無損檢測技術在煤礦電子設備維修中的運用

王洪影

（棗莊科技職業(yè)學院，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，但是從機械設備的使用情況來看，受多種因素的影響，煤礦電子機械設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備故障問題的發(fā)生，需要相關人員應用科學的技術手段來提升煤礦電子設備檢測成效。無損檢測技術的快速發(fā)展就為煤礦電子設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，結合實際就無損檢測技術在煤礦電子設備維修中的運用問題進行探究。

1 無損檢測技術概述

1.1 內(nèi)涵

無損檢測技術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)和化學性質的基礎上，采取有效的措施對待檢測事物的內(nèi)容、性質、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）在不破壞原來設備結構的情況下，借助設備結構內(nèi)部異常缺陷和一系列物理性的變化來判斷設備內(nèi)部和外部表面是否存在缺陷。

（2）在無損檢測技術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）將無損檢測技術應用到煤礦設備的制造和生產(chǎn)維修中能夠幫助相關人員檢查設備本身的鑄造、沖壓、切割等加工是否符合有關規(guī)定。

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

2 國內(nèi)機械設備維修技術應用發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 機械設備維修人員素質較低

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，大量新型機械設備開始被人們廣泛地應用到機械設備維修領域。在先進機械設備使用下對技術人員的知識結構提出了更高的要求，即需要相關人員通過學習不斷更新自己的知識結構。但是從當前發(fā)展實際情況來看，機械設備維修技術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 機械設備維修方向不明確

從發(fā)展實際情況來看，機械設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備管理上往往缺乏工作方向，對機械設備的管理比較盲目。另外，一些技術人員沒有根據(jù)機械設備使用的內(nèi)外部情況來準確的判斷故障位置，因而也就無法科學準確地檢測出設備的損傷情況。

2.3 機械設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，無法科學地確定機械設備的大修周期。在社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展下，越來越多的設備開始被人們應用到機械設備維修中，這個時候維修人員無法通過設備的外形結構、聲音等來檢測設備，由此會導致設備出現(xiàn)超負荷運載的情況，加劇設備的安全隱患。

2.4 機械設備維修技術水平較低

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

3 無損檢測技術在機械設備維修中的應用意義

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。先進機械設備的投入需要消耗大量的資金，因而設備本身一旦出現(xiàn)故障將會給煤礦企業(yè)帶來較大損失。為此，使用機械設備時相關人員需要采取有效的措施來提升其檢測水平。

無損檢測技術在機械設備維修中的應用不僅能夠快速排出機械設備故障，提升機械設備的檢修質量，而且還能夠在一定程度上縮短機械設備的故障維修周期。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。將無損檢測應用在其中能夠幫助相關人員及時找到設備需要檢測的部位，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 無損檢測技術在機械設備維修中的具體應用

4.1 傳動軸超聲波檢測

超聲波在不同介質中具有十分重要的傳播特點，基于超聲波的這個特點，將其應用到機械設備檢測中能夠及時檢測設備材質是否存在質量缺陷。傳動軸是機械設備運行中常用的零部件，其能否正常運行直接關系到機械設備的運行情況。為此，在機械設備使用的時候相關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將較高頻率轉變?yōu)橐环N超聲波，轉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)射聲術結束之后可以通過探頭來講超聲波轉變?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

機械設備運行時的齒輪往往會在變速器的內(nèi)部發(fā)生轉動，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聯(lián)的系統(tǒng)。機械設備的振動系統(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的時候產(chǎn)生扭轉強迫振動現(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備的外側，齒輪的咬合是發(fā)生振動的根本。將無損檢測技術應用到其中能夠提升設備故障的檢修成效。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，應用無損檢測技術測出的振動信號具體包含齒合的頻率、轉動的頻率等。

在一般情況下，齒輪的振動信號不僅具備頻率調制的特點，而且還具備幅值調制系統(tǒng)。齒合諧譜和頻率的兩邊頻帶是兩個調制頻率的具體體現(xiàn)。調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，齒輪就會受到回轉頻率的振動。

5 無損檢測技術在機械設備維修中應用需要注意的問題

5.1 結合實際情況選擇適合的無損檢測方式

無損檢測技術在機械設備維修中的應用需要結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、結構、形狀、尺寸大小等，在全面分析的基礎上根據(jù)無損檢測方式來選擇適合的檢測方法。

5.2 結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，在應用無損檢測技術的時候需要確保各類檢測方式應用的科學合理。另外，在具體操作的時候還可以應用無損檢測技術之外的其他檢測技術來測量各類信息，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 結束語

綜上所述，從實際應用情況來看，無損檢測技術主要是利用設備內(nèi)部構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。在人們對機械設備使用要求的不斷提升下，無損檢測技術在機械設備范疇內(nèi)的應用將會進一步延展，擁有廣闊的發(fā)展空間。