談煤礦機(jī)械設(shè)備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

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1、談煤礦機(jī)械設(shè)備無(wú)損檢測(cè)技術(shù) 談煤礦機(jī)械設(shè)備無(wú)損檢測(cè)技術(shù) 2019/11/28 摘要：以煤礦機(jī)械設(shè)備無(wú)損檢測(cè)技術(shù)為對(duì)象開(kāi)展探究。在分析煤礦機(jī)械安全檢測(cè)中常見(jiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)不同無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備檢測(cè)中的應(yīng)用開(kāi)展了分析探究，希望能夠?yàn)槠渌V井相似工程的開(kāi)展提供借鑒與參考。 關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)械設(shè)備；無(wú)損檢測(cè)；超聲波檢測(cè)；滲透檢測(cè) 引言 無(wú)損檢測(cè)是指在不對(duì)物品原有材料及結(jié)構(gòu)造成破壞的情況下，在較短時(shí)間內(nèi)獲得設(shè)備

2、的整體檢測(cè)結(jié)果，從而便于作業(yè)人員及時(shí)掌握設(shè)備狀態(tài)信息，更好地做出生產(chǎn)指導(dǎo)決策，提升作業(yè)綜合效率。較為常見(jiàn)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要包括超聲波檢測(cè)技術(shù)、磁粉檢測(cè)技術(shù)、滲透檢測(cè)技術(shù)、射線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)和電渦檢測(cè)技術(shù)等[1]。由于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有不具備破壞性、設(shè)備體積小、檢測(cè)靈敏度高等諸多優(yōu)勢(shì)，在眾多行業(yè)中應(yīng)用廣泛。特別是隨著近年來(lái)煤炭產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，煤礦井下生產(chǎn)中對(duì)各類(lèi)機(jī)械設(shè)備的需求不斷增長(zhǎng)，無(wú)損檢測(cè)逐漸成為煤礦生產(chǎn)安全檢測(cè)所不可或缺的重要手段之一。 1煤礦機(jī)械安全檢測(cè)中常見(jiàn)無(wú)損檢測(cè)技術(shù) 1.1超聲波檢測(cè)技術(shù) 超聲波檢測(cè)，也稱(chēng)“超聲波探傷”，其原理是借助人耳無(wú)法辨

3、識(shí)接收的超頻聲波（頻率一般介于20Hz～20kHz）對(duì)設(shè)備進(jìn)行探傷作業(yè)。由于超聲波方向性好、穿透性佳且聲波能量較高，在傳播中遇到不同介質(zhì)分界面時(shí)能夠有效反射，可以對(duì)設(shè)備中存在的微小損傷進(jìn)行有效探測(cè)。在進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)時(shí)，超聲波探頭要與待檢作業(yè)面具備良好的接觸性，中間不可以有空氣。在具體操作時(shí)，應(yīng)當(dāng)輔以相應(yīng)的耦合劑排空探頭與工作件之間的空氣。這樣探頭方能向工作件發(fā)出有效的超聲探波，并在接觸缺陷界面后反射，反射信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后，傳輸至分析裝置進(jìn)行分析處理。超聲波檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)精準(zhǔn)度高，最小能夠檢測(cè)1mm級(jí)別的設(shè)備損傷，但其只能對(duì)機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部缺陷予以有效檢測(cè)，無(wú)法對(duì)設(shè)備的表面缺陷或近表面缺陷予以有效檢

