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西兰花007
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小熊爱兔兔

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煤矿机械轴类超声检测技术应用论文

1超声检测(UT)

超声检测是无损检测技术的一种,是通过超声波进入物体遇到缺陷时,一部分声波会产生反射,接收器接收反射波,并对反射波进行分析,精确地测出缺陷,并能确定缺陷位置和大小的一种检测技术。超声检测适用于探测被检物内部的面积型缺陷。超声检测的优点是穿透力强、设备轻便、检测成本低、检测效率高,能即时得到检测结果,又能实现自动化检测,在缺陷检测中对危害性较大的裂纹类缺陷特别敏感等。

2煤矿机械运行现况

煤矿采用的大部分机械设备都在粉尘、潮湿、有害气体等恶劣的环境中运行,时常会受到巨大冲击载荷,且长期处于高强度运转状态。高速运行、重载的工作环境所产生的交变载荷,非常容易使材料的内部缺陷或主轴加工过程中因加工工艺产生的缺陷扩大,形成危险性裂纹。还有司机操作不当、设计安装、主轴锻造等带来的缺陷,主轴本身在运行过程中材质强度和刚度发生变化等产生疲劳裂纹,如果这些危险性裂纹不能及时被发现,就有可能导致机械主轴突然断裂,引发重大安全事故,将给矿方带来不必要的损失。

3煤矿需要检测机械主轴

需要检测的主要主轴有:主通风机主轴、提升机滚筒主轴、天轮主轴、输送带机滚筒主轴、罐笼或箕斗提升主轴、架空乘人装置驱动轮与迂回轮主轴等。上述主轴由于受到组装在轴上的结构件约束或覆盖,这些部件所在轴上的部位正是应力集中、易产生表面或内部裂纹的区域,如采用其他无损检测方法检测,需把这些组装部件全部从主轴上分解拆卸下来,这样做不但浪费大量的人力物力财力,而且直接影响煤矿正常生产。为解决这一难题,更好地为煤矿机械设备运行提供条件,采用超声检测对主轴进行不解体检测,效果会更好些。

4机械主轴超声检测技术

准备工作

掌握被检机械主轴现实状况检测人员到达检测现场后,首先与矿方沟通,索要有关机械主轴的基本资料,根据提供的资料掌握主轴采用的材质、热处理状态、几何形状、尺寸、组装件结构及数量、受力状态,现场检测条件及环境等现实状况,为超声检测提供条件。其次,根据掌握的资料情况,与矿方制定检测计划。

超声检测部位的选择根据主轴的传动结构,受力状况,应力集中的程度选择主轴的联轴器变径部位、滚筒与主轴连接部位,主轴与电机固定端的变径部位、键槽的根部等作为重点超声检测部位。

超声检测面清理在选定的检测部位用棉纱清理污染物、用砂纸打磨锈蚀处等。

探头和标准试块选择超声检测时,根据被检主轴的材质晶粒度状态选择探头,一般超声波检测选用的探头即可。标准试块根据被检主轴的形状、长度选用CS-I、CS-2C、CSK-ⅢA、CSK-ⅡA、RB-2等型号标准试块作为超声检测灵敏度校验。

仪器灵敏度调节检测仪器灵敏度通过调节超声波探伤仪上的[增益]、[衰减器]、[发射强度]等旋钮来实现。径向检测时采用直探头检测方法,直探头灵敏度调节有工件底波调节法和对比试块法。当径向主轴长度S≤3N(近场区)时采用试块对比法,S>3N(近场区)的主轴采用大平底底波调整法调整检测灵敏度。斜探头检测灵敏度调整是利用CSK-IIA或者RB-2试块将检测系统灵敏度调整为2或3水平。

耦合剂的选择超声波检测中常采用机油、变压器油、甘油、水、水玻璃作为耦合剂。

主轴超声检测方法

主轴超声检测采用直探头和斜探头两种探头,直探头主要检测主轴的裸露部位,斜探头主要检测主轴的联轴器变径部位、滚筒与主轴连接部位,主轴与电机固定端的变径部位、主轴与风机扇叶连接部位、键槽的根部等。

直探头扫查

1)径向扫查:让矿方用扳手打开主轴端盖,在主轴端部涂上耦合剂,将纵波直探头放置主轴端面以压力为~1kg、20~50mm/s速度做100%扫查,扫查过程中要用探头呈“W”型重叠扫查。探头扫查的同时,应随时观察仪器屏幕的波形变化并对有关显示的信息逐一判断。

2)周向扫查:在主轴裸露部位涂上耦合剂,用直探头以同样的压力和速度做100%扫查周向的全方位扫查。直探头扫查的同时,并随时观察仪器屏幕的波形变化,对有关显示的信息逐一判断。

