超聲波在煤礦機械設備檢測中的應用

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［摘要］煤礦的生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，煤礦的機電設備如長時間不間斷地在惡劣的環(huán)境中工作，會使零件損壞嚴重，相關技術人員如不能及時發(fā)現(xiàn)問題所在，將導致事故的頻發(fā)。通過對目前煤礦設備檢修問題進行分析，提出了采用超聲波無損的手段對煤炭生產(chǎn)機械設備進行檢測。

［關鍵詞］機電設備；零部件；超聲波無損檢測技術

0引言

煤礦的生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，煤礦的機電設備在此條件中長時間不間斷工作，零件損壞嚴重，相關技術人員如不能及時發(fā)現(xiàn)設備中的問題，則不能保證機電設備的正常工作，長時間的高負荷工作將導致事故的頻發(fā)。為此，主要對目前煤礦企業(yè)中設備檢修的問題進行分析，然后提出采用超聲波無損的檢測手段對煤炭生產(chǎn)機械設備進行檢測并對其優(yōu)劣進行討論。

1目前煤礦企業(yè)中設備檢修情況

1.1對機械設備的維護不重視

目前，我國有些煤礦企業(yè)對機械設備的維護不夠重視，具體的表現(xiàn)在以下幾點：①技術人員對機械設備的檢測不夠全面，機電設備沒有安裝維護裝備；②技術人員對機械設備檢測時沒有采用正確的方法，容易損壞機械設備；③對機械設備的保養(yǎng)工作不細致、不扎實，導致機電設備出現(xiàn)生銹現(xiàn)象等；④礦井提升設備的內(nèi)部系統(tǒng)檢修不完善，沒有安裝保護設施；⑤對機電設備進行檢修時，沒有詳細的記錄相關檢測情況。

1.2機電檢測設備和技術落后

煤礦生產(chǎn)中的許多機械設備制作精密、操作技術要求高，設備的檢測和維修較為困難。由于機械設備在較為惡劣的工作環(huán)境中長時間不間斷地高負荷運轉(zhuǎn)，設備故障頻出。與此同時，煤礦企業(yè)缺乏先進的機電檢測設備技術，相關人員沒有進行系統(tǒng)的檢測培訓，工作中往往會因為設備的陳舊和方法的不當，導致檢測不準確造成設備的損毀。

2超聲波無損檢測技術及基本要求

煤礦機械設備檢修最便捷有效的是超聲波無損檢測技術。該技術是在不對機械設備中的零部件造成損傷的條件下，采用超聲波對設備的內(nèi)部系統(tǒng)中的零部件進行探測，檢查零部件的損傷情況。超聲波無損檢測技術可以不干擾機械設備運行軌跡，在機械設備正常運行的情況下，對其內(nèi)部系統(tǒng)進行精準檢測，不僅可以快速檢測出零部件的損耗情況，還可以準確探測損傷零部件所在的位置，然后運用軟件進行分析，得知出現(xiàn)損傷零部件的使用壽命，從而判斷該零部件是否需要更換或維修。采用超聲波無損檢測技術不僅提高了檢測的準確性，也大大節(jié)省了技術人員的工作時間［1］。

3超聲波檢測方法的選擇

根據(jù)所檢測零部件的制造工藝特點、檢測成本、技術要求等方面來選擇超聲波檢測方法。煤礦機械設備零部件的鑄造工藝主要分為3大類：即鍛造類零件、焊接類零件和鑄造類零件。

3.1超聲波檢測鍛造類零部件

采用鍛造方法生產(chǎn)的機械零部件在制造過程中容易出現(xiàn)裂紋或裂縫。鍛造生產(chǎn)的零部件易損部位主要集中在凹槽處、軸肩和軸頸，在工作時受到較大的旋轉(zhuǎn)力、應力或者巨大的沖擊力時容易出現(xiàn)折痕。同時，鍛造零部件不僅結構復雜，而且組裝困難，難以做到先拆除檢測再重新組裝［2］。采用傳統(tǒng)的手工探傷方法，不僅需要耗費大量的人力物力，而且檢測精確度差。而采用超聲波無損探測技術不需要拆卸機械設備，就可以快速準確地得到探測結果。采用超聲波無損探測技術對提升機的主軸進行檢測，超聲波可以貫穿整個主軸，這樣可以對主軸進行全面檢測。從而檢測主軸的損耗情況，在檢測過程中可以根據(jù)實際情況，對探測頭所處的位置進行調(diào)整。

3.2超聲波檢測焊接類零部件

焊接零部件的損壞一般是由焊縫質(zhì)量引起的。因此，為了保證焊接零部件的安全可靠，必須對焊接縫隙進行檢測。采用超聲波無損檢測時，因探測頭的角度單一，存在較大的盲區(qū)，無法對焊縫進行全面的檢測，會導致檢測結果不準確。為了解決此類問題，采用相控陣技術與超聲波無損檢測技術結合的超聲波相控陣技術。該技術通過對陣列換能器的控制，間接控制超聲波的作用范圍，提高了檢測的范圍和作用時間，同時增強了成像的清晰度［3］。

3.3超聲波檢測鑄件類零部件

礦井生產(chǎn)設備中搖臂箱體和采煤機變速箱體是用鑄造工藝制作的。此類鑄件的晶體顆粒較大且分布不均勻，容易出現(xiàn)散射現(xiàn)象，在采用超聲波探測時會出現(xiàn)草形波，降低信號的強度，當超聲波的頻率較高時此問題則更為嚴重。因此對此類鑄件進行檢測時，宜選用頻率較低的直探頭。

3.4確定機械設備的檢修周期

為了保證機械設備的正常運行，必須合理確定設備檢測周期，按照該周期運用超聲波無損檢測技術及時進行檢修，這不僅可以及時知道零部件的損耗情況，還可以及時處理潛在隱患，從而保證煤礦的安全生產(chǎn)。機電設備的不同，檢修的周期也大不相同，應該區(qū)別檢測。比如對于一些長期不間斷運行的機械設備，可以在停機以后進行檢測。

4結語

對機械設備的零部件檢測，運用超聲波無損檢測技術，不僅可以精準判斷出零部件的損耗情況，還可以準確地判斷出位置，為零部件的維護提供了科學依據(jù)。此技術保障了機電設備的安全運行，減少了由于機電設備故障而引起的煤礦生產(chǎn)安全事故。經(jīng)過周期性地維護，延長了機械設備的使用壽命，為煤礦企業(yè)的高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供了強有力的保障。

［參考文獻］

［1］侯宇懷.機械電氣設備故障應急的處理研究［J］.江西建材，2017（22）：184.

［2］.超聲檢測技術及其在煤礦機械檢測中的應用［J］.機械管理開發(fā)，2017，32（11）：54-56.

［3］許魯芳.超聲檢測技術在煤礦機電設備安全檢測中的應用分析［J］.山東工業(yè)技術，2017（18）：102.

［4］楊書偉.礦井機電維修方式的思考［J］.科技與企業(yè)，2013（22）：331.

作者：肖龍 單位：山西省陽煤集團煤炭工業(yè)陽泉礦區(qū)建設工程質(zhì)量監(jiān)督站