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超聲檢測(cè)技術(shù)在煤礦機(jī)電中的應(yīng)用研究論文
摘要：從目前煤礦生產(chǎn)機(jī)電維護(hù)現(xiàn)狀出發(fā), 分析了大型設(shè)備關(guān)鍵零部件無(wú)損檢測(cè), 提出了超聲檢測(cè)技術(shù)在設(shè)備安全檢測(cè)中的具體應(yīng)用, 旨在為今后煤礦生產(chǎn)工作提供可靠的參考資料。
關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)械; 超聲檢測(cè); 煤礦安全; 關(guān)鍵零部件;
引言
在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天, 對(duì)煤炭資源的需求越來(lái)越大, 然而受多方面因素的影響, 中國(guó)煤炭生產(chǎn)水平同國(guó)外之間還存在著一定的差距。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶動(dòng)作用下, 超聲檢測(cè)技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備安全檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用, 對(duì)保證生產(chǎn)活動(dòng)的安全運(yùn)行具有重要的影響。
1 當(dāng)下煤礦生產(chǎn)機(jī)電維護(hù)現(xiàn)狀
1.1 檢測(cè)技術(shù)水平落后
要使煤礦產(chǎn)業(yè)更加順利地進(jìn)行開(kāi)展, 就要對(duì)其施工設(shè)備有十分嚴(yán)格的要求。煤礦施工中施工設(shè)備十分關(guān)鍵, 設(shè)備在施工中的作用十分突出。對(duì)這種設(shè)備的要求較為嚴(yán)格, 其所需的技術(shù)含量也較高, 但其穩(wěn)定性較差, 結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜, 以至于其檢修和維護(hù)也十分困難。因此, 對(duì)其檢測(cè)技術(shù)提出了更高要求, 然而目前中國(guó)在這方面的檢測(cè)技術(shù)還不是很高, 缺乏高水平的檢測(cè)技術(shù)已成為影響煤礦機(jī)電設(shè)備安全運(yùn)行的一個(gè)重要因素。
1.2 中國(guó)以往配件檢測(cè)方式的局限性
礦井工作中檢測(cè)十分重要。在機(jī)電配件檢修中, 檢測(cè)部門(mén)起著非常重要的作用。而根據(jù)中國(guó)以往的方式來(lái)看, 檢測(cè)部門(mén)通常是使用人工檢測(cè)方式對(duì)重要的機(jī)械配件進(jìn)行檢修和處理, 這種檢測(cè)維修方式對(duì)技術(shù)人員具有十分巨大的依賴性。若是檢測(cè)中技術(shù)人員的能力存在些許問(wèn)題, 將會(huì)直接對(duì)檢測(cè)結(jié)果帶來(lái)影響, 進(jìn)而造成的影響和損失會(huì)更大。超聲波無(wú)損檢測(cè)主要是針對(duì)人手不足, 或在以人工很難檢測(cè)的內(nèi)部問(wèn)題中, 又或是在技術(shù)人員的專業(yè)水平不夠的情況下使用。這種技術(shù)是迄今為止最為先進(jìn)的一種檢測(cè)方式, 它不僅可十分快速并正確地將微型的故障進(jìn)行檢修, 且還可在檢修中將損壞配件的可能性大大降低。
2 對(duì)煤礦關(guān)鍵零部件進(jìn)行超聲波的無(wú)損檢測(cè)
2.1 無(wú)損檢測(cè)實(shí)質(zhì)
無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是指在不造成機(jī)電零件損耗的情況下, 對(duì)機(jī)電內(nèi)部零件進(jìn)探傷, 檢查零件是否存在明顯損耗的檢測(cè)技術(shù), 其中超聲波技術(shù)是最適合應(yīng)用于煤礦機(jī)電檢修的技術(shù)。例如在應(yīng)用無(wú)損探傷技術(shù)對(duì)煤礦提升機(jī)主軸進(jìn)行探傷檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)主軸存在裂隙缺陷, 該缺陷的存在極易發(fā)生斷裂事故, 發(fā)現(xiàn)這一情況后立即采取補(bǔ)救措施, 一方面消除了安全隱患, 另一方面對(duì)企業(yè)避免遭受經(jīng)濟(jì)損失提供了保障。
常見(jiàn)的無(wú)損檢測(cè)方式主要體現(xiàn)在以下兩方面:a) 在對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備主軸進(jìn)行檢測(cè)維修時(shí), 使用超聲波探測(cè)技術(shù)會(huì)大大提高工作效率, 且能使后期工作得以順利開(kāi)展, 在機(jī)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)中只要存在金屬構(gòu)成的物品, 超聲波就會(huì)在其內(nèi)部進(jìn)行傳播, 在遇到問(wèn)題時(shí), 這種技術(shù)會(huì)將所出現(xiàn)問(wèn)題的地方進(jìn)行反射和發(fā)送并對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換。超聲波技術(shù)能使出現(xiàn)問(wèn)題的位置清晰地進(jìn)行顯示, 為檢修維護(hù)人員提供了便利;b) 在對(duì)液壓支架頂梁或焊接接口進(jìn)行檢修時(shí), 利用滲透檢測(cè)技術(shù), 將液態(tài)染料滲透進(jìn)材料表面缺口, 待染料完全滲透之后, 通過(guò)施加顯像劑, 使材料表面著色, 從而檢測(cè)損壞部位。
