无损检测技术在矿山机械维修中的应用

杜 广

(新疆地矿局 探矿机械装备中心，新疆 乌鲁木齐 830028)

随着科学技术的发展，无损检测技术应运而生，它凭借着其广泛的应用空间与发展前景已应用于地质勘测、机械、土木、航空航天等专业中，因此，在煤矿机械等一些设备中利用无损检测技术已成为一种更为安全可靠的必然选择。它是一种利用物质的某些特性(物理性质)来检测工件中的缺陷或不匀称，从而检测出缺陷的大小、性质、形状、分布特点。然而此技术应用于矿山机械设备的维修中，更能提高机械的生产效率，保证其工作的安全与可靠性。由于矿山的地理位置与检测具有很大的难度，这也是采矿事故一直发生人难以解决的原因所在，正是这样的特殊性，使得无损检测技术可以应用于矿山机械的检测中，传统的矿山机械设备检测维修需要在停止作业的情况下，人为的对机械进行检测，这样大大地降低了机械的生产效率也不能快速找到机械问题所在，而无损检测技术在不破坏机械性能与安全下，对机械设备进行快速而全面的检测，能及时发现问题所在，并对这些提出相应的解决方案，所以无损检测技术在矿山机械维修中的应用具有必然性。

一 损检测技术的优点

(1)无损检测相对破坏性检测相比，具有非破坏性，能对被检测对象进行全面的检测而破坏性在一般情况下仅用于对初始材料的检测，如采用拉伸、压缩、弯曲等来测定相应的应力，弯矩等，这些显然破坏了材料本身的初始状态，而无损检测则不会破坏原材料，无损测量技术可以对材料的原材料、中间的加工环节以至最后的完工都可以进行检测。

(2)无损检测技术存在于很多科学技术领域，方法也非常多，包括射线、超声波、磁粉、渗涡流以及渗透等常规方法，非常规方法如声发射、激光、声发射等。根据煤矿设备运行中的过煤量，有目的性的对重要组成部件进行检测诊断，从而增加其使用寿命。

(3)在对矿山机械制造、维修过程中，利用无损检测技术对产品质量进行监控，再利用其他技术剔除不合格品，进而降低生产成本。

(4)能改进制造工艺，能在检测的同时反馈信息对工艺进行改造，同时进行大量的模拟实验，直至得出满足要求可行的工艺流程。

二 无损检测技术在矿山机械设备中应用与现状

矿山作业具有特殊性，矿山机械设备通常在粉尘、煤泥等恶劣而复杂的环境中，经常会处于高强度高载荷的工作运转状态。为了适应这些特殊要求，我们不得不在提高机械的性能的同时进行无损检测，以及时发现机械设备的安全隐患。随着我国工业化的发展，煤炭行业对无损检测技术的需求更是迫在眉睫，高产高效的矿山机械设备正在向大容量、高强度、大功率、低成本方向前进。我国目前一个大规模的现代化煤矿基地耗资高达几亿元人民币，这些主要用于购进先进的矿山机械设备，所以，提高机械的使用效率是增加经济效益，降低生产成本的至关重要环节。无损检测技术应用于矿山机械设备中，能消除故障隐患和提高设备的检修质量，更能节约宝贵的时间，这种新进的检测技术被越来越多的人们所吸引。

为避免矿山安全事故的再一次出现，国家对煤矿的安全生产制定了一系列的安全规程和行业标准，规定生产中对机械的重要环节进行定期检测，如拉杆、插销等，以防这些重要环节的漏洞而产生重大的安全事故。无损检测技术凭借其不损坏构件的特性，能快速检测出零件的表面以及内部缺陷，从而进行定性评估，根据对缺陷的形状和位置的测量，分析给出评估结果与解决方案。然而这种同时具备检测性和针对性的技术应用在矿山设备的加工制造方面以及保养维修过程中对零部件进行全方位的检测维修，这样不仅能提升机械的生产效率，与此同时也能延长设备的使用年限，更为重要的是，能有效规避因机械的故障而造成安全事故的风险，这就使得无损测量技术应用于矿山机械设备中能提高安全生产的能力，能保障工人的生命安全，尽量使损失最小化。

