無損檢測技術(shù)在煤礦電子設(shè)備維修中的運用

王洪影

（棗莊科技職業(yè)學(xué)院，山東滕州 277599）

0 引言

社會經(jīng)濟的快速發(fā)展提升了我國機械化生產(chǎn)加工水平，但是從機械設(shè)備的使用情況來看，受多種因素的影響，煤礦電子機械設(shè)備在使用的時候也出現(xiàn)了一些故障問題，影響了煤礦企業(yè)的長遠、穩(wěn)定發(fā)展。為了減少煤礦電子設(shè)備故障問題的發(fā)生，需要相關(guān)人員應(yīng)用科學(xué)的技術(shù)手段來提升煤礦電子設(shè)備檢測成效。無損檢測技術(shù)的快速發(fā)展就為煤礦電子設(shè)備故障檢測和維修提供了更為精準的數(shù)據(jù)信息支持。為此，結(jié)合實際就無損檢測技術(shù)在煤礦電子設(shè)備維修中的運用問題進行探究。

1 無損檢測技術(shù)概述

1.1 內(nèi)涵

無損檢測技術(shù)也被人們稱作是非破壞性檢測，具體是指在不破壞待檢測原來狀態(tài)和化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，采取有效的措施對待檢測事物的內(nèi)容、性質(zhì)、成分等情況進行綜合性檢測。和傳統(tǒng)檢測方式相比，無損檢測技術(shù)具有非破壞性、全面性、可靠性的特點。

1.2 特點

（1）在不破壞原來設(shè)備結(jié)構(gòu)的情況下，借助設(shè)備結(jié)構(gòu)內(nèi)部異常缺陷和一系列物理性的變化來判斷設(shè)備內(nèi)部和外部表面是否存在缺陷。

（2）在無損檢測技術(shù)的作用下能夠為人們的檢測操作提供重要參考支持，從而幫助人們更為全面地找到零部件的缺陷、位置、尺寸大小等。

（3）將無損檢測技術(shù)應(yīng)用到煤礦設(shè)備的制造和生產(chǎn)維修中能夠幫助相關(guān)人員檢查設(shè)備本身的鑄造、沖壓、切割等加工是否符合有關(guān)規(guī)定。

（4）通過應(yīng)用無損檢測技術(shù)形式能夠按照煤礦設(shè)備的煤炭量來對設(shè)備的重要結(jié)構(gòu)進行科學(xué)、精準的分析，從而減少機械設(shè)備使用帶來的一系列維修損失。

2 國內(nèi)機械設(shè)備維修技術(shù)應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 機械設(shè)備維修人員素質(zhì)較低

社會經(jīng)濟和科技的快速發(fā)展使得工程機械化水平不斷提升，大量新型機械設(shè)備開始被人們廣泛地應(yīng)用到機械設(shè)備維修領(lǐng)域。在先進機械設(shè)備使用下對技術(shù)人員的知識結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，即需要相關(guān)人員通過學(xué)習(xí)不斷更新自己的知識結(jié)構(gòu)。但是從當(dāng)前發(fā)展實際情況來看，機械設(shè)備維修技術(shù)人員的工作水平普遍不高，在工作過程中自身素養(yǎng)達不到規(guī)定的工作標準。

2.2 機械設(shè)備維修方向不明確

從發(fā)展實際情況來看，機械設(shè)備維修人員往往缺乏專業(yè)的工作經(jīng)驗，自身知識儲備較少，因而在具體的機械設(shè)備管理上往往缺乏工作方向，對機械設(shè)備的管理比較盲目。另外，一些技術(shù)人員沒有根據(jù)機械設(shè)備使用的內(nèi)外部情況來準確的判斷故障位置，因而也就無法科學(xué)準確地檢測出設(shè)備的損傷情況。

2.3 機械設(shè)備的大修周期比較隨意

在機械水平不高的情況下，一些技術(shù)人員僅僅是依靠主觀經(jīng)驗和掌握的知識對故障類型進行判定，無法科學(xué)地確定機械設(shè)備的大修周期。在社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展下，越來越多的設(shè)備開始被人們應(yīng)用到機械設(shè)備維修中，這個時候維修人員無法通過設(shè)備的外形結(jié)構(gòu)、聲音等來檢測設(shè)備，由此會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)超負荷運載的情況，加劇設(shè)備的安全隱患。

