CJW-2000型微控鉤尾框磁粉探傷機(jī)磁化故障的常見(jiàn)原因及一般解決方法

張 偉，戴鴻緒

（1.鐵路貨車公司陜西分公司，陜西 榆林 719300；2.寧波機(jī)場(chǎng)物流集團(tuán)機(jī)務(wù)分公司，浙江 寧波 315154）

磁粉濕法探傷在鐵路貨車檢修行業(yè)中是一種常見(jiàn)的探傷方式，因其探傷環(huán)境差，工作時(shí)工件移動(dòng)、電極頻繁分離，實(shí)際應(yīng)用中故障率較高，尤以磁化故障更甚。鑒于探傷工藝本身的特殊性，在鐵路貨車檢修中占據(jù)極其重要的地位，因此，做好磁粉類探傷機(jī)的檢修、維保，及時(shí)排除故障隱患，將有效保障企業(yè)安全生產(chǎn)。

1 微控磁粉探傷機(jī)簡(jiǎn)介

CJW-2000型微控鉤尾框磁粉探傷機(jī)，主要用于鐵路貨車鉤緩裝置中13號(hào)、13A號(hào)、16號(hào)、17號(hào)鉤尾框的磁粉探傷。根據(jù)鉤尾框結(jié)構(gòu)的特殊性，磁化原理采用了二路復(fù)合磁化技術(shù)，即直接通電法、磁軛線圈法，經(jīng)一次性通電即可全方位復(fù)合磁化鉤尾框端軸的各探傷部位。

1.1 探傷機(jī)工作過(guò)程

圖1 CJW-2000型微控鉤尾框磁粉探傷機(jī)示意圖

如圖1所示，將探傷鉤尾框放在規(guī)定間距的傳送線⑧上，到達(dá)指定位置后，尾框被頂升，夾具⑥夾緊工件⑦，尾框平移④進(jìn)入探傷位置，電極銅排③接觸形成周向磁化回路，工件轉(zhuǎn)動(dòng)⑤，同時(shí)噴液，電極和磁軛線圈通電，完成工件磁化探傷過(guò)程（磁軛線圈圖中未畫(huà)出，位置在工件左右兩端，環(huán)繞尾框夾緊機(jī)構(gòu)⑥）。

磁化能力不強(qiáng)、不夠時(shí)，一般會(huì)出現(xiàn)試片檢測(cè)磁痕看不見(jiàn)、不清晰，缺少縱或橫向磁痕的現(xiàn)象。

1.2 充磁電路工作原理

工作原理如圖2所示。

圖2 磁化電路原理圖

從圖2可看出，周向、縱向磁化電路原理相同。周向磁化電流有效值為0~2000 A，縱向磁化電流有效值為0~100A。周向磁化是用電流直接通過(guò)工件產(chǎn)生磁場(chǎng)，而縱向磁化使用多扎線圈，使得周向磁化工作電流非常大，達(dá)到1485A以上。

該設(shè)備充磁電路采用晶閘管，由觸發(fā)電路控制晶閘管的導(dǎo)通角，從而實(shí)現(xiàn)交變磁化電流的調(diào)整。

2 鉤尾框探傷機(jī)磁化故障典型案例分析

2.1 故障現(xiàn)象及檢修過(guò)程

故障現(xiàn)象：一是磁化試驗(yàn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)試片有時(shí)出現(xiàn)磁痕圖形顯示不完整的情況（缺少縱向磁痕），尤其是鉤尾框中間位置。二是周向磁化電流偏小，調(diào)整最大時(shí)不足1000A（正常工藝要求電流>1485A）。

檢修過(guò)程：主要分為兩部分，即周向磁化檢查和縱向磁化檢查調(diào)整。

（1）周向磁化檢查及調(diào)整。

首先針對(duì)周向磁化電流偏小問(wèn)題對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查。

①三相電源；正常。

②氣源氣壓：P>0.45Mp，正常。

③檢查周向磁化電流大小可調(diào)，電氣控制電路正常。

④周向磁化主回路左、右端電極絕緣情況良好。

⑤周向電纜連接處，銅板有綠色銹蝕現(xiàn)象，經(jīng)打磨處理，改善接觸狀況。

⑥左側(cè)電極下移接觸工件夾緊體時(shí)打火嚴(yán)重。發(fā)現(xiàn)左側(cè)電極與氣缸活塞桿連接處緊固螺釘有松動(dòng)現(xiàn)象。重新用平頭螺釘緊固，打火現(xiàn)象好轉(zhuǎn)。

⑦右側(cè)工件夾緊盤(pán)電極接觸不良。

a.凹形環(huán)工件電極緊固螺釘突起，導(dǎo)致電極局部接觸。

處理方法：調(diào)整更換螺釘。

b.絕緣環(huán)狀態(tài)不良，不能保證彈性環(huán)節(jié)正常工作。存在彈簧被壓斷、壓縮變形、嵌入支撐盤(pán)孔內(nèi)等現(xiàn)象。

處理方法：更換彈簧。

⑧左端電纜連接處電極與橫梁移動(dòng)電極的兩銅板不平行，導(dǎo)致電極接通時(shí)接觸不良。

處理方法：調(diào)整左端電纜連接處銅板，保證與移動(dòng)銅板平行。

經(jīng)過(guò)對(duì)周向磁化部分的檢查及調(diào)整后，該設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)行正常，周向磁化電流不足的問(wèn)題基本得到解決。

