淺析礦山機械設備維護維修中應用無損檢測技術(shù)

謝志強

（云浮廣業(yè)硫鐵礦集團有限公司，廣東 云浮 527300）

無損檢測技術(shù)是在不損傷被檢測對象的條件下，利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異?；蛉毕菟鸬膶?、聲、光、電、磁等反應的變化，來探測各種工程材料、零部件、結(jié)構(gòu)件等內(nèi)部和表面的缺陷，并對缺陷的類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、分布等做出判斷和評價。

1.技術(shù)的特點

無損檢測診斷技術(shù)涉及到很多科學技術(shù)領域，方法也很多，包括射線、超聲、磁粉、滲透、渦流常規(guī)方法和激光、聲發(fā)射等幾十余種方法。無損檢測診斷有如下主要特點：在不破壞構(gòu)件的條件下，利用材料物理性質(zhì)固有缺陷而發(fā)生變化現(xiàn)象，來判斷此構(gòu)件內(nèi)部和表面是否存在缺陷。提供多種及時、準確查找缺陷的位置、大小并判斷其危害程度的方法。如在挖掘機大架制造和維修中，可檢測鑄、鍛、沖壓、切割加工是否符合要求，以對產(chǎn)品質(zhì)量實施監(jiān)控。按照設備的使用和負荷情況，有針對性地對重要部件實施檢測診斷，對其使用壽命進行評估，避免過剩和不足維修。

2.應用無損檢測診斷技術(shù)的必要性

目前露天采礦場的采掘設備正在向大噸位、大功率和高強度方向發(fā)展，一個現(xiàn)代化露天采礦山的機械設備的價值高達幾千萬至幾億元人民幣。因而，采礦設備的使用效率已成為提高礦山企業(yè)管理水平和整體效益的最重要環(huán)節(jié)。無損檢測技術(shù)正在作為對使用中設備進行檢測、消除故障隱患以及提高設備檢修質(zhì)量、縮短檢修周期的重要手段越來越被人們所認識、使用和推廣。

露天采場的采礦機械設備工作環(huán)境惡劣，粉塵大、酸雨多、全天候暴露在烈日和寒風中，設備容易疲勞和應力集中，而惡劣工況、煩重的工作任務和重負荷的沖擊又極易導至的礦用大車傳動軸、半軸、采掘設備大架等主要部件在工作過程中的受力不均，因此常常會造成設備重要部件從小損傷發(fā)展成大事故，如礦用大車的半軸關系到整臺大車行車的安全，而采場惡劣的路況和煩重的工作任務極易造成產(chǎn)生應力集中，如果不能及時發(fā)現(xiàn)將會釀成半軸斷裂事故，導致車輛傾倒，很有可能由此造成車輛損毀和人員傷亡的事故。如果能夠采用無損檢測技術(shù)定期對容易發(fā)生疲勞和應力集中的部位進行檢測，提前監(jiān)測出失效部位，則完全可以避免這些事故的發(fā)生。因此，使用無損檢測技術(shù)對于預防因設備失效而引起事故非常必要。

3 應用范圍

設備動力軸和傳動軸的內(nèi)部缺陷檢測采用超聲波探傷，大多使用A型脈沖反射超聲波探傷儀。如采場礦用大車傳動軸和半軸、采場挖掘機的大架、底架等焊接件細微的開焊、開裂以及鋼板因應力集中造成的損傷可以采用滲透檢測技術(shù)以及磁粉探傷技術(shù)進行檢測，對一些不太容易檢測的焊縫最好采用射線方法進行檢測。

在采礦設備維修中選擇無損檢測診斷方法，應對被檢測工件如軸齒輪、變速箱、挖機大架和底架等工件的材質(zhì)、成型方法、加工過程，缺陷的可能類型、部位、大小、形狀等做認真分析，然后確定選擇哪種檢測方法。例如，檢測表面缺陷可使用的方法有滲透檢測、磁粉檢測、渦流檢測、超聲檢測、聲發(fā)射檢測、中子照相、射線檢測。對于不同厚度的工件，可選擇準確的檢測診斷方法。

正確選擇無損檢測診斷方法，除了要掌握各種方法以外，還需要了解采礦設備工件的材質(zhì)、加工生產(chǎn)工藝、使用條件和狀況、檢測技術(shù)文件和有關要求。

4.應用無損檢測技術(shù)應注意的問題

目前，無損檢測技術(shù)在礦山設備維護和維修中的應用只是初級階段，為了迅速推廣并發(fā)揮重要作用，應注意以下幾個問題。

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(1)無損檢測的被檢測對象廣泛，檢測方法多種多樣，往往檢測一個對象要綜合應用幾種方法，這就要求檢測人員要掌握各種方法，熟悉各種方法的適用范圍和它們之間的關系，面對被檢對象能選擇正確的方案和對結(jié)果做出正確評價。

(2)制定科學系統(tǒng)的無損檢測診斷技術(shù)評判標準。為了搞好評價，必須制訂適合礦山機械無損檢測診斷技術(shù)的行業(yè)標準和企業(yè)標準，制定失效判據(jù)，作為進行評價的依據(jù)。

(3)隨著科技的進步和計算機的廣泛運用，高靈敏度、高可靠性、高效率的無損檢測診斷儀器和設備不斷涌現(xiàn)，為無損檢測診斷技術(shù)提供了可靠的硬件手段。微型計算機在超聲波檢測中能夠完成數(shù)據(jù)采集、信息處理、過程控制和記錄存儲等多種功能。許多超聲波儀器都把微處理器作為一個部件而組裝在儀器上來執(zhí)行處理數(shù)據(jù)和圖像任務，不僅提高了工作效率，而且提高了可靠性。因此，應結(jié)合采礦設備應用無損檢測診斷技術(shù)的實際情況，特別是對大型采礦設備檢測的現(xiàn)場情況，研制和應用新型無損檢測技術(shù)的儀器和設備。

(4)建設為采礦機械設備服務的無損檢測診斷技術(shù)網(wǎng)絡。要用網(wǎng)絡的系統(tǒng)方法，組成一個全方位開放式的網(wǎng)絡，制訂無損檢測診斷技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃，選擇一些生產(chǎn)中亟待解決的課題，組織業(yè)內(nèi)科研機構(gòu)和大科研院所的無損檢測診斷技術(shù)專業(yè)人員進行攻關、研究，并為他們搭建交流和研究的平臺，推進無損檢測診斷水平的提高。此外還要建立無損檢測數(shù)據(jù)庫，為今后的無損檢測積累經(jīng)驗，還要充分應用先進的計算機技術(shù)建立健全各種經(jīng)驗模型，為無損檢測技術(shù)的發(fā)展和完善積累數(shù)據(jù)。

[1]高秀華.工程機械結(jié)構(gòu)與維護檢修技術(shù)[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004.

[2]礦山機械使用與維修[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1997.10.