淺析礦山機(jī)械設(shè)備維護(hù)維修中應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)

謝志強(qiáng)

（云浮廣業(yè)硫鐵礦集團(tuán)有限公司，廣東 云浮 527300）

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是在不損傷被檢測(cè)對(duì)象的條件下，利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常或缺陷所引起的對(duì)熱、聲、光、電、磁等反應(yīng)的變化，來(lái)探測(cè)各種工程材料、零部件、結(jié)構(gòu)件等內(nèi)部和表面的缺陷，并對(duì)缺陷的類(lèi)型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、分布等做出判斷和評(píng)價(jià)。

1.技術(shù)的特點(diǎn)

無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)涉及到很多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，方法也很多，包括射線、超聲、磁粉、滲透、渦流常規(guī)方法和激光、聲發(fā)射等幾十余種方法。無(wú)損檢測(cè)診斷有如下主要特點(diǎn)：在不破壞構(gòu)件的條件下，利用材料物理性質(zhì)固有缺陷而發(fā)生變化現(xiàn)象，來(lái)判斷此構(gòu)件內(nèi)部和表面是否存在缺陷。提供多種及時(shí)、準(zhǔn)確查找缺陷的位置、大小并判斷其危害程度的方法。如在挖掘機(jī)大架制造和維修中，可檢測(cè)鑄、鍛、沖壓、切割加工是否符合要求，以對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)施監(jiān)控。按照設(shè)備的使用和負(fù)荷情況，有針對(duì)性地對(duì)重要部件實(shí)施檢測(cè)診斷，對(duì)其使用壽命進(jìn)行評(píng)估，避免過(guò)剩和不足維修。

2.應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)的必要性

目前露天采礦場(chǎng)的采掘設(shè)備正在向大噸位、大功率和高強(qiáng)度方向發(fā)展，一個(gè)現(xiàn)代化露天采礦山的機(jī)械設(shè)備的價(jià)值高達(dá)幾千萬(wàn)至幾億元人民幣。因而，采礦設(shè)備的使用效率已成為提高礦山企業(yè)管理水平和整體效益的最重要環(huán)節(jié)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)正在作為對(duì)使用中設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)、消除故障隱患以及提高設(shè)備檢修質(zhì)量、縮短檢修周期的重要手段越來(lái)越被人們所認(rèn)識(shí)、使用和推廣。

露天采場(chǎng)的采礦機(jī)械設(shè)備工作環(huán)境惡劣，粉塵大、酸雨多、全天候暴露在烈日和寒風(fēng)中，設(shè)備容易疲勞和應(yīng)力集中，而惡劣工況、煩重的工作任務(wù)和重負(fù)荷的沖擊又極易導(dǎo)至的礦用大車(chē)傳動(dòng)軸、半軸、采掘設(shè)備大架等主要部件在工作過(guò)程中的受力不均，因此常常會(huì)造成設(shè)備重要部件從小損傷發(fā)展成大事故，如礦用大車(chē)的半軸關(guān)系到整臺(tái)大車(chē)行車(chē)的安全，而采場(chǎng)惡劣的路況和煩重的工作任務(wù)極易造成產(chǎn)生應(yīng)力集中，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)將會(huì)釀成半軸斷裂事故，導(dǎo)致車(chē)輛傾倒，很有可能由此造成車(chē)輛損毀和人員傷亡的事故。如果能夠采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)定期對(duì)容易發(fā)生疲勞和應(yīng)力集中的部位進(jìn)行檢測(cè)，提前監(jiān)測(cè)出失效部位，則完全可以避免這些事故的發(fā)生。因此，使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)于預(yù)防因設(shè)備失效而引起事故非常必要。

3 應(yīng)用范圍

設(shè)備動(dòng)力軸和傳動(dòng)軸的內(nèi)部缺陷檢測(cè)采用超聲波探傷，大多使用A型脈沖反射超聲波探傷儀。如采場(chǎng)礦用大車(chē)傳動(dòng)軸和半軸、采場(chǎng)挖掘機(jī)的大架、底架等焊接件細(xì)微的開(kāi)焊、開(kāi)裂以及鋼板因應(yīng)力集中造成的損傷可以采用滲透檢測(cè)技術(shù)以及磁粉探傷技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)一些不太容易檢測(cè)的焊縫最好采用射線方法進(jìn)行檢測(cè)。