（2）縱向磁化檢查與調(diào)整

①檢查縱向磁化電流大小可調(diào)，且電流可達(dá)最大值，電氣控制電路正常。

②更換兩端新的磁化線圈。重新測(cè)試，工件兩端試片磁痕清晰，但磁化電流無(wú)論如何調(diào)整，工件中間位置標(biāo)準(zhǔn)試片依然無(wú)橫向磁痕。

③對(duì)調(diào)右側(cè)磁化線圈兩接線端（線圈反接）。重新測(cè)試，工件中間位置試片出現(xiàn)完整磁痕。

2.2 案例分析總結(jié)

此次檢修過(guò)程主要圍繞周向磁化主回路的各個(gè)電氣接點(diǎn)進(jìn)行，檢查調(diào)整其接觸狀況，降低接觸電阻，增大磁化電流。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題如下：

（1）鉤尾框磁粉探傷設(shè)備工況惡劣，導(dǎo)致在工作區(qū)域有濺射狀的熒光磁粉液，容易引起設(shè)備的銹蝕和電氣接點(diǎn)接觸不良。

（2）周向磁化電氣控制主回路電流大，通常超過(guò)1500A。且由于工件需要做水平移動(dòng)，左右兩側(cè)電極要頻繁通斷，兩側(cè)電極與工件夾緊體也要頻繁通斷，容易引起接觸不良。

（3）工件與夾緊體間的接觸狀況，直接影響周向磁化電流的大小。

（4）周向磁化主回路有多個(gè)電氣連接點(diǎn)。在有液體的工況下工作，易產(chǎn)生接觸不良現(xiàn)象，隨時(shí)間延長(zhǎng)導(dǎo)致接觸電阻增大，溫度升高會(huì)加劇電氣接點(diǎn)氧化。

（5）右側(cè)盤(pán)式工件夾緊體設(shè)置了彈性環(huán)節(jié)，具有自位功能，用于夾緊工件時(shí)，保證夾緊體與鉤尾框球面端有良好接觸。

（6）個(gè)別鉤尾框工件端部形狀不規(guī)則，會(huì)出現(xiàn)周向磁化電流下降的現(xiàn)象。

2.3 關(guān)于縱向線圈磁化問(wèn)題

為保證縱向磁化磁場(chǎng)強(qiáng)度，接線時(shí)要使兩只線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向一致（兩線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度相疊加，反之磁場(chǎng)強(qiáng)度削弱）。

2.4 關(guān)于縱向、周向電流

實(shí)際中，維修人員很容易將縱向、周向電流混淆。根據(jù)安培定則判斷產(chǎn)生環(huán)繞工件方向的磁場(chǎng)，即周向磁化方向，標(biāo)準(zhǔn)試片顯示縱向磁痕。

3 微控磁粉探傷機(jī)磁化故障的原因及故障排查

3.1 設(shè)備水、電、風(fēng)等動(dòng)力供應(yīng)不夠或設(shè)備外觀存在明顯缺陷

檢查三相電源、保險(xiǎn)絲、接觸器、觸發(fā)板；檢查氣壓；工件位置是否到位，限位開(kāi)關(guān)作用良好；磁化時(shí)是否已通電；電極有無(wú)丟失或與工件明顯接觸不良；磁化線路有無(wú)明顯的斷路。

3.2 磁化主回路內(nèi)電氣接點(diǎn)接觸不良，即電極接觸不良

電極接觸不良的表現(xiàn)形式通常是正常狀態(tài)下的面接觸變?yōu)楣收蠒r(shí)的點(diǎn)接觸、線接觸。磁懸液本身對(duì)電極有一定的腐蝕作用，電極有時(shí)打火造成電極局部燒損，部分工件不規(guī)整，夾緊操作不規(guī)范，電極夾緊不牢靠，都是造成電極接觸不良的原因。且接觸不良導(dǎo)致接觸電阻增大，在磁化電流作用下發(fā)熱，溫度升高又會(huì)加劇電氣接點(diǎn)氧化，再次增大接觸電阻，使接觸不良狀況進(jìn)一步惡化。

3.3 磁化線圈故障

磁化線圈故障在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā) 生率較低，其正常壽命周期取決于制造質(zhì)量。一般出現(xiàn)故障的原因?yàn)橛须s物進(jìn)入，如磁懸液等將線圈漆皮損壞，導(dǎo)致短路；線圈有積塵，工作環(huán)境高溫，設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間高密度運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致線圈內(nèi)部高溫氧化嚴(yán)重，磁化能力減弱。實(shí)際檢修過(guò)程中，還應(yīng)注意兩端磁軛線圈的接法必須一致，保證兩線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向一致。

4 結(jié)語(yǔ)

因鉤尾框微控磁粉探傷機(jī)工況惡劣，周向磁化電流大，應(yīng)對(duì)周向磁化主回路各固定式電氣接點(diǎn)給予重視。設(shè)備除使用外，日常維保將極大的影響探傷機(jī)的故障率。維保人員應(yīng)在充分掌握探傷機(jī)原理的基礎(chǔ)上，要做好設(shè)備點(diǎn)巡檢、潤(rùn)滑保養(yǎng)，只有這樣才能保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)設(shè)備有效使用壽命。