超声检测技术在煤矿机电设备安全检测中的应用

摘要：本文主要针对超声检测技术在煤矿机电设备安全检测当中的作用进行探讨，具体内容包括无损检测的实质，非缺陷回波的检测，以及在此基础上分析煤矿机电设备安全检测中，使用超声检测技术的具体原则和方法。希望文中讨论的内容，能为今后煤矿生产工作提供可靠的参考资料。

关键词：超声检测;煤矿机电设备;安全检测

在科学技术的带动之下，我国煤矿机电设备的安全检测工作得到了大幅度的提升，其主要原因是超声检测技术开始不断融入煤矿机电设备的检测环节中。

1 当前煤矿生产电机维护现状

1.1 检测技术落后

煤矿生产机电的日常运行对技术水平具有较高的要求，但是煤矿生产机电的设备结构具有框架复杂，稳定性差的特点，因此在日常的生产工作中，对机电设备的维护和检修过程非常的困难。据了解，我国煤矿生产机电行业，在检测技术方面存在较为落后的情况，这直接导致煤矿机电设备的安全运行受到极大的消极影响，造成该问题的主要因素是缺乏高技术含量的检测技术以及。以及高层次的检测技术研究人员。因此，煤矿企业为保证煤矿生产机电的正常运行，需在施工设备选取时，严格按照相应的标准，选取具有高技术含量和高质量的施工设备。

1.2 传统配件检测方式具有局限性

检测方法不仅在矿井工作的过程中占据着重要的地位，在机电配件检修工作中也发挥着重要的作用。检测部门在进行煤矿机电设备检测时，常用的方法为员工检测方法，这属于传统的配件检测方法，虽然该方法可以对关键性机械配件进行准确的检测和处理，但对技术工作人员有着较高的依赖性，如果技术工作人员的能力存在问题，那么检测的结果也无法保证准确性。除此之外，有部分技术工作人员对检测内部的问题无法进行解决，不能迅速判断故障问题从而忽略检修过程中的损坏配件。在此背景之下，使用超声波无损检测技术，可有效提高故障检修的效率，并迅速判断故障问题。见图1。

2 超声检测技术对煤矿关键零部件的安全检测

2.1 无损检测实质

所谓的无损检测，顾名思义是在不对机电零件造成损坏的前提下，对机电内部的零件进行损伤探查。应用超声检测技术对机电进行无损检测工作，目的在于判断机电内部是否存在零件损坏的现象。近年来，超声波技术在煤矿机电检修中得到广泛的应用，它的使用价值相对较高，不仅可以有效消除机电设备中的安全隐患，还可在一定程度上降低企业的经济损失。而且在对机电设备的主轴进行检测或者维修工作时，该技术可极大的提高工作的效率，为设备的后期使用提供一定的保障。

2.2 非缺陷回波的识别

在针对煤矿机电设备进行损伤探查的过程当中，使用超声波技术，可在探伤仪的屏幕上出现缺陷波f，底波b，以及始波t的情况，但是也会存在非缺陷回波的情况，工作人员在对设备的损伤情况进行分析时，根据探伤仪屏幕上的波长、波段等各形状进行判断（见图2）。在分析期间，影响分析效果的因素，主要有迟到波，三角反射波和干扰波。为提高检测技术的准确性，工作人员需应用超声波检测技术进行定量、定性和定位分析，将缺陷定性与加工工艺进行结合，对工件的材料进行充分考虑，从而降低非缺陷波对缺陷波判断产生的影响，从而整体提高缺陷不识别的准确性。

3 超声检测技术在煤矿机电设备安全检测中的应用

3.1 使用超声波无损技术的基本原则

超声波无损检测技术具有灵敏度高、声波穿透力强，可对零件损伤进行正确判断的特点，但在使用超声波检测仪器进行具体检测工作时，工作人员必须对检测的结果以及零件做好保护措施，避免在检测期间出现积电损坏现象。而且超声波无损检测技术需与煤矿机电设备结合使用。该技术的使用能极大缩短部件检测的时间以及检修和维护的成本。

