探傷設(shè)備探頭卡座優(yōu)化設(shè)計(jì)

李亮 藺濤 張振濱

摘 要：山東壽光巨能特鋼有限公司軋鋼廠精飾線探傷設(shè)備于2008年投產(chǎn)使用，組合形式為渦流+超聲探傷，為全套進(jìn)口設(shè)備。自投產(chǎn)以來主要為重要鋼材探傷使用，設(shè)備未滿負(fù)荷生產(chǎn)，自2015年以后，公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整及生產(chǎn)汽車用鋼，設(shè)備使用率提高，精整線進(jìn)入滿負(fù)荷生產(chǎn)。設(shè)備備件的及時(shí)提供尤為重要，其中作為進(jìn)口件的易損件價(jià)值高、易損壞、采購周期長，很難滿足要求。

關(guān)鍵詞：探傷；探頭；卡座；優(yōu)化設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.004

1 前言

山東壽光巨能特鋼有限公司軋鋼廠為熱軋棒材生產(chǎn)線，主要鋼種為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、管坯鋼、軸承鋼等，產(chǎn)品規(guī)格為Φ16～300mm，棒材長度6-10m。隨著公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，生產(chǎn)高品質(zhì)鋼材的增加，以及重點(diǎn)客戶要求探傷鋼材數(shù)量的增加，對(duì)探傷設(shè)備的連續(xù)性及穩(wěn)定性提出更高的要求，然而探傷設(shè)備的易損件價(jià)值高，易損壞，采購周期長等問題嚴(yán)重制約公司產(chǎn)品的周期，尤其是探傷設(shè)備的探頭卡座，根據(jù)探傷鋼材規(guī)格的不同進(jìn)行調(diào)整，使用頻率高，易損壞。

2 存在問題及原因分析

2.1 存在問題

通過現(xiàn)場(chǎng)使用情況查看及分析，發(fā)現(xiàn)探頭卡座雖小但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用環(huán)境相對(duì)也比較差，其工作環(huán)境不僅有氧化鐵皮還要用水作為耦合物進(jìn)行探傷，探頭及卡座相當(dāng)于浸泡在水中，卡座的固定是用螺栓使其固定，卡座本體上鑲嵌銅螺母，利用螺紋緊固，時(shí)間稍久就會(huì)生銹加之氧化鐵皮進(jìn)入螺紋之間使其螺栓不能擰出而斷裂，或者使鑲嵌在卡座上的銅螺母一起旋轉(zhuǎn)而失效。

2.2 原因分析

通過圖紙和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致卡座損壞的直接原因有兩種，一是卡座上鑲嵌的銅螺母隨螺栓受力后一起轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致不能調(diào)整而失效；二是螺栓因銹蝕及氧化鐵皮進(jìn)入等原因?qū)е虏荒軘Q出斷裂失效。

3 改進(jìn)措施

根據(jù)以上原因分析并結(jié)合實(shí)際情況，為解決上述存在問題，從以下兩個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

（1）重新設(shè)計(jì)銅螺母形式。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用位置及受力情況，結(jié)合卡座結(jié)構(gòu)制定相應(yīng)的措施，一是改變?cè)需偳兜膱A形銅螺母，由圓形變?yōu)闄E圓形，即改變了受力結(jié)構(gòu)，使其受力后不再依靠單一的摩擦力，而是由卡座本體受力，如1圖所示。

（2）對(duì)螺栓進(jìn)行改進(jìn)。針對(duì)螺栓不能擰出而斷裂問題分析，螺栓為細(xì)長型，長度為75mm，最小直徑為φ4.13mm，受探傷鋼材規(guī)格因素限制，需間斷性進(jìn)行調(diào)整，分析螺栓失效主要為疲勞斷裂，另外在探傷時(shí)因鋼材表面氧化鐵皮落至螺紋間使螺栓受力變大而導(dǎo)致螺栓斷裂。根據(jù)以上原因，改進(jìn)螺栓應(yīng)力集中區(qū)及改變強(qiáng)度，材質(zhì)，并由專業(yè)廠家制作。如圖2所示：

4 取得效果

（1）自通過改造后至今未發(fā)生因銅螺母隨螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)而失效的情況。

（2）螺栓斷裂的數(shù)量明顯降低，穩(wěn)定了生產(chǎn)，保證了設(shè)備的可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）通過改造，縮短易損件采購周期，降低運(yùn)行成本，節(jié)約備件成本20余萬元。

（4）減輕職工的勞動(dòng)維護(hù)強(qiáng)度。

5 結(jié)束語

通過探頭卡座的優(yōu)化設(shè)計(jì)，解決了備件易損壞、采購周期長、成本高等問題，減輕了維護(hù)強(qiáng)度，穩(wěn)定了探傷設(shè)備可靠運(yùn)行，對(duì)同行業(yè)同設(shè)備的改進(jìn)做好鋪墊，在設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行方面具有借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：李亮（1987-），男，山東壽光人，本科，助理工程師，研究方向：機(jī)械工程。