无损检测煤矿机械论文

1四种无损检测技术的原理

1．1磁粉检测技术

磁粉检测技术主要是根据漏磁原理发展而来的一种检测技术，是对煤矿设备中铁磁性材料作用一定的磁场使其磁化，如果设备零部件的表面或者接近表层处存在损毁或缺陷，就会使得磁场的磁力线发生不均匀性分布，进而产生漏磁的现象。根据漏磁原理，可以通过覆盖磁悬液的方式，让漏磁场附近的区域吸附磁粉，从而根据磁痕的分布判断损毁位置和分布状况。磁粉检测技术在煤矿机械设备中主要应用在支架的顶梁、底架以及箱体焊接部位等细微部位的检测工作中，主要适用于壁厚小于1mm的工件。上述零部件大部分都是铁磁性材料，表面也容易造成疲劳裂纹等损伤，采用磁粉检测技术可以很好地检测出表面及近表面的损伤。收稿日期:2015－02－02作者简介:葛洪广(1962－)，男，毕业于大同煤炭工业学校煤矿机械化专业，现在山西华晋吉宁煤业有限责任公司从事煤矿机电技术管理工作。

1．2超声波检测技术

超声波检测技术主要是采用脉冲反射超声波探伤仪，对被检测机械设备的内部缺陷进行探伤检测。超声波是一种频率超过二十万赫兹的声波，具有比较好的方向性和穿透能力，在使用超声波探伤时，当遇到两种不同的介质时，超声波会产生反射现象，从而可以检测出损伤的位置和范围。检测时，超声波检测头必须与待检工件表面紧密接触，不可以有空隙存在，超声波检测头可以同时接收到损伤处反射回来的超声波，并将其转变为电信号进行相关处理。超声波检测主要是探测工件内部的缺陷和损伤，主要应用在煤矿机械设备动力轴以及传动轴等内部零部件的检测上。

1．3射线检测技术

射线检测技术主要是采用X射线和γ射线对煤矿机械铸件和焊缝进行检测，由于铸件裂纹和焊缝裂纹都是体积性的，所以当射线入射方向与裂纹呈相同平面的时候，射线可以检测出损伤或者缺陷。射线检测中软射线检测主要应用在轻质和薄质材料上，重型材质和厚材质需要使用硬质射线进行检测。目前射线检测结果的后期处理方式也已经有了很大的进步，可以提供更多的信息给机械设备维护人员。

1．4渗透检测技术

渗透检测技术主要是采用虹吸原理进行的，主要包括着色法和荧光法。煤矿机械设备渗透技术的使用主要采用的是着色法，具体是先将渗透剂渗透到待检工件的表面，然后施加显影剂，由于渗透剂和显影剂的化学作用，此时在待检工件的损伤或者缺陷部位会有比较明显的颜色，从而根据颜色的分布可以确定损伤或者缺陷的位置形状和分布。由于煤矿机械设备中含有大量的非磁性材料，如铜、铝等，无法采用磁粉检测技术进行检测，只能通过渗透检测技术进行检测，所以渗透检测在煤矿机械设备安检中有着广泛的应用。

2煤矿机械安检中无损检测技术的具体应用

2．1煤矿机械传动轴类安全检测

煤矿机械设备中传动轴类是应用非常广泛的一类零部件，例如通风机主轴、皮带运输机主轴、提升机主轴等，在煤矿生产中都具有非常重要的作用。这些零部件作为承载部件，长期大负荷运行，很容易造成磨损和疲劳裂纹。这些疲劳裂纹如果不能及时发现和处理，就是安全隐患，很容易造成传动轴疲劳断裂，甚至造成重大安全生产事故。在检测这类疲劳裂纹和磨损的时候，由于拆卸此类传动轴难度很大，通常是采用超声波检测技术对此类轴进行检测，利用超声波探伤仪用纵波检测的方式检测传动轴的端面，用横波检测的方式对传动轴的径向进行检测。由于轴类零件的制造工艺特殊以及轴类台阶较多，因此其内部缺陷和裂纹基本上是平行于轴向的，所以主要还是以横波检测为主，纵波检测为辅，纵横波相结合的方式能够全面得将传动轴内部的缺陷和裂纹进行检测和判断，为设备维护人员提供详细的检测信息，从而为后期处理提供详细真实的依据。

2．2煤矿机械通风机叶片的安全检测

通风机是煤矿机械中常见的设备，主要作用是为了保障矿井下正常的通风，以确保井下工作人员的健康和人身安全。由于通风机运行的环境十分严酷，空气湿度大，酸性强，加之长时间运行，造成通风机叶片在转动时受载荷部位很容易产生疲劳裂纹。如果检测不够及时，一旦叶片发生断裂，将会对整个通风机造成破坏，所以对煤矿通风机叶片的无损检测非常重要。

2．3煤矿机械提升设备连接件的安全检测

煤矿机械提升设备连接件主要有销轴、吊钩等，是提升设备承受载荷的主要零部件，而且长期使用很容易产生裂纹，需要定期做无损检测，以保障生产的安全性和可靠性。由于这些连接件可以进行拆卸，而且大部分是铸铁的材质，因此可以用磁粉检测技术对零部件表面进行检测，对销轴类的零部件可以同时采用端面纵波超声波进行检测。

3煤矿机械设备无损检测技术的发展趋势

3．1超声相控阵检测技术

超声相控阵检测技术是近年来发展起来的一种新型无损检测技术，目前在煤矿机械设备检测中，超声相控阵检测技术应用的范围比较小，还没有实现普遍使用。超声相控阵技术主要是采用多种形状的多阵元换能器来产生和接收超声波波束，并且根据控制换能器中发出的各脉冲时间延迟，从而获得声波的变化，实现检测过程。最后通过机械电子扫描的方式获得最终的检测图像和检测分析结果。超声相控阵技术的优点在于可以检测结构复杂的零部件和其他无损检测技术无法检测到的盲区位置。

3．2微波无损检测技术

微波无损检测技术是利用电磁波的反射作用和投射作用来获得电磁波的振幅和相位变化，从而分析出待测工件中的裂纹裂缝等缺陷。该技术的特点就是可以提供最精确的无损检测数据和检测结果。

4总结

我国的煤矿机械无损检测技术已经得到了广泛的发展，但是从整体水平上来说与发达国家还有很大的差距。煤炭企业中无损检测专业队伍技术人员和操作人员的素质水平还不够高，缺乏理论和经验的结合。煤矿机械安检人员应该把无损检测的现场经验和检测理论、检测规范结合起来，才能做好无损检测工作。

作者：葛鸿广 单位：山西华晋吉宁煤业有限责任公司