斜探头扫查主轴的联轴器变径部位、滚筒与主轴连接部位,主轴与电机固定端的变径部位、键槽的根部等未裸露部位采用横波斜探头检测技术,以~1kg的压力、20~50mm/s的速度沿主轴径向100%扫查。

5缺陷定位、定量、评定

缺陷定位

缺陷定位就是根据探伤仪器示波屏上缺陷回波的水平刻度值与扫描速度来对缺陷进行定位。直探头纵波检测时,仪器时基线扫描线按照1︰n的比例调整好以后,从仪器水平刻度上缺陷波的位置,可以直接得到缺陷离探测面的距离。例如:时基线按声程的1︰2比例调节,主轴底波应在10格出现,当在6格处出现缺陷波时,那么该缺陷离开探测面距离为:2×60=120mm。横波斜探头检测主轴时,缺陷位置可由折射角(β)和声程x来确定(极坐标系),也可由缺陷的水平距离L和深度来确定(直角坐标系)。

缺陷的'定量

缺陷的定量是指在检测中测定的缺陷大小、数量、长短、面积等。缺陷定量的准确与否,直接关系到测试成败。只有准确确定缺陷大小才能让矿方及时采取更换或维修等措施,避免出现重大事故及时消除潜在隐患。目前主轴缺陷的定量法当量法和测长法。主轴横向疲劳裂纹深度的测定采用当量法,对裂纹长度的测定采用测长法。当量法在主轴探伤中常用当量试块比较法和底波高度(dB)相对对比法。

缺陷的评定

检测完成后,根据缺陷波长短、数量、波形特征,按照GB/T6402-2008《钢锻件超声检测方法》、JB/T1581-2014《汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法》等标准要求给出缺陷准确的评定,矿方才能依据缺陷性质,决定是否需要采取措施来解决存在的缺陷,也可以决定在使用过程中密切关注的缺陷发展程度。总之,超声检测技术可以在不破坏构件的条件下,检测机械主轴结构件的内部缺陷,不但可以进行定性评价,还可以对缺陷的大小和位置等进行定量,并给出评价结果,为煤矿机械设备的正常运行提供可靠的保证,也为煤矿企业的安全生产提供了可靠的保障。

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往昔岁月

关于起重机械检验中存在的问题及对策分析论文

起重机械的检验工作十分重要,检验人员要严格按照检验要求和检验流程对起重机械进行检验,杜绝漏检、误检等情况的出现,在保障相关人员生命安全的同时,能够提高起重机械工作环境的安全性,使其更好的为城市建设服务。

1 起重机械概况及检验技术要求

1. 1 起重机械概况

用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备被称为起重机械,包括电动机、联轴器等11 个组成部分,升降机的额定起重量至少为范围规定为额定起重量大于或者等于0. 5t 的升降机; 额定起重量不低于1t,且提升高度大于或者等于2m 的起重机和承重形式固定的电动葫芦等。

由于起重机械对材料搬运时的影响范围非常大,安全问题和质量问题是起重机械检验重要的内容,如果这两项工作没有做到位,轻则导致起重机械出现故障,影响施工进度,重则可能造成重大的特种设备安全事故,造成生命和财产损失。除此之外,起重机械主要的工作任务就是对货物材料进行起升、装卸、运输等,而且在实际的操作过程中,没有固定的方向和路径,起重机械装载的货物材料性质和形状也都各不相同,甚至包括易燃易爆等危险物品,再加上外界条件等不确定因素,如崎岖不平的作业场地,极端恶劣的气候条件、高强度的生产负荷,起重机械的安全面临着严峻的考验,导致安全事故频发。值得注意的是,如果操作人员直接接触外露运动部件,还会给人体带来严重伤害,因此,必须定期对起重机械进行全方面的检验,发现问题及时解决,做到安全生产、安全使用设备。

1. 2 起重机械检验技术要求

根据功能的不同,起重机械的型号也是多种多样,每一种型号的起重机械设备都有与其对应的检验技术要求,但在检验过程中都是按照以下原则进行的: 首先,在对起重机械进行检验前,需要熟读理解对应的.检验技术规范,利用符合检验技术的方法对其进行检验,其次,需要对起重机械不同位置的零部件进行全方位检查,检查不同种类的零部件是否存在损坏、功能是否有效等。起重机械设备的零部件多而复杂,大致包括电磁铁、挂钩、吸盘、集装箱吊装用具、高强螺丝、吊链、钢丝绳套管、滑轮、卷筒、制动设备、齿轮、锚链、车轮以及安全钩等。其次起重机械主要受力构件的焊接缝隙也是检查的重点,拿焊接缝隙来说,尤其对于主梁盖板、腹板以及翼缘板等拼接的地方焊接情况进行仔细全面的检查,避免出现开裂等问题,一旦出现问题,要与相关技术人员进行告知,及时解决。对于长期在摩擦作用下使用的零部件,如钢丝绳、吊装工具、滑轮、齿轮、等的磨损消耗情况也要按照严格的标准进行检验;对于零配件的焊接缝隙、专用的零配件都要根据对应的检验标准和方法进行检验。