2.4 機械設(shè)備維修技術(shù)水平較低

機械設(shè)備在檢測維修的過程中受長期超負荷運行的影響，設(shè)備老化和故障增多，在這種情況下工作人員沒有對機械設(shè)備故障進行相應(yīng)的改裝，設(shè)備的性能水平會較低。另外，在設(shè)備維修的過程中相關(guān)人員沒有重視維修設(shè)備的成果檢測，導(dǎo)致設(shè)備的使用無法滿足實際生產(chǎn)需求。

3 無損檢測技術(shù)在機械設(shè)備維修中的應(yīng)用意義

社會科技的發(fā)展使得煤炭企業(yè)機械化程度提升，煤炭資源的開采設(shè)備也開始朝著高強度、大噸位、大動率的方向發(fā)展。先進機械設(shè)備的投入需要消耗大量的資金，因而設(shè)備本身一旦出現(xiàn)故障將會給煤礦企業(yè)帶來較大損失。為此，使用機械設(shè)備時相關(guān)人員需要采取有效的措施來提升其檢測水平。

無損檢測技術(shù)在機械設(shè)備維修中的應(yīng)用不僅能夠快速排出機械設(shè)備故障，提升機械設(shè)備的檢修質(zhì)量，而且還能夠在一定程度上縮短機械設(shè)備的故障維修周期。同時，基于煤礦井下施工作業(yè)空間的復(fù)雜，在具體施工的過程中會出現(xiàn)粉塵、煤塵、噪聲等污染，由此加大了煤礦井下工作的難度。將無損檢測應(yīng)用在其中能夠幫助相關(guān)人員及時找到設(shè)備需要檢測的部位，從而實現(xiàn)對這些損傷部位進行及時的處理，將損害降低到最低。

4 無損檢測技術(shù)在機械設(shè)備維修中的具體應(yīng)用

4.1 傳動軸超聲波檢測

超聲波在不同介質(zhì)中具有十分重要的傳播特點，基于超聲波的這個特點，將其應(yīng)用到機械設(shè)備檢測中能夠及時檢測設(shè)備材質(zhì)是否存在質(zhì)量缺陷。傳動軸是機械設(shè)備運行中常用的零部件，其能否正常運行直接關(guān)系到機械設(shè)備的運行情況。為此，在機械設(shè)備使用的時候相關(guān)人員需要樹立傳動軸檢測意識。在對傳動軸半成品檢測的時候，操作人員可以應(yīng)用超聲波這種無損檢測方式來進行。

超聲波無損檢測探頭在具體使用的時候能夠?qū)⑤^高頻率轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N超聲波，轉(zhuǎn)變完成之后在耦合劑的作用下將超聲音波傳送到指定軸的內(nèi)部。從實際操作情況在具體檢測操作的過程中出現(xiàn)了入聲波反復(fù)變動的缺陷問題，甚至還會發(fā)生波動性的信息，嚴重危害了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在發(fā)射聲術(shù)結(jié)束之后可以通過探頭來講超聲波轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N高頻電脈沖。在經(jīng)過這一系列的電路處理之后，通過借助反射的回波位置信息、幅度、波形來對傳動軸內(nèi)部的缺陷位置、大小、基本形狀等進行新的判定，具體判定角度包含以下兩種：一是從實際操作情況來看，發(fā)生波動的部位如果發(fā)生在傳動軸的軸向位置上，能夠從故障位置上發(fā)現(xiàn)這種故障是在探頭的正下方；二是在具體操作的時候如果缺陷的深度是h，結(jié)合回波的具體位置來了解到缺陷的大小，計算公式為h=mD/n。其中，m 是缺陷回波到第一個物質(zhì)界面波之間的距離，D 是傳動軸的直徑，n 是傳動軸地波和第一次界面之間的距離。在具體檢測操作如果出現(xiàn)了連續(xù)性的波動現(xiàn)象，則是可以說明傳動軸的內(nèi)部組織比較混亂，由此容易引發(fā)氣孔、縮松等問題。在檢測的過程中如果沒有出現(xiàn)反射波，則是說明傳動軸可能存在比較嚴重的晶粒問題。

