受阻而产生的轻敲位移称之为摩擦轻敲位移;由于零件之间的配合间隙较大、游丝没能正常工作、固紧螺丝松动、重心偏移后重力作用等原因而产生的轻敲位移叫荡动轻敲位移。现在由于低压表的管壁薄,所用材料质量不好和内应力不均匀,设计和使用中重心偏移、弹力小,故容易产生摩擦轻敲位移。高压表因弹簧管壁厚、材料内应力比较均匀、弹力大不容易产生摩擦轻敲位移,但由于其机芯的放大系数大,传动部件稍有荡动就被放大显示在表盘上而容易产生荡动轻敲位移。
 
    1容易产生摩擦轻敲位移的原因及调修
 
    1.1 材料质量方面
 
    由于材料质量不好,使弹簧管的弹性物理性能差;由于管壁薄,内应力的影响对弹性线性影响大;由于重心偏移,相对重力作用影响加大。进行调修主要是依据检定标准器出具的数值进行修正,最好的解决方法是选用质量好的压力表。
 
    1.2 有关传动部件的污损
 
    如机芯上扇形齿轮、中心小齿轮等部件的轴、孔和齿上有灰尘、油污、锈迹以及其他不易察觉的凝结物等,会引起摩擦轻敲位移;与机芯和弹簧管自由端相铰链的拉杆,其转动部位被污染也会引起摩擦轻敲位移。这时可用皮老虎或小毛刷清除灰尘,用布擦去油污,严重者可把机芯取下拆开放在汽油里清洗。对锈蚀较严重的,可更换部件或机芯。
 
    1.3 所用零件加工精度不高
 
    一般采用更换零件的办法。若扇形齿轮的边齿有擦伤,可改变啮合部位,将其排除在外。
 
    1.4 传动件间隙过小
 
    转动件的轴向间隙或径向间隙过小,都会产生较大的摩擦力。中心小齿轮或扇形齿轮在机芯上下夹板间轴向间隙和径向间隙过小,往往因为上下夹板变形而引起,将机芯拆开并将上下夹板校平便可消除。若不能消除,如径向间隙小,可用铰刀扩孔;对于拉杆,除扩孔外还可以换上较细的铰链螺钉。中心小齿轮的轴如果是锥形的,如轴向间隙过小,亦可采用铰刀扩孔的办法,即可增大轴向间隙。拉杆轴向间隙过小,是因为拉杆太厚或两端的铰链滑块的夹缝窄,可把拉杆两端锉薄、打光或换上夹缝宽的滑块,若夹缝是可调整的,则不必更换零件。配合间隙的大小凭触感检查,高压表以似有间隙、低压表以有较明显间隙为宜。
 
    1.5传动件变形或装配调整不当
 
    如轮轴弯曲,拉杆扭斜,机芯变形等。指针轴弯曲可用手或钳子校正。齿轮轴弯曲,可把机芯拆开,把轴插入对应的轴孔中用手搬动齿轮矫正。拉杆两端扭斜不正,其铰链的两端要产生较大的摩擦力,可用专用小扳子矫正、矫平。对于机芯的局部变形、如夹板弯曲较易校正,如复杂变形,则可更换机芯。
 
    2 容易产生荡动轻敲位移的原因及其调修
 
    2.1 材料质量方面
 
    由于材料质量不好,使弹簧管的弹性物理性能差;由于管壁薄内应力弹性线性性能差影响大;由于严重重心偏移重力作用影响加大。解决这一问题的方法是,弹性线性不好的用检定数值修正,如不能修正的选用新的压力表;内应力不能克服的,选用新的压力表。
 
    2.2 常见摩损
 
     轴摩细、孔摩大、齿摩损。轴摩细、孔摩大,将引起齿轮和拉杆的径向荡动。前者会造成齿轮的微小转动,后者意味着拉杆的有效长度在发生变化,同样会引起齿轮的微小转动,二者都将反映为指针相对表盘的转动,显现出荡动轻敲位移。齿轮的齿摩损,在外界震动的情况下,容易滑齿而产生荡动轻敲位移。上述故障,一般采取更换零件的办法排除。
 
