無(wú)損檢測(cè)煤礦機(jī)械論文

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1四種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的原理

1．1磁粉檢測(cè)技術(shù)

磁粉檢測(cè)技術(shù)主要是根據(jù)漏磁原理發(fā)展而來(lái)的一種檢測(cè)技術(shù)，是對(duì)煤礦設(shè)備中鐵磁性材料作用一定的磁場(chǎng)使其磁化，如果設(shè)備零部件的表面或者接近表層處存在損毀或缺陷，就會(huì)使得磁場(chǎng)的磁力線發(fā)生不均勻性分布，進(jìn)而產(chǎn)生漏磁的現(xiàn)象。根據(jù)漏磁原理，可以通過(guò)覆蓋磁懸液的方式，讓漏磁場(chǎng)附近的區(qū)域吸附磁粉，從而根據(jù)磁痕的分布判斷損毀位置和分布狀況。磁粉檢測(cè)技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備中主要應(yīng)用在支架的頂梁、底架以及箱體焊接部位等細(xì)微部位的檢測(cè)工作中，主要適用于壁厚小于1mm的工件。上述零部件大部分都是鐵磁性材料，表面也容易造成疲勞裂紋等損傷，采用磁粉檢測(cè)技術(shù)可以很好地檢測(cè)出表面及近表面的損傷。收稿日期:2015－02－02作者簡(jiǎn)介:葛洪廣(1962－)，男，畢業(yè)于大同煤炭工業(yè)學(xué)校煤礦機(jī)械化專業(yè)，現(xiàn)在山西華晉吉寧煤業(yè)有限責(zé)任公司從事煤礦機(jī)電技術(shù)管理工作。

1．2超聲波檢測(cè)技術(shù)

超聲波檢測(cè)技術(shù)主要是采用脈沖反射超聲波探傷儀，對(duì)被檢測(cè)機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部缺陷進(jìn)行探傷檢測(cè)。超聲波是一種頻率超過(guò)二十萬(wàn)赫茲的聲波，具有比較好的方向性和穿透能力，在使用超聲波探傷時(shí)，當(dāng)遇到兩種不同的介質(zhì)時(shí)，超聲波會(huì)產(chǎn)生反射現(xiàn)象，從而可以檢測(cè)出損傷的位置和范圍。檢測(cè)時(shí)，超聲波檢測(cè)頭必須與待檢工件表面緊密接觸，不可以有空隙存在，超聲波檢測(cè)頭可以同時(shí)接收到損傷處反射回來(lái)的超聲波，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)進(jìn)行相關(guān)處理。超聲波檢測(cè)主要是探測(cè)工件內(nèi)部的缺陷和損傷，主要應(yīng)用在煤礦機(jī)械設(shè)備動(dòng)力軸以及傳動(dòng)軸等內(nèi)部零部件的檢測(cè)上。

1．3射線檢測(cè)技術(shù)

射線檢測(cè)技術(shù)主要是采用X射線和γ射線對(duì)煤礦機(jī)械鑄件和焊縫進(jìn)行檢測(cè)，由于鑄件裂紋和焊縫裂紋都是體積性的，所以當(dāng)射線入射方向與裂紋呈相同平面的時(shí)候，射線可以檢測(cè)出損傷或者缺陷。射線檢測(cè)中軟射線檢測(cè)主要應(yīng)用在輕質(zhì)和薄質(zhì)材料上，重型材質(zhì)和厚材質(zhì)需要使用硬質(zhì)射線進(jìn)行檢測(cè)。目前射線檢測(cè)結(jié)果的后期處理方式也已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，可以提供更多的信息給機(jī)械設(shè)備維護(hù)人員。

1．4滲透檢測(cè)技術(shù)

滲透檢測(cè)技術(shù)主要是采用虹吸原理進(jìn)行的，主要包括著色法和熒光法。煤礦機(jī)械設(shè)備滲透技術(shù)的使用主要采用的是著色法，具體是先將滲透劑滲透到待檢工件的表面，然后施加顯影劑，由于滲透劑和顯影劑的化學(xué)作用，此時(shí)在待檢工件的損傷或者缺陷部位會(huì)有比較明顯的顏色，從而根據(jù)顏色的分布可以確定損傷或者缺陷的位置形狀和分布。由于煤礦機(jī)械設(shè)備中含有大量的非磁性材料，如銅、鋁等，無(wú)法采用磁粉檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，只能通過(guò)滲透檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，所以滲透檢測(cè)在煤礦機(jī)械設(shè)備安檢中有著廣泛的應(yīng)用。

2煤礦機(jī)械安檢中無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用

2．1煤礦機(jī)械傳動(dòng)軸類安全檢測(cè)

