疲劳试验机作为材料可靠性测试的核心设备，长期处于高频循环载荷、复杂工况运行状态，难免出现各类故障。这些故障不仅会导致测试中断、数据失真，严重时还会损伤设备核心部件，增加维护成本。本文梳理了行业内高频出现的六大类故障，结合设备结构特性与实际应用场景，提供可直接落地的解决方法与预防策略，助力用户快速排查问题、保障测试高效推进。
电气系统是疲劳试验机的 “动力中枢”，故障多集中在电源、电机、控制电路等核心部件，直接影响设备启停与运行稳定性。
故障现象：开机后无响应、指示灯不亮；试验过程中突然停机，伴随 “电源异常”“过载保护” 报警。
成因解析：
• 电源层面：电源线接触不良、电压波动（偏离 AC220V/380V 标准）、保险丝熔断；
• 安全保护触发：急停按钮未复位、行程限位开关被误触；
• 电路故障：控制模块（PLC、电源模块）损坏、电机绕组短路或接触器氧化。
分步解决：
1. 基础排查：检查电源插头、接线端子是否紧固，用万用表测量电压稳定性；更换熔断的保险丝（匹配设备额定电流）；
2. 安全装置复位：顺时针旋转急停按钮至弹出状态，检查行程限位挡块是否偏离正常位置，调整后重新启动；
3. 电路检修：打开控制柜，观察接触器、继电器触点是否烧蚀，用绝缘表检测电机绕组绝缘电阻（需≥1MΩ），损坏部件及时更换或联系厂家检修。
预防要点：定期（每月）检查电路接线紧固性，避免大功率设备与试验机共用同一电源回路，防止电压波动。
故障现象：电机运行时温度快速升高（超过 70℃）、发出焦糊味；电机转速不均、抖动，导致载荷输出不稳定。
成因解析：
• 负载问题：设备超载运行（超过额定载荷的 110%）、传动部件卡滞增加运行阻力；
• 散热故障：散热风扇损坏、散热孔堵塞，热量无法散发；
• 电机自身问题：轴承缺油、绕组老化、皮带张力不均。
分步解决：
1. 紧急处理：立即停机断电，待电机冷却后检查负载情况，降低测试载荷至额定范围；
2. 散热系统维护：清理散热孔灰尘与杂物，测试风扇运转状态，损坏则更换；
3. 电机检修：拆卸电机端盖，为轴承加注锂基润滑脂；检查皮带张力（以按压下沉 1-2cm 为宜），调整张紧轮；用万用表检测绕组通断，老化绕组需专业维修。
预防要点：避免长时间满负荷运行，每运行 2 小时停机冷却 10 分钟；每周清洁散热系统，每月检查电机运行状态。
机械传动系统直接承载载荷传递与循环运动，故障多表现为振动、噪音、运动卡顿，直接导致测试数据偏差。
故障现象：试验过程中设备整体振动，工作台晃动；传动部位发出金属撞击声、摩擦声或异响。
成因解析：
• 安装问题：设备地基不平整、地脚螺栓松动，未达到水平安装要求；
• 部件磨损：轴承缺油、丝杠锈蚀、齿轮咬合间隙过大；
• 试样问题：试样装夹偏心、断裂碎片残留，引发共振。
分步解决：
1. 基础调整：用水平仪校准设备水平度（误差≤0.2mm/m），紧固地脚螺栓与工作台连接件；
2. 传动部件维护：拆卸传动箱，清理齿轮、丝杠表面油污与碎屑，加注专用润滑油；检查轴承磨损情况，转动不畅则更换；
3. 试样处理：停机清理断裂试样残留，重新装夹试样并确保同轴度（偏差≤0.1mm），避免偏载引发振动。
预防要点：每季度检查地脚螺栓紧固性，每周对传动部件进行润滑保养；装夹试样前清理夹具齿槽杂质。
故障现象：作动缸低速运行时一顿一停，运动不流畅；活塞杆抖动，无法稳定输出循环载荷。
成因解析：