4、測(cè)。 1.2磁粉檢測(cè)技術(shù) 這種檢測(cè)技術(shù)是基于漏磁原理進(jìn)行機(jī)械設(shè)備探傷的。作業(yè)時(shí)，檢測(cè)人員先通過(guò)磁場(chǎng)將鐵磁性材料磁化，若鐵磁性材料表面或近表面存在損傷，則磁場(chǎng)磁力線(xiàn)會(huì)在這些不連續(xù)處發(fā)生變形生成漏磁場(chǎng)。此時(shí)，再在磁場(chǎng)中灑上調(diào)配好的磁懸液，則漏磁場(chǎng)周邊會(huì)吸附磁粉，從而形成肉眼可辨的磁痕。通過(guò)對(duì)這些磁痕的分析便能夠?qū)ぜ砻婊蚪砻娲嬖诘娜毕萦枰悦鞔_判定。一般來(lái)說(shuō)，磁粉檢測(cè)技術(shù)適用于對(duì)鐵磁性工件表面或近表面微小損傷的檢測(cè)。 1.3滲透檢測(cè)技術(shù) 滲透檢測(cè)技術(shù)是指借助液體所具備的虹吸效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)物品表面損傷有效鑒定的一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。滲透

5、檢測(cè)法又包括著色法和熒光法，應(yīng)用較多的是著色法。著色滲透檢測(cè)中需要使用3種化學(xué)制劑，分別是清洗劑、滲透劑和顯影劑。作業(yè)時(shí)，先使用清洗劑對(duì)檢測(cè)對(duì)象表面進(jìn)行全面清洗，隨后向其表面噴灑滲透劑，并靜置一段時(shí)間，確保滲透劑充分滲透進(jìn)檢測(cè)對(duì)象表面后，再使用清洗劑對(duì)檢測(cè)對(duì)象表面進(jìn)行清洗，然后使用顯影劑顯影。常用的顯影劑多為白色，一旦檢測(cè)對(duì)象表面存在損傷，則滲透進(jìn)裂紋內(nèi)部的滲透劑會(huì)被顯影劑吸出并顯像成紅色痕跡，肉眼就可以觀察到[2]。應(yīng)用滲透檢測(cè)技術(shù)不僅能夠?qū)﹁F磁性材料工件進(jìn)行檢測(cè)，還能夠?qū)Ψ氰F磁性材料工件進(jìn)行檢測(cè)。不過(guò)，應(yīng)用這種技術(shù)僅能對(duì)工件表面的損傷進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法對(duì)近表面和內(nèi)部損傷進(jìn)行檢測(cè)。

6、 2無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在煤礦機(jī)械設(shè)備檢測(cè)中的應(yīng)用分析 2.1設(shè)備傳動(dòng)軸檢測(cè) 傳動(dòng)軸是煤礦機(jī)械設(shè)備的重要組件，例如提升機(jī)主軸、天輪軸、帶式運(yùn)輸機(jī)主軸、通風(fēng)機(jī)主軸等均屬于極為重要的承載部件，在井下長(zhǎng)期的作業(yè)中，這些部件內(nèi)部極易產(chǎn)生疲勞裂縫。一旦無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處置，這些內(nèi)部損傷便會(huì)不斷延伸，最終引起傳動(dòng)軸斷裂，從而造成安全事故。在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，定期對(duì)各個(gè)機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)軸進(jìn)行超聲波檢測(cè)，能夠有效防范傳動(dòng)軸斷裂故障的出現(xiàn)。現(xiàn)階段，常用煤礦機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度介于600～4000mm，多使用A型脈沖反射式探傷設(shè)備，對(duì)傳動(dòng)軸端面進(jìn)行軸向縱波檢測(cè)，并輔以徑向橫波檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)傳動(dòng)

7、軸內(nèi)部損傷的有效測(cè)定。檢測(cè)作業(yè)時(shí)，必須結(jié)合傳動(dòng)軸具體形態(tài)對(duì)其相應(yīng)的軸向波或缺陷波予以判定。圖1所示即為傳動(dòng)軸軸向和徑向檢測(cè)位置示意圖。 2.2風(fēng)機(jī)葉片檢測(cè) 井下通風(fēng)機(jī)是煤礦生產(chǎn)作業(yè)中不可或缺的大型機(jī)械設(shè)備，其主要功能是向井下持續(xù)不斷地輸送新鮮空氣，從而確保井下作業(yè)人員的安全和健康。因此，確保風(fēng)機(jī)運(yùn)行有效性，避免其存在安全隱患至關(guān)重要。風(fēng)機(jī)葉片是構(gòu)成礦井通風(fēng)機(jī)的核心組件，長(zhǎng)期以來(lái)在惡劣的井下作業(yè)環(huán)境中運(yùn)行，其轉(zhuǎn)動(dòng)的重要承載部位均易產(chǎn)生疲勞裂紋。若不能對(duì)葉片進(jìn)行及時(shí)更換，葉片裂紋便會(huì)不斷拓展延伸，最終導(dǎo)致葉片斷裂，而且單一葉片的斷裂損傷往往還會(huì)導(dǎo)致其他葉片損傷，從而