煤礦機(jī)械設(shè)備中傳動(dòng)軸類是應(yīng)用非常廣泛的一類零部件，例如通風(fēng)機(jī)主軸、皮帶運(yùn)輸機(jī)主軸、提升機(jī)主軸等，在煤礦生產(chǎn)中都具有非常重要的作用。這些零部件作為承載部件，長(zhǎng)期大負(fù)荷運(yùn)行，很容易造成磨損和疲勞裂紋。這些疲勞裂紋如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，就是安全隱患，很容易造成傳動(dòng)軸疲勞斷裂，甚至造成重大安全生產(chǎn)事故。在檢測(cè)這類疲勞裂紋和磨損的時(shí)候，由于拆卸此類傳動(dòng)軸難度很大，通常是采用超聲波檢測(cè)技術(shù)對(duì)此類軸進(jìn)行檢測(cè)，利用超聲波探傷儀用縱波檢測(cè)的方式檢測(cè)傳動(dòng)軸的端面，用橫波檢測(cè)的方式對(duì)傳動(dòng)軸的徑向進(jìn)行檢測(cè)。由于軸類零件的制造工藝特殊以及軸類臺(tái)階較多，因此其內(nèi)部缺陷和裂紋基本上是平行于軸向的，所以主要還是以橫波檢測(cè)為主，縱波檢測(cè)為輔，縱橫波相結(jié)合的方式能夠全面得將傳動(dòng)軸內(nèi)部的缺陷和裂紋進(jìn)行檢測(cè)和判斷，為設(shè)備維護(hù)人員提供詳細(xì)的檢測(cè)信息，從而為后期處理提供詳細(xì)真實(shí)的依據(jù)。

2．2煤礦機(jī)械通風(fēng)機(jī)葉片的安全檢測(cè)

通風(fēng)機(jī)是煤礦機(jī)械中常見(jiàn)的設(shè)備，主要作用是為了保障礦井下正常的通風(fēng)，以確保井下工作人員的健康和人身安全。由于通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的環(huán)境十分嚴(yán)酷，空氣濕度大，酸性強(qiáng)，加之長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，造成通風(fēng)機(jī)葉片在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受載荷部位很容易產(chǎn)生疲勞裂紋。如果檢測(cè)不夠及時(shí)，一旦葉片發(fā)生斷裂，將會(huì)對(duì)整個(gè)通風(fēng)機(jī)造成破壞，所以對(duì)煤礦通風(fēng)機(jī)葉片的無(wú)損檢測(cè)非常重要。

2．3煤礦機(jī)械提升設(shè)備連接件的安全檢測(cè)

煤礦機(jī)械提升設(shè)備連接件主要有銷軸、吊鉤等，是提升設(shè)備承受載荷的主要零部件，而且長(zhǎng)期使用很容易產(chǎn)生裂紋，需要定期做無(wú)損檢測(cè)，以保障生產(chǎn)的安全性和可靠性。由于這些連接件可以進(jìn)行拆卸，而且大部分是鑄鐵的材質(zhì)，因此可以用磁粉檢測(cè)技術(shù)對(duì)零部件表面進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)銷軸類的零部件可以同時(shí)采用端面縱波超聲波進(jìn)行檢測(cè)。

3煤礦機(jī)械設(shè)備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3．1超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)

超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，目前在煤礦機(jī)械設(shè)備檢測(cè)中，超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的范圍比較小，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)普遍使用。超聲相控陣技術(shù)主要是采用多種形狀的多陣元換能器來(lái)產(chǎn)生和接收超聲波波束，并且根據(jù)控制換能器中發(fā)出的各脈沖時(shí)間延遲，從而獲得聲波的變化，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)過(guò)程。最后通過(guò)機(jī)械電子掃描的方式獲得最終的檢測(cè)圖像和檢測(cè)分析結(jié)果。超聲相控陣技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于可以檢測(cè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件和其他無(wú)損檢測(cè)技術(shù)無(wú)法檢測(cè)到的盲區(qū)位置。

3．2微波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

微波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是利用電磁波的反射作用和投射作用來(lái)獲得電磁波的振幅和相位變化，從而分析出待測(cè)工件中的裂紋裂縫等缺陷。該技術(shù)的特點(diǎn)就是可以提供最精確的無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)和檢測(cè)結(jié)果。

4總結(jié)

我國(guó)的煤礦機(jī)械無(wú)損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的發(fā)展，但是從整體水平上來(lái)說(shuō)與發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大的差距。煤炭企業(yè)中無(wú)損檢測(cè)專業(yè)隊(duì)伍技術(shù)人員和操作人員的素質(zhì)水平還不夠高，缺乏理論和經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合。煤礦機(jī)械安檢人員應(yīng)該把無(wú)損檢測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和檢測(cè)理論、檢測(cè)規(guī)范結(jié)合起來(lái)，才能做好無(wú)損檢測(cè)工作。

作者：葛鴻廣 單位：山西華晉吉寧煤業(yè)有限責(zé)任公司