• 液压系统问题（液压式机型）：液压油污染、混入空气，或油温过高 / 过低；
• 润滑不足：作动缸导向套、密封件缺乏润滑，摩擦力增大；
• 对中不良：夹具安装偏差，导致作动缸承受侧向弯矩。
分步解决：
1. 液压系统维护：检查液压油液位与品质，浑浊或含水量超标时立即更换（推荐 46 号抗磨液压油）；启动设备空载往复运行 10 分钟，排除油路空气；
2. 润滑与密封：对作动缸导向部位加注润滑脂，检查密封件是否老化，渗漏则更换；
3. 对中校准：调整夹具位置，确保试样受力轴线与作动缸轴线重合，用百分表检测对中精度。
预防要点：每 500 小时更换液压油滤芯，控制油温在 30-50℃；每月检查作动缸密封状态。
液压式与电液伺服式疲劳试验机的液压系统，易因油液污染、部件磨损出现故障，直接影响载荷控制精度。
故障现象：设备底部、管路接头处出现油迹；载荷显示波动大，无法稳定维持设定压力。
成因解析：
• 密封问题：密封圈老化、管路接头松动；
• 油液问题：液压油粘度不符、污染严重，导致油泵磨损；
• 部件故障：溢流阀卡滞、伺服阀堵塞，压力调节失效。
分步解决：
1. 泄漏处理：擦拭设备表面油污，定位泄漏点，更换老化密封圈；用扭矩扳手紧固管路接头，避免过度用力损坏螺纹；
2. 油液维护：排放旧液压油，清洗油箱与滤芯；加注符合要求的液压油，液位控制在油标上下限之间；
3. 阀组检修：拆卸溢流阀、伺服阀，用煤油清洗阀芯杂质，卡滞严重则联系厂家检修。
预防要点：每半年更换一次液压油，存储时密封防潮；每月检查阀组运行状态，避免杂质进入液压系统。
故障现象：载荷循环波形失真，无法跟随设定曲线；控制系统提示 “伺服故障”“跟随误差超限”。
成因解析：
• 污染问题：液压油杂质堵塞伺服阀节流孔；
• 信号干扰：伺服阀控制线未屏蔽，受电磁干扰；
• 部件老化：伺服阀线圈烧毁、阀芯磨损。
分步解决：
1. 清洁与过滤：更换液压油滤芯，对液压系统进行全面过滤，确保油液清洁度≤NAS 8 级；
2. 抗干扰处理：检查伺服阀控制线屏蔽层是否完好，确保接地良好（接地电阻≤4Ω）；
3. 部件检测：用万用表检测伺服阀线圈通断，损坏则更换；联系厂家对伺服阀进行精度校准。
预防要点：避免在试验机周边使用大功率电器，减少电磁干扰；定期更换液压油，防止杂质磨损伺服阀。
控制系统与软件是设备的 “大脑”，故障多表现为数据异常、通讯中断、软件崩溃，直接导致测试无法正常进行。
故障现象：数据显示忽高忽低，静态状态下读数缓慢漂移；测试结果与标准试样偏差超过 1%。
成因解析：
• 传感器问题：传感器未校准、接线松动，或应变片损坏；
• 信号干扰：传感器屏蔽线破损，受电磁干扰；
• 软件设置：采样频率、量程设置错误，与测试需求不匹配。
分步解决：
1. 传感器校准：使用标准砝码或扭矩扳手校准传感器，确保精度符合 0.5 级要求；检查传感器接线端子，用扭矩扳手紧固；
2. 抗干扰处理：更换破损的屏蔽线，将信号线与动力线分开布线；在信号线上加装磁环，增强抗干扰能力；
3. 软件调整：核对采样频率（推荐≥1kHz）与量程设置，确保量程为测试最大载荷的 1.5 倍以上。
预防要点：每季度对传感器进行校准，遵循 GB/T 10128 标准要求；避免传感器受到碰撞或油污侵蚀。
故障现象：控制系统提示 “通讯失败”，无法连接设备；测试过程中软件闪退，数据丢失。
成因解析：
• 硬件连接：数据线松动、接口氧化，或采集卡故障；