2.2 非缺陷回波的識(shí)別
在利用超聲波進(jìn)行煤礦設(shè)備探傷過(guò)程中, 探傷儀熒屏上會(huì)出現(xiàn)始波T、底波B和缺陷波F, 但也會(huì)出現(xiàn)非缺陷回波, 非缺陷回波的出現(xiàn)會(huì)對(duì)缺陷波的判斷過(guò)程造成一定的影響, 如遲到波、三角反射波及干擾波等都會(huì)對(duì)非缺陷回波的識(shí)別結(jié)果造成影響。例如在工件端面進(jìn)行超聲波檢測(cè)時(shí)通常會(huì)使用縱波, 這種縱波波束在工件側(cè)壁的影響下波型會(huì)發(fā)生一定的轉(zhuǎn)換成為橫波, 而這個(gè)橫波又會(huì)在另一個(gè)側(cè)面的影響下轉(zhuǎn)換為縱波, 經(jīng)由底面返回到儀器探頭并顯示在屏幕的相應(yīng)位置。由于該回波通常都是出現(xiàn)在底波之后, 因此被稱之為遲到波。變型的橫波會(huì)在工件兩側(cè)壁的影響發(fā)生多次反射, 而每一次的發(fā)生儀器上都會(huì)顯示相應(yīng)的遲到波 (見(jiàn)圖1) 。鑒于此在今后的工作中在利用超聲檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行定位、定量和定性分析過(guò)程中, 必須嚴(yán)格按照缺陷定性對(duì)工件材料、加工工藝等進(jìn)行綜合性分析, 排除非缺陷波對(duì)缺陷波判斷的影響。
3 煤礦機(jī)電設(shè)備安全檢測(cè)中所使用的超聲檢測(cè)技術(shù)
3.1 使用超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)原則
超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)需結(jié)合煤礦機(jī)電設(shè)備使用現(xiàn)狀加以應(yīng)用, 實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦生產(chǎn)機(jī)電內(nèi)部關(guān)鍵零部件的檢測(cè), 以便在短時(shí)間內(nèi)對(duì)零部件損傷位置進(jìn)行確定, 并掌握損傷部位的損傷程度, 為部件使用壽命的評(píng)估提供參考, 確認(rèn)部件是否需要維修或更換。超聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用極大地縮短了部件檢測(cè)時(shí)間, 同時(shí)也在一定程度上節(jié)省了檢修維護(hù)成本。另外超聲波檢測(cè)儀器靈敏性高, 聲波具有很強(qiáng)的穿透力, 可對(duì)零件損傷進(jìn)行正確的檢測(cè), 工作人員可根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)零件采取必要的保護(hù)措施, 做好檢修維護(hù)工作, 避免機(jī)電損壞問(wèn)題的發(fā)生[1]。
3.2 進(jìn)行礦井機(jī)電設(shè)備超聲波探查的幾種方法
3.2.1 在檢測(cè)礦山變頻器時(shí)使用超聲波儀器
使用超聲波探測(cè)儀的優(yōu)勢(shì)在于, 在超聲波探頭中可及時(shí)感應(yīng)探測(cè)變頻器出現(xiàn)的頻率變化, 且在距離變頻器十分接近時(shí), 若其機(jī)器內(nèi)出現(xiàn)問(wèn)題, 探頭可將探測(cè)到的變頻器所發(fā)生電頻的變化和電流電壓等問(wèn)題完整顯示出來(lái), 在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí), 這種機(jī)器會(huì)直接將探測(cè)到的數(shù)據(jù)和問(wèn)題直接傳輸?shù)焦收咸幚碇行? 以便故障處理中心更加便利快捷地了解存在的故障, 并能較快地提出相關(guān)解決措施。
3.2.2 在機(jī)電零件方面使用超聲波進(jìn)行檢測(cè)
中國(guó)煤礦行業(yè)礦井工作中主要使用的機(jī)器有搖臂箱和變速儀箱體, 這兩項(xiàng)是在礦井工作中所使用的機(jī)電設(shè)備中的零件。這種類型的零件特征是復(fù)雜性, 其表面特征為顆粒狀, 且顆粒狀不集中、較為分散, 且其晶體中的顆粒比較粗, 容易發(fā)生散射反映, 并出現(xiàn)草型波紋。這種特性會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的威脅, 會(huì)使信號(hào)強(qiáng)度減弱, 且會(huì)出現(xiàn)信號(hào)干擾等問(wèn)題。這種問(wèn)題在聲波頻率改變較大的情況下尤為突出。根據(jù)以上特性, 應(yīng)在使用超聲波技術(shù)進(jìn)行設(shè)備零件的檢測(cè)時(shí), 使用聲波頻率相對(duì)較低的超聲探測(cè)頭, 這種探測(cè)頭最理想的形態(tài)是直型探測(cè)頭。
4 結(jié)語(yǔ)
煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率是煤礦生產(chǎn)水平的重要影響因素, 因此一定要加強(qiáng)對(duì)于煤礦機(jī)電設(shè)備的定期檢測(cè), 及時(shí)了解機(jī)電設(shè)備的內(nèi)部情況, 保障機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn), 有效地提高煤礦生產(chǎn)效率和安全水平。
參考文獻(xiàn)
[1]郝利嘉.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在煤礦在用設(shè)備的應(yīng)用[J].煤炭與化工, 2016 (11) :115-116.
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