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，導致機電設備出現生銹現象等；④礦井提升設備的內部系統(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，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

采用鍛造方法生產的機械零部件在制造過程中容易出現裂紋或裂縫。鍛造生產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力、應力或者巨大的沖擊力時容易出現折痕。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實際情況，對探測頭所處的位置進行調整。

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，容易出現散射現象，在采用超聲波探測時會出現草形波，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。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。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安全事故。經過周期性地維護，延長了機械設備的使用壽命，為煤礦企業(yè)的高產高效生產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)建設工程質量監(jiān)督站