3.2 进行矿井机电设备超声波探查的方法

3.2.1 在检测矿山变频器时使用超声波仪器

与其他类型的检测技术相比，超声波探测仪的优势在于它的探头可以在第一时间感应变频器的变化，所以当探测仪在与变频器的距离十分靠近时，一旦机器内部出现问题，那么探头就可以通过反映电频的变化以及电流电压的问题，将机械的损坏情况完整的展示出来。而且在发现问题之后，超声波探查也还可以在第一时间将问题传输到故障处理中心，工作人员可以根据故障处理中心的数据及时了解机电设备的故障情况，并第一时间进行故障处理。

3.2.2 在机电零件方面使用超声波检测方式

使用超声波对机电零件进行检测，可以有效解决传统检测方式无法对复杂性零件且不集中的颗粒状零件进行检测的漏洞。据了解，我国煤矿行业在开展矿井工作时，使用的机电仪器主要有摇臂箱和变速一体箱，这两个机器的零件具有复杂性的特点，而且零件的表面特征表现为颗粒状。这些零件的特点会导致传统的检测方式信号不断削弱，甚至出现信号干扰问题。使用超声波技术对该类型的零件进行检测，可以运用声波频率较低的探头，这种探头的类型属于直型探测头，可有效避免信号干扰问题。

3.2.3 超声波检测锻造类机械零件

与其他类型的零件相比，锻造类的零件制造过程相对特殊，而且它的材料出现裂痕的概率也相对较大。再加上受部分零件自身结构特性的影响，导致零件制造过程受力不均匀。近年来，人们对机电设备的研究在不断深入，机电设备内部零件的复杂程度也开始逐渐升高（见图3）。所以在进行零件锻造的过程当中，出现零件损坏的概率就呈现出逐年增长的趋势，这直接导致煤矿机电设备的使用寿命大幅度下降，而且维修和检測的过程也极其困难。超声波检测技术的发展和应用，能满足内部构造复杂零件的检测问题，而且还可以及时发现零件内部的具体状况，将零件检测和维修的成本控制在可承受的范围之内。

3.3 定时定期进行机电检测

煤矿机电设备的正常运行与其内部各个部件之间存在密切联系，如果某一部件的使用存在问题，那么整个设备的使用效率也会大打折扣，甚至无法正常运行。所以工作人员必须定时定期对机电设备进行检测工作，通过了解机电内部的具体状况，发现和解决问题，从而保证机电设备长期处于正常运行的状态当中。在煤矿电机设备的多种检测方式当中，超声波检测方式无疑是性价比最高的一种。而且由于近几年随着科学技术的飞速发展，超声波检测技术也逐渐得到完善，检测的成本开始大幅度下降，检测的水平也得到很大的提升。所以煤矿企业可以在短时间内利用超声检测技术，对机电设备内部的情况进行检测和了解，而且不需对机械设备进行拆卸，总而言之，对于煤矿机电设备而言，超声波检测技术是一种具有较高应用价值的检测方法，可有效提高检测的效率。

4 结束语

通过上文的分析，我们可以发现，在煤矿机电设备处于正常运行状态时，它的运行效率和运行质量与煤矿生产水平之间存在密切联系，又能有效提升煤矿机电设备的运行效率，那么生产水平也能得到大幅度提升。那么为保证煤矿机电设备为企业的发展带来较大的经济价值，相关单位就需定时定期对煤矿机电设备进行检测，通过及时了解机电设备内部的实际情况，对存在的问题和故障及时了解和解决，从而保证机电设备的正常运行，以及提高煤矿生产的效率。

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作者简介

邢汉卿，男，大学本科学历。毕业于太原理工大学，采矿工程专业。采煤助理工程师，现在西山煤电杜儿坪煤矿安监处从事安全管理工作。