• 软件问题：软件版本过旧、与操作系统不兼容，或系统文件损坏；
• 电脑配置：电脑内存不足、后台程序过多，导致运行卡顿。
分步解决：
1. 硬件检查：重新插拔数据线，用酒精擦拭接口氧化层；更换备用数据线，排除线缆故障；
2. 软件维护：更新设备驱动程序与控制软件至最新版本；备份测试数据与软件配置文件，重新安装软件；
3. 电脑优化：关闭后台冗余程序，确保电脑内存≥8GB，满足软件运行需求。
预防要点：定期备份测试数据，每月更新一次软件补丁；避免在测试过程中运行其他大型程序。
测试过程中的故障多与试样、夹具相关，表现为试样断裂异常、数据重复性差，导致测试结果无法反映材料真实性能。
故障现象：试样未在标距段断裂，而是在夹具夹持部位或过渡段断裂，测试数据无效。
成因解析：
• 应力集中：夹具齿面磨损，在试样表面造成过深咬痕；
• 夹持问题：夹持力过大压伤试样，或过小导致打滑，引发局部应力集中；
• 夹具不匹配：夹具类型与试样形状、尺寸不符（如用平口夹具夹圆棒试样）。
分步解决：
1. 夹具调整：更换磨损的夹具齿面，或在夹具与试样间加装铜皮、专用衬垫，分散夹持压力；
2. 夹持力控制：使用扭矩扳手设定均匀夹持力，避免过度紧固；
3. 夹具选型：更换与试样匹配的专用夹具，确保装夹后试样轴线无偏移。
预防要点：每次测试前检查夹具状态，每月对夹具进行清洁与磨损检测；根据试样类型规范选择夹具。
故障现象：同一批次试样测试的疲劳寿命、强度数据偏差超过 10%，无法形成有效结论。
成因解析：
• 试样问题：试样尺寸不一致、表面有缺陷（如划痕、锈蚀），或制备工艺差异；
• 设备问题：传感器未校准、设备精度下降；
• 环境问题：测试环境温度、湿度波动过大（超出 23±2℃、湿度≤70% 标准）。
分步解决：
1. 试样管控：重新筛选试样，确保尺寸公差≤±0.01mm，表面无缺陷；
2. 设备校准：联系专业机构对设备力值、位移、频率参数进行全面校准；
3. 环境控制：调整实验室温湿度，避免阳光直射或风口直吹设备。
预防要点：建立试样制备标准流程，测试前记录环境参数；每半年进行一次设备精度校准。
环境因素与设备温升易被忽视，但长期积累会导致设备性能衰减、故障频发。
故障现象：液压系统油温过高（超过 60℃）、电机或驱动器过热触发保护停机。
成因解析：
• 冷却系统故障：冷却风扇停转、散热片堵塞，或水冷系统水路不畅；
• 负荷过高：长时间在极限载荷、高频工况下运行，设备散热不及时；
分步解决：
1. 冷却系统维护：清洁散热片灰尘，检查冷却风扇、水泵运行状态；确保水冷系统水流充足、无堵塞；
2. 运行调整：降低测试频率或载荷，避免长时间不间断测试，每运行 3 小时停机冷却 20 分钟。
预防要点：每月清洁冷却系统，根据设备运行强度合理安排测试计划。
疲劳试验机的故障多由 “维护缺失、操作不当、环境不适” 引发，核心预防逻辑在于 “定期保养 + 规范操作 + 精准校准”。建议建立设备维护档案，记录每次故障处理过程与保养内容；严格遵循操作规程，避免超载、偏载、违规装夹等行为；定期联系专业机构进行精度校准，确保设备符合 GB/T、ISO 等相关标准要求。
若遇到核心部件损坏、控制系统深度故障等复杂问题，切勿自行拆解，应及时联系设备制造商或专业维修机构，避免二次损伤。科学的故障处理与预防保养，既能延长设备使用寿命，又能保障测试数据的准确性与可靠性，为材料研发与质量管控提供坚实支撑。