4.2 變速器故障振動的檢測

機械設(shè)備運行時的齒輪往往會在變速器的內(nèi)部發(fā)生轉(zhuǎn)動，在系統(tǒng)內(nèi)部互相咬合的狀態(tài)下 形成一種彼此相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)。機械設(shè)備的振動系統(tǒng)剛度會呈現(xiàn)出周期性變化的特點，由此使得齒輪在運轉(zhuǎn)的時候產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)強迫振動現(xiàn)象、衰減振動現(xiàn)象等，使得軸承和軸的徑向產(chǎn)生軸向振動，最終使得整個軸承出現(xiàn)振動問題，為變速器的安全使用埋下了安全隱患。

從實際發(fā)生振動的情況來看，振動信號一般來自于機械設(shè)備的外側(cè)，齒輪的咬合是發(fā)生振動的根本。將無損檢測技術(shù)應(yīng)用到其中能夠提升設(shè)備故障的檢修成效。在具體的變速器檢測操作中，維修人員會選擇軸承座來作為變速器箱體的振動測量點，在具體操作的時候可以將軸承座的振動默認為齒輪的振動，應(yīng)用無損檢測技術(shù)測出的振動信號具體包含齒合的頻率、轉(zhuǎn)動的頻率等。

在一般情況下，齒輪的振動信號不僅具備頻率調(diào)制的特點，而且還具備幅值調(diào)制系統(tǒng)。齒合諧譜和頻率的兩邊頻帶是兩個調(diào)制頻率的具體體現(xiàn)。調(diào)制信號頻率是各個頻帶之間的間隔體現(xiàn)。在小齒輪運作出現(xiàn)故障和裂縫的時候，齒輪就會受到回轉(zhuǎn)頻率的振動。

5 無損檢測技術(shù)在機械設(shè)備維修中應(yīng)用需要注意的問題

5.1 結(jié)合實際情況選擇適合的無損檢測方式

無損檢測技術(shù)在機械設(shè)備維修中的應(yīng)用需要結(jié)合實際情況進行選擇和考慮。在具體檢測操作的時候為了能夠提升檢測結(jié)果的安全性、可靠性，需要在檢測之前充分考查檢測物的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸大小等，在全面分析的基礎(chǔ)上根據(jù)無損檢測方式來選擇適合的檢測方法。

5.2 結(jié)合實際選擇適合的無損檢測方式

在無損檢測操作的時候需要深刻認識到任何一種無損檢測方法都不是萬能的，在具體使用的時候每一種無損檢測方式都擁有自身的優(yōu)缺點，為此，在應(yīng)用無損檢測技術(shù)的時候需要確保各類檢測方式應(yīng)用的科學(xué)合理。另外，在具體操作的時候還可以應(yīng)用無損檢測技術(shù)之外的其他檢測技術(shù)來測量各類信息，將材料使用、焊接管理、加工工藝、產(chǎn)品加工等知識內(nèi)容充分結(jié)合在一起，提升檢測操作的精準度。

5.3 選擇適合的檢測時機

在進行無損檢測操作的時候需要相關(guān)人員按照無損檢測的目的來選擇適合的無損檢測時機，比如對于鍛件的超聲波探傷問題則是適合將其安排在鍛造完成之后和鉆孔、精磨加工之前完成。另外，在操作的時候還需要檢查高強度的鋼焊縫是否存在延遲的問題，在確保延遲時間在規(guī)定時間范圍內(nèi)之后開展檢測施工。

6 結(jié)束語

綜上所述，從實際應(yīng)用情況來看，無損檢測技術(shù)主要是利用設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造的異常情況所引發(fā)的一系列物理缺陷變化來探測工程材料的內(nèi)部和表面缺陷，在檢測之后及時給出合理的評價，從而為之后的煤礦設(shè)備維修管理提供重要的數(shù)據(jù)參考支持。在人們對機械設(shè)備使用要求的不斷提升下，無損檢測技術(shù)在機械設(shè)備范疇內(nèi)的應(yīng)用將會進一步延展，擁有廣闊的發(fā)展空間。