2 起重机械检验中存在的问题

2. 2 缓冲器与止挡装置的不搭配

一般情况下,起重机械生产厂家在生产环节就已经在起重机端梁的适当位置安装了缓冲器,使用单位在收到货时只需焊接安装上止挡,但是目前大部分生产厂家为了追求经济收益,仅在轨道的端部轨面焊接一块普通的铁板来代替止挡装置,这种没有经过规范设计强度校核的止挡装置,不仅不能实现撞板与缓冲器的紧密配合,而且,及其容易与车轮相碰撞,当撞幅较大时会对车轮产生巨大冲击,导致车轮变形,缩短使用寿命,在实际的运行作业中出现啃轨,长期啃轨可能导致严重的跑偏脱轨事故。

2. 2 限位器失灵

限位器有行程限位器和上升限位器两种,是起重机械十分重要的安全装置,随着起重机械工作时间的逐渐增加,刹车片的磨损程度也会越来越严重,伴随着老化和抱闸间隙过大等问题,其中任何一个问题都会给运行机构制动器带来影响,导致其松动,最终导致制停距离变大,会对行程限位器产生冲击,导致行程限位器失效,酿成越程事故。另外,人为因素的操作疏忽导致撞击上限位时速度过大,操作不正当出现斜吊问题,致使钢丝绳的运动路径发生改变,受到倾斜方向的拉力,钢丝容易出现缠绕导致动作缓慢、跳脱,最终导致起重机械限位器失灵。最后,起重机械的大车制动过紧,会导致钢丝绳、限位螺杆等出现问题,也容易造成起重机械安全事故。在实际的检验过程中,检验人员往往容易忽视限位器的检查,为事故的发生埋下了隐患。

2. 3 电气线路问题

一般情况下,起重机械想要完成作业,必须由多个线路进行共同控制才能完成,所以对电气线路质量的检验也是重中之重。然而,由于现场条件错综复杂。对于电气线路是否达到国家规定、电气线路是否出现老化等问题很难被发现。

3 解决起重机械问题的措施

首先,在我国现存的管理制度及相关制度条件下,逐渐改变起重机械检验的垄断地位,引入竞争机制,大力支持起重机械检验市场的开放,在竞争机制的作用下,会增加起重机械检验的市场竞争,检验机构为了寻找出路,必然提升检验质量; 其次,要严格建立完善起重机械检验市场准入制度,对于不符合标准的机构、公司坚决不允许其进入市场,质监部门也要转变传统的思想观念,提高服务意识,便民利民,促进质监部门的服务力度和服务水平,并且要积极接受上级部门的监督,配合相关部门的管理工作。检验机构在检验过程中,一旦发现不合格的起重机械设备,一定要将结果及时上报给有关部门,不合格报告的项目一定要全面准确。其次,监督部门要做好监督工作: 使安装单位能严格按照安装规范要求自己,对起重机械进行规范安装,及时到相关部门办理告知手续,在起重机械安装工作完成之后,及时到检验机构办理检验手续。检验机构接到安装单位的申请后,应该根据实际情况尽快对起重机械进行检验,检验结束后,要及时出具检验报告,向相关监察部门汇报检验结果与存在的问题。如果起重机械存在问题,相关监察部门要及时督促有关单位进行整改。第三,提高检验人员的检验水平,保证每一台起重机械设备的检验都能有效规范进行。第四,建立相关的制度,鼓励企业进行安装报检,施工单位在进行安装的时候要严格按照安装规范进行安装,检验环节不仅要做到对每一台起重机械进行规范检验,而且对于各个零部件都要进行全面细致的检验,避免由于出现检验疏忽而造成的安全事故。通过对起重机械进行检验,及时发现存在的问题,避免起重机械安全事故的发生,对提升起重机械的安全使用有着指导性作用。

4 结语

在现代化进程中,起重机械在促进经济建设中扮演着举足轻重的角色,伴随其发挥作用的同时,也潜伏着诸多安全隐患。只有安装企业增强安全意识,起重机械检验机构规范检验工作,提高检验能力和水平,监察机构加强监督管理,才能从根本上发现隐患消除隐患,保证经济发展的同时,更重要的是尊重每一个人的生命,为维护社会稳定尽微薄之力。

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