8、埋下較大的安全隱患。這就需要在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中將風(fēng)機(jī)葉片損傷檢測(cè)作為葉片日常維護(hù)中的常規(guī)項(xiàng)目來(lái)開(kāi)展。在對(duì)葉片進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)徹底清洗被檢測(cè)葉片，然后再對(duì)葉片進(jìn)行檢測(cè)并對(duì)其存在的損傷缺陷進(jìn)行記錄。完成檢測(cè)后，要及時(shí)清除葉片上殘存的清潔劑，以免腐蝕葉片。結(jié)合通風(fēng)機(jī)葉片的形狀和材質(zhì)，在進(jìn)行葉片檢測(cè)時(shí)多采用磁粉檢測(cè)技術(shù)或滲透檢測(cè)技術(shù)。對(duì)于鐵磁性材料的葉片，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先應(yīng)用磁粉檢測(cè)技術(shù)；對(duì)于鋁合金非鐵磁性材料，則應(yīng)選用滲透檢測(cè)技術(shù)。此外，需要注意的是，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)除了對(duì)風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行檢測(cè)外，還應(yīng)對(duì)葉片和輪轂連接處進(jìn)行檢測(cè)。圖2所示即為風(fēng)機(jī)葉片檢測(cè)位置示意圖。 2.3井下提升機(jī)連接件檢測(cè)

9、 提升機(jī)連接件主要包括馬鐙、銷(xiāo)軸、吊鉤和連桿等，這些組件均是煤礦提升裝置的核心承載組件，其受力集中區(qū)域非常容易產(chǎn)生裂紋。因此，定期對(duì)其進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，并更換存在損傷的連接組件，對(duì)于確保煤礦生產(chǎn)作業(yè)安全意義重大。在對(duì)上述組件開(kāi)展檢測(cè)作業(yè)時(shí)，常運(yùn)用磁粉檢測(cè)技術(shù)或滲透檢測(cè)技術(shù)對(duì)工件的表面損傷進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)輔以斷面縱波超聲波檢測(cè)技術(shù)，以探明內(nèi)部是否存在損傷。圖3和圖4所示分別為銷(xiāo)軸超聲波檢測(cè)位置示意圖和吊鉤滲透檢測(cè)位置示意圖。 3結(jié)語(yǔ) 機(jī)械設(shè)備作為現(xiàn)代化煤礦生產(chǎn)中至關(guān)重要的核心組件，對(duì)煤礦生產(chǎn)綜合效益有著直接的影響，確保這些機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行有效性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備損傷的及時(shí)探明，對(duì)于保障煤礦生產(chǎn)安全至關(guān)重要。因此，礦井管理者必須高度重視相關(guān)問(wèn)題，在煤礦生產(chǎn)中積極組織專(zhuān)業(yè)人員開(kāi)展相關(guān)問(wèn)題的研究探討，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，開(kāi)展設(shè)備損傷探測(cè)，實(shí)現(xiàn)故障隱患的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除。 參考文獻(xiàn)： ［1］王建明.超聲檢測(cè)技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備安全檢測(cè)中的應(yīng)用［J］.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2018(12)：28-29. ［2］郝利嘉.電磁超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在煤炭中的應(yīng)用［J］.山東煤炭科技，2015(12)：177-178.