无损检测技术运用在矿山机械的检测和维修里，往往是利用机械的传力系统内部缺陷而采用超声波检测的。通常情况下运用A 型的脉冲反射超声波探伤仪，因为这种仪器可以检测出极其隐蔽与细微裂纹，因而把这种仪器运用在检测零件连接处的细小裂纹和支座的底座与顶梁处的缺陷处，所以说其检测精度非常之高，另外还利用渗透检测技术与涡流检测技术检测其他不易察觉与测量的局部零件。因此对一些非常细微的焊接缝最好用射线检测技术。矿山工作环境因粉尘、煤泥、噪音的影响，使得采掘现场空间狭小，氧气含量不足;在选择检测方法之前，应对被测工件如轴、变速箱、支座、齿轮、零件的材质、加工方法有确定的了解，对零件的大小、形状以及部位做人真的数据分析，才能确定检测方法。面对如此高难度的挑战，矿井下采用无损检测技术对机械设备进行安全隐患的排除与预防性检测，则是非常重要的步骤。下面给出不同厚度的工件的几种检测方法。

表1 不同厚度的工件无损检测诊断方法

表2 焊缝超声波探伤内部质量等级

利用数字无线通信技术来取代传统的模拟技术通信，能及时对设备进行实时监控与检测，并能对设备进行故障分析、诊断与维修，此方法在不停止作业的前提下进行诊断维修，此法具有经济性与效益性，因其具备通信的实时性与准确性，能更好的应用于矿山机械设备的检测与维修。

三 无损检测技术在矿山机械维修中的实际问题

当前工业发展情况下，无损检测技术在煤矿中的应用仍处于初级阶段，具有很大的发展空间与巨大的前景和研究的价值。

1.由于无线技术受干扰严重的问题，在实际应用过程中有一定难度。

2.由于受温度等多方面的影响，在实施过程中比较困难，将理论应用于实际还存在一些技术性的问题。

3.检测专业人员和高级管理人员比较少，即打的阻碍了无损检测技术在矿山机械维修中的应用，经验丰富的检测人员大多是老一辈了，而年轻的检测工作人员虽然拥有强大的技术作支撑，但没有或缺乏切实的实践经验。

4.目前国家和高校对无损检测技术还不够重视，我国的无损检测技术还处于比较薄弱的初级阶段，目前能够学习和浏览的网站比较少，测技术综合网站更加少，仅仅只有几家网站。

四 无损检测技术的期望与发展

随着中国无损检测技术的发展和进步，超声无损检测已经应用到了几乎所有的工业部门，航空航天、桥梁道路建设、矿山工业已广泛应用无损检测技术。中国在无损检测技术上取得的重要进步大体上包括计算机化超声系统、超声波探伤检测、超声数字处理、超声波信号处理、高频超声无损检测技术、各种扫描成像技术以及一些复杂构件的自动扫描超声成像检测等。无损检测技术的规范化与标准化为检测技术提供了更为方便、快捷的检测方法，检测仪器的数字化、小型化、图像化、智能化等一系列发展，为从理论到实际的发展提供了保证。目前我国引进了ISO，ATSM、DIN、SS、BS NF 等多个国外标准，无损检测人员的培训逐渐与国际接轨。

五 结语

综上所述，建设应用于矿山机械维修的无损检测技术，要借助于多种无损检测技术，使检测仪器的使用更加方便，实现数字化、智能化、图像化。一些灵敏度高、可靠性高、效率高的无损检测设备和诊断仪器的大量涌现，为无损检测技术应用于实际工业化作业提供了可靠的技术手段。希望无损检测技术在矿山机械维修中的应用会发展的更加快速，稳健。

［1］本书编写组;矿山机械使用与维修煤炭工业出版社，1997

［2］高秀华;工程机械结构与维护检修技术［M］;化学工业出版社，2004

［3］中国机械工程协会无损检测协会无损检测概论［M］;北京机械工业出版社，1993

［4］郭美生;无损检测技术在煤矿机械设备维修中的应用煤炭技术，2004