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超聲檢測技術(shù)在煤礦機電中的應用研究論文
摘要：從目前煤礦生產(chǎn)機電維護現狀出發(fā), 分析了大型設備關(guān)鍵零部件無(wú)損檢測, 提出了超聲檢測技術(shù)在設備安全檢測中的具體應用, 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：煤礦機械; 超聲檢測; 煤礦安全; 關(guān)鍵零部件;
引言
在社會(huì )經(jīng)濟快速發(fā)展的今天, 對煤炭資源的需求越來(lái)越大, 然而受多方面因素的影響, 中國煤炭生產(chǎn)水平同國外之間還存在著(zhù)一定的差距。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶動(dòng)作用下, 超聲檢測技術(shù)在煤礦機電設備安全檢測中得到了廣泛應用, 對保證生產(chǎn)活動(dòng)的安全運行具有重要的影響。
1 當下煤礦生產(chǎn)機電維護現狀
1.1 檢測技術(shù)水平落后
要使煤礦產(chǎn)業(yè)更加順利地進(jìn)行開(kāi)展, 就要對其施工設備有十分嚴格的要求。煤礦施工中施工設備十分關(guān)鍵, 設備在施工中的作用十分突出。對這種設備的要求較為嚴格, 其所需的技術(shù)含量也較高, 但其穩定性較差, 結構十分復雜, 以至于其檢修和維護也十分困難。因此, 對其檢測技術(shù)提出了更高要求, 然而目前中國在這方面的檢測技術(shù)還不是很高, 缺乏高水平的檢測技術(shù)已成為影響煤礦機電設備安全運行的一個(gè)重要因素。
1.2 中國以往配件檢測方式的局限性
礦井工作中檢測十分重要。在機電配件檢修中, 檢測部門(mén)起著(zhù)非常重要的作用。而根據中國以往的方式來(lái)看, 檢測部門(mén)通常是使用人工檢測方式對重要的機械配件進(jìn)行檢修和處理, 這種檢測維修方式對技術(shù)人員具有十分巨大的依賴(lài)性。若是檢測中技術(shù)人員的能力存在些許問(wèn)題, 將會(huì )直接對檢測結果帶來(lái)影響, 進(jìn)而造成的影響和損失會(huì )更大。超聲波無(wú)損檢測主要是針對人手不足, 或在以人工很難檢測的內部問(wèn)題中, 又或是在技術(shù)人員的專(zhuān)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 對煤礦關(guān)鍵零部件進(jìn)行超聲波的無(wú)損檢測
2.1 無(wú)損檢測實(shí)質(zhì)
無(wú)損檢測技術(shù)是指在不造成機電零件損耗的情況下, 對機電內部零件進(jìn)探傷, 檢查零件是否存在明顯損耗的檢測技術(shù), 其中超聲波技術(shù)是最適合應用于煤礦機電檢修的技術(shù)。例如在應用無(wú)損探傷技術(shù)對煤礦提升機主軸進(jìn)行探傷檢測時(shí)發(fā)現主軸存在裂隙缺陷, 該缺陷的存在極易發(fā)生斷裂事故, 發(fā)現這一情況后立即采取補救措施, 一方面消除了安全隱患, 另一方面對企業(yè)避免遭受經(jīng)濟損失提供了保障。
常見(jiàn)的無(wú)損檢測方式主要體現在以下兩方面:a) 在對煤礦機電設備主軸進(jìn)行檢測維修時(shí), 使用超聲波探測技術(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, 在機器內部結構中只要存在金屬構成的物品, 超聲波就會(huì )在其內部進(jìn)行傳播, 在遇到問(wèn)題時(shí), 這種技術(shù)會(huì )將所出現問(wèn)題的地方進(jìn)行反射和發(fā)送并對其進(jìn)行轉換。超聲波技術(shù)能使出現問(wèn)題的位置清晰地進(jìn)行顯示, 為檢修維護人員提供了便利;b) 在對液壓支架頂梁或焊接接口進(jìn)行檢修時(shí), 利用滲透檢測技術(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(zhù)色, 從而檢測損壞部位。