在采礦設(shè)備維修中選擇無(wú)損檢測(cè)診斷方法，應(yīng)對(duì)被檢測(cè)工件如軸齒輪、變速箱、挖機(jī)大架和底架等工件的材質(zhì)、成型方法、加工過(guò)程，缺陷的可能類(lèi)型、部位、大小、形狀等做認(rèn)真分析，然后確定選擇哪種檢測(cè)方法。例如，檢測(cè)表面缺陷可使用的方法有滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、渦流檢測(cè)、超聲檢測(cè)、聲發(fā)射檢測(cè)、中子照相、射線檢測(cè)。對(duì)于不同厚度的工件，可選擇準(zhǔn)確的檢測(cè)診斷方法。

正確選擇無(wú)損檢測(cè)診斷方法，除了要掌握各種方法以外，還需要了解采礦設(shè)備工件的材質(zhì)、加工生產(chǎn)工藝、使用條件和狀況、檢測(cè)技術(shù)文件和有關(guān)要求。

4.應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題

目前，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在礦山設(shè)備維護(hù)和維修中的應(yīng)用只是初級(jí)階段，為了迅速推廣并發(fā)揮重要作用，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題。

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(1)無(wú)損檢測(cè)的被檢測(cè)對(duì)象廣泛，檢測(cè)方法多種多樣，往往檢測(cè)一個(gè)對(duì)象要綜合應(yīng)用幾種方法，這就要求檢測(cè)人員要掌握各種方法，熟悉各種方法的適用范圍和它們之間的關(guān)系，面對(duì)被檢對(duì)象能選擇正確的方案和對(duì)結(jié)果做出正確評(píng)價(jià)。

(2)制定科學(xué)系統(tǒng)的無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。為了搞好評(píng)價(jià)，必須制訂適合礦山機(jī)械無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定失效判據(jù)，作為進(jìn)行評(píng)價(jià)的依據(jù)。

(3)隨著科技的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)的廣泛運(yùn)用，高靈敏度、高可靠性、高效率的無(wú)損檢測(cè)診斷儀器和設(shè)備不斷涌現(xiàn)，為無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)提供了可靠的硬件手段。微型計(jì)算機(jī)在超聲波檢測(cè)中能夠完成數(shù)據(jù)采集、信息處理、過(guò)程控制和記錄存儲(chǔ)等多種功能。許多超聲波儀器都把微處理器作為一個(gè)部件而組裝在儀器上來(lái)執(zhí)行處理數(shù)據(jù)和圖像任務(wù)，不僅提高了工作效率，而且提高了可靠性。因此，應(yīng)結(jié)合采礦設(shè)備應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)的實(shí)際情況，特別是對(duì)大型采礦設(shè)備檢測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)情況，研制和應(yīng)用新型無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的儀器和設(shè)備。

(4)建設(shè)為采礦機(jī)械設(shè)備服務(wù)的無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)網(wǎng)絡(luò)。要用網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)方法，組成一個(gè)全方位開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)，制訂無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃，選擇一些生產(chǎn)中亟待解決的課題，組織業(yè)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和大科研院所的無(wú)損檢測(cè)診斷技術(shù)專業(yè)人員進(jìn)行攻關(guān)、研究，并為他們搭建交流和研究的平臺(tái)，推進(jìn)無(wú)損檢測(cè)診斷水平的提高。此外還要建立無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，為今后的無(wú)損檢測(cè)積累經(jīng)驗(yàn)，還要充分應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)建立健全各種經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑸闊o(wú)損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和完善積累數(shù)據(jù)。

[1]高秀華.工程機(jī)械結(jié)構(gòu)與維護(hù)檢修技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[2]礦山機(jī)械使用與維修[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1997.10.