萬能材料試驗機常見故障及解決辦法

萬能材料試驗機在長期使用中可能因機械磨損、液壓系統污染、電氣故障等出現異常，及時排查故障原因并采取正確解決措施，可避免影響試驗精度和設備壽命。以下是液壓式、電子式萬能材料試驗機的常見故障及針對性解決辦法：

一、液壓系統故障（液壓式試驗機典型問題）

1. 加載時壓力無法上升 / 上升緩慢

可能原因：

液壓油不足或黏度過低（油溫過高導致稀釋）；

油泵吸油口堵塞（濾油器污染）或吸油管漏氣；

溢流閥設定壓力過低或閥芯卡住（彈簧失效）；

油缸密封圈老化破損，導致內泄漏。

解決措施：

檢查油位并補充同型號液壓油（黏度需符合說明書要求，如 46# 抗磨液壓油）；

清洗吸油濾油器（若堵塞嚴重則更換），緊固吸油管接頭并涂抹密封膠；

重新設定溢流閥壓力（按量程 110% 調試），拆卸閥芯清洗并更換失效彈簧；

拆解油缸更換 O 型密封圈（需專業人員操作，避免劃傷缸壁）。

2. 加載過程中壓力波動大（指針抖動）

可能原因：

液壓系統混入空氣（油箱油位過低或管路漏氣）；

油液污染（含雜質或乳化），導致液壓閥卡滯；

油泵磨損（齒輪泵齒面劃傷），輸出流量不穩定。

解決措施：

油箱補油至標準液位，松開油缸排氣閥空載運行 5 分鐘排出空氣；

更換液壓油并清洗油箱，必要時更換高壓濾油器濾芯；

檢測油泵出口壓力波形（正常應≤±1% 波動），磨損嚴重時更換油泵。

二、機械傳動故障（液壓 / 電子式通用問題）

1. 橫梁升降卡頓或異響

可能原因：

絲杠、導軌缺油或附著粉塵，導致摩擦阻力增大；

導軌滑塊磨損或安裝松動，運行時偏移；

絲杠螺母副間隙過大（長期使用后磨損）。

解決措施：

用煤油清洗絲杠、導軌，涂抹耐高溫鋰基脂（每周一次）；

緊固滑塊安裝螺栓，若滑塊滾珠破損則更換整套導軌副；

調整絲杠螺母預緊力（通過雙螺母墊片調節），磨損嚴重時更換螺母。

2. 夾具夾持不牢或試樣打滑

可能原因：

鉗口齒紋磨損（拉伸試驗常見），夾持力不足；

液壓夾緊系統壓力不足（液壓式）或電機扭矩設定過低（電子式）；

試樣夾持面不平整，與鉗口接觸面積不足。

解決措施：

更換新鉗口（齒深應≥1mm），或在試樣表面粘貼砂布增加摩擦力；

液壓式：檢測夾緊油缸壓力（應達到額定值的 90% 以上），調整減壓閥；

電子式：重新設定伺服電機夾緊扭矩參數（參考說明書推薦值）；

夾持前用砂紙打磨試樣表面，確保與鉗口貼合。

三、電子測量與控制故障（電子式試驗機典型問題）

1. 力值顯示異常（跳變、零漂或無顯示）

可能原因：

力傳感器連接線接觸不良或線纜破損；

傳感器彈性體受損（過載或撞擊），應變片失效；

放大器電路板故障（濾波電容鼓包或芯片損壞）。

解決措施：

用萬用表檢測線纜通斷，更換屏蔽線并加固插頭（焊接點需絕緣處理）；

用標準砝碼校準傳感器（如 30% 量程處示值偏差＞0.5% 則需返廠標定）；

更換放大器板（建議聯系廠家，避免自行焊接損壞電路）。

2. 位移測量誤差大（與實際行程不符）

可能原因：

編碼器聯軸器松動（與絲杠不同軸）；

光柵尺讀數頭積塵或玻璃尺柵劃傷；

軟件參數設置錯誤（如脈沖當量、減速比）。

解決措施：

調整編碼器安裝位置，緊固聯軸器螺釘（同軸度≤0.05mm）；

用無塵布蘸酒精擦拭光柵尺，若尺柵破損則更換整套光柵系統；

重新輸入設備參數（脈沖當量 = 編碼器線數 ×4，減速比 = 電機轉速 / 絲杠轉速）。

四、軟件與系統故障

1. 軟件無法連接設備（通信中斷）

可能原因：

USB/RS485 接口驅動未安裝或版本不兼容；

串口線損壞（尤其是老式試驗機），或接口針腳彎曲；

設備端通信模塊故障（如 PLC 程序錯誤）。

解決措施：

卸載并重新安裝驅動程序（下載對應型號），重啟電腦；

更換通信線纜，用萬用表檢測串口針腳通斷（2 腳 RX，3 腳 TX，5 腳 GND）；

聯系廠家遠程調試 PLC 程序，或更換通信板卡。

2. 試驗數據異常（曲線突變或缺失）

可能原因：

采樣頻率設置過低（如 10Hz 以下），丟失峰值數據；

傳感器濾波參數不合理（如低通濾波截止頻率過高）；

電腦系統卡頓（后臺程序占用 CPU 資源）。

解決措施：

在軟件中提高采樣頻率至 100Hz 以上（根據試驗速度調整）；

降低濾波參數（如截止頻率設為 10Hz），減少信號干擾；

關閉非必要程序，定期清理電腦硬盤（剩余空間≥20%），必要時重裝系統。

五、安全保護裝置故障

1. 過載保護失效（超量程不停機）

可能原因：

軟件過載閾值設置錯誤（如設為 150% 量程）；

限位開關觸點氧化或機械卡阻，無法觸發停機信號；

繼電器觸點粘連，導致控制回路失效。

解決措施：

重新設置過載保護閾值為額定載荷的 110%；

用砂紙打磨限位開關觸點，調整撞塊位置確保觸發靈敏；

更換繼電器（注意觸點容量需≥5A），并測試控制回路通斷。

2. 急停按鈕按下后無法復位

可能原因：

按鈕內部彈簧失效，觸點無法回彈；

急停回路保險絲熔斷（短路導致）。

解決措施：

拆卸按鈕外殼，更換復位彈簧（規格需匹配）；

檢查回路線纜是否短路，更換同規格保險絲（如 5A/250V）。

六、故障預防與維護建議

定期預防性維護：

每季度用精密壓力表校準液壓系統壓力（誤差≤±0.5%）；

每年對電子試驗機進行全量程線性度校準（5 點法：0%、20%、40%、60%、80%、100%）。

操作規范：

嚴禁超量程加載（最大試驗力≤額定載荷的 90%）；

試樣安裝時確保對中，避免偏心加載導致傳感器偏載。

環境控制：

設備放置在恒溫（23±5℃）、干燥環境，遠離振動源；

液壓油存儲需密封避光，防止氧化變質（建議保質期內使用）。

案例參考：某汽車零部件實驗室的電子萬能試驗機出現力值跳變，經排查發現力傳感器線纜因頻繁移動導致屏蔽層破損，更換雙層屏蔽線并接地后，示值穩定性恢復至 ±0.1% FS 以內。對于復雜故障（如伺服閥卡滯），建議優先聯系廠家技術支持，避免自行拆解導致二次損壞。