2.2 非缺陷回波的識別
在利用超聲波進(jìn)行煤礦設備探傷過(guò)程中, 探傷儀熒屏上會(huì )出現始波T、底波B和缺陷波F, 但也會(huì )出現非缺陷回波, 非缺陷回波的出現會(huì )對缺陷波的判斷過(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 )對非缺陷回波的識別結果造成影響。例如在工件端面進(jìn)行超聲波檢測時(shí)通常會(huì )使用縱波, 這種縱波波束在工件側壁的影響下波型會(huì )發(fā)生一定的轉換成為橫波, 而這個(gè)橫波又會(huì )在另一個(gè)側面的影響下轉換為縱波, 經(jīng)由底面返回到儀器探頭并顯示在屏幕的相應位置。由于該回波通常都是出現在底波之后, 因此被稱(chēng)之為遲到波。變型的橫波會(huì )在工件兩側壁的影響發(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技術(shù)進(jìn)行定位、定量和定性分析過(guò)程中, 必須嚴格按照缺陷定性對工件材料、加工工藝等進(jìn)行綜合性分析, 排除非缺陷波對缺陷波判斷的影響。
3 煤礦機電設備安全檢測中所使用的超聲檢測技術(shù)
3.1 使用超聲波無(wú)損檢測技術(shù)的基礎原則
超聲波無(wú)損檢測技術(shù)需結合煤礦機電設備使用現狀加以應用, 實(shí)現對煤礦生產(chǎn)機電內部關(guān)鍵零部件的檢測, 以便在短時(shí)間內對零部件損傷位置進(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估提供參考, 確認部件是否需要維修或更換。超聲波無(wú)損檢測技術(shù)的應用極大地縮短了部件檢測時(shí)間, 同時(shí)也在一定程度上節省了檢修維護成本。另外超聲波檢測儀器靈敏性高, 聲波具有很強的穿透力, 可對零件損傷進(jìn)行正確的檢測, 工作人員可根據檢測結果對零件采取必要的保護措施, 做好檢修維護工作, 避免機電損壞問(wèn)題的發(fā)生[1]。
3.2 進(jìn)行礦井機電設備超聲波探查的幾種方法
3.2.1 在檢測礦山變頻器時(shí)使用超聲波儀器
使用超聲波探測儀的優(yōu)勢在于, 在超聲波探頭中可及時(shí)感應探測變頻器出現的頻率變化, 且在距離變頻器十分接近時(shí), 若其機器內出現問(wèn)題, 探頭可將探測到的變頻器所發(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)現問(wèn)題時(shí), 這種機器會(huì )直接將探測到的數據和問(wèn)題直接傳輸到故障處理中心, 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 在機電零件方面使用超聲波進(jìn)行檢測
中國煤礦行業(yè)礦井工作中主要使用的機器有搖臂箱和變速儀箱體, 這兩項是在礦井工作中所使用的機電設備中的零件。這種類(lèi)型的零件特征是復雜性, 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, 并出現草型波紋。這種特性會(huì )對信號產(chǎn)生十分嚴重的威脅, 會(huì )使信號強度減弱, 且會(huì )出現信號干擾等問(wèn)題。這種問(wèn)題在聲波頻率改變較大的情況下尤為突出。根據以上特性, 應在使用超聲波技術(shù)進(jìn)行設備零件的檢測時(shí), 使用聲波頻率相對較低的超聲探測頭, 這種探測頭最理想的形態(tài)是直型探測頭。
4 結語(yǔ)
煤礦機電設備的運轉效率是煤礦生產(chǎn)水平的重要影響因素, 因此一定要加強對于煤礦機電設備的定期檢測, 及時(shí)了解機電設備的內部情況, 保障機電設備的正常運轉, 有效地提高煤礦生產(chǎn)效率和安全水平。
參考文獻
[1]郝利嘉.無(wú)損檢測技術(shù)在煤礦在用設備的應用[J].煤炭與化工, 2016 (11) :115-116.
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