    2.3 常见的间隙过大
 
    间隙过小,摩擦阻力大,要产生摩擦轻敲位移,若间隙过大,零件上、下窜动,则会产生荡动轻敲位移。中心齿轮和扇形齿轮在上下夹板间轴向间隙过大时,可用专用工具,降低上夹板,以减小间隙。拉杆两端的轴向活动量过大,可换上较厚的拉杆或具有较小夹缝的滑块。夹缝的宽窄如可调,进行调整即可。
 
    2.4 游丝的性能不良
 
    游丝使扇形齿轮与中心小齿轮保持紧密的单向啮合,从而消除齿隙,避免齿间荡动。
 
     由于游丝作用不良产生荡动轻敲位移,一般情况下,具有一定的规律性,即轻敲位移出现在表盘的某一区间。
 
     为了说明问题,先分析一下游丝的盘绕方向和调整方式。游丝围绕着中心小齿轮的盘绕方向分顺时针和逆时针两种,调整方式也有两种:一种是对顺时针盘绕的游丝,在初始状态时调成尽可能的收缩状,对逆时针盘绕的游丝初始状态调成尽可能的扩张状。这种调整方式,游丝力矩为最大,随着指针上升,呈收缩状态的游丝逐渐扩大,呈扩大状态的游丝在逐渐缩小,同时游丝的力矩也由大变小。另一种调整方式是指针在零点,游丝力矩为最小,指针升至上限时,力矩为最大。为此,顺时针盘绕的游丝其初始状态调成稍微扩张状,随着指针上升,游丝继续扩张;逆时针盘绕的游丝其初始状态调成稍微收缩状,随着指针上升,游丝继续收缩。调整方式多采取第一种,因为如果指针在零点时,游丝没有发生碰丝、不平、紊乱等现象,并且由于在零点游丝的力矩为最大,以利于指针紧靠在止销上。第二种调整方式,则无上述优点。
 
    下面以第一种调整方式为例,谈谈造成荡动轻敲位移的原因和调修方法。指针在表盘刻度的后部 (即测量上限值附近) 有轻敲位移,是由于游丝力矩稍弱,即游丝的变形程度不够,因而当指针走到表盘刻度的后部时,游丝力矩变小到不足以消除齿隙的缘故。调修方法是将游丝收缩或扩张的程度加强一些,轻敲位移便会消失。如果在表盘刻度的中间部件发生轻敲位移,则是游丝的变形程度差的较大,这时当指针走到表盘刻度的中间部位时,游丝的力矩已变小到接近消失的程度 (游丝处于自然状态),在这种情况下,应较大幅度的加强游丝的变形程度。如果在表盘刻度的前部甚至零点附近出现轻敲位移,这又有两种情况:一种是游丝的变形程度很弱,接近游丝的自然状态,力矩很小,这时需要把游丝的变形程度大幅度加强;另一种是游丝的变形程度过强,力矩过大,从而使两个齿轮间的磨擦力增大,这时出现的轻敲位移不再是荡动轻敲位移而是摩擦轻敲位移,对于测量上限为 0.25 MPa 以下的低压表,由于管壁相当薄,弹力很小,常会碰到这种现象,这时应将游丝变形程度减弱,轻敲位移才能消除。
 
    对于同一个游丝,如果加强变形程度后,在表盘后部出现的荡动轻敲位移仍不能消除,或者变形程度强,在表盘前部出现了摩擦轻敲位移,变形程度弱,在表盘后部出现了荡动轻敲位移,则是游丝本身有问题,如弹性失效或游丝的圈数太少,这时应更换游丝。
 
    对于采用第二种调整方式的游丝,也可按照上述方法进行分析。在通常情况下,对第一种调整方式的游丝,荡动轻敲位移多发生在表盘的后部,第二种调整方式的游丝,荡动轻敲位移多发生在表盘的前部。
 
    压力表固紧螺丝或铆接部件松动,指针与表盘或玻璃擦靠,游丝不平、碰丝、紊乱、脱落等原因,也会产生荡动轻敲位移或磨擦轻敲位移,可根据具体情况进行调修。
 
    参考文献
 
    [1] JJG52—1999 《中华人民共和国国家计量检定规程》 [S].
 
    [2] JJG49—1999 《中华人民共和国国家计量检定规程》 [S].
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