1 Prueba ultrasónica (UT)
La prueba ultrasónica es un tipo de tecnología de prueba no destructiva cuando las ondas ultrasónicas ingresan a un objeto y encuentran defectos. , parte de las ondas sonoras se reflejan y el receptor recibe y analiza las ondas reflejadas para medir con precisión los defectos y determinar la ubicación y el tamaño de los defectos. Las pruebas ultrasónicas son adecuadas para detectar defectos regionales dentro del objeto que se inspecciona. Las ventajas de las pruebas ultrasónicas son una fuerte penetración, equipo liviano, bajo costo de detección, alta eficiencia de detección, resultados de detección instantáneos, detección automática y es particularmente sensible a defectos de grietas dañinos en la detección de defectos.
2 Estado actual del funcionamiento de la maquinaria de las minas de carbón
La mayoría de los equipos mecánicos utilizados en las minas de carbón operan en entornos hostiles como el polvo, la humedad y los gases nocivos. cargas de impacto enormes y funcionan a alta intensidad durante mucho tiempo. Las cargas alternas generadas por el funcionamiento a alta velocidad y el entorno de trabajo pesado pueden amplificar fácilmente los defectos internos de los materiales o los defectos causados por la tecnología de procesamiento durante el procesamiento del husillo, formando grietas peligrosas. También existen defectos causados por un funcionamiento inadecuado del controlador, diseño e instalación inadecuados, forjado inadecuado del husillo, etc. Las grietas por fatiga son causadas por cambios en la resistencia del material y la rigidez del propio husillo durante el funcionamiento. Si estas peligrosas grietas no se descubren a tiempo, el husillo mecánico puede romperse repentinamente, provocando accidentes de seguridad importantes y pérdidas innecesarias a la mina.
3 Las minas de carbón necesitan detectar husillos mecánicos
Los husillos que deben probarse son: husillo del ventilador principal, husillo del tambor de elevación, husillo de la polea, husillo del tambor del transportador, jaula o elevación del contenedor. husillo, ruedas motrices del dispositivo de pasajero aéreo y ejes de derivación, etc. El eje principal mencionado anteriormente está limitado o cubierto por piezas estructurales ensambladas en el eje. Las piezas del eje son áreas de concentración de tensiones y son propensas a sufrir grietas superficiales o internas. Si se utilizan otros métodos de prueba no destructivos para la inspección, estas piezas ensambladas deben desmontarse del eje principal, lo que no sólo desperdicia una gran cantidad de mano de obra, materiales y recursos financieros, sino que también afecta directamente la producción normal de la mina de carbón. Para resolver este problema y proporcionar mejores condiciones para la operación de la maquinaria y el equipo de la mina de carbón, sería mejor utilizar la detección de fallas ultrasónica para detectar el eje principal sin desintegrarse.
4 Tecnología de prueba ultrasónica de husillo mecánico
4.1 Preparación
4.1.1 Comprender la situación real del husillo de la máquina que se está inspeccionando. Después de que el personal de inspección llegó al sitio de inspección, primero se comunicaron con la mina y solicitaron información básica sobre el husillo. Con base en la información proporcionada, pueden comprender el material del husillo, el estado del tratamiento térmico, la geometría, el tamaño, la estructura y cantidad del ensamblaje, el estado de tensión, las condiciones y el entorno de las pruebas en sitio, etc., proporcionando así las condiciones para las pruebas ultrasónicas. En segundo lugar, basándonos en la información que tenemos, trabajaremos con las minas para desarrollar un plan de pruebas.
4.1.2 Selección de piezas de prueba ultrasónicas Según la estructura de transmisión, el estado de tensión y la concentración de tensión del husillo, seleccione las piezas reductoras del acoplamiento del husillo, las piezas de conexión entre el rodillo y el husillo, y Las piezas reductoras del eje principal, el extremo fijo del motor y la raíz del chavetero son las piezas clave para las pruebas ultrasónicas.
4.1.3 Limpieza de la superficie de detección de defectos ultrasónica: utilice una gasa de algodón para limpiar los contaminantes en las piezas de detección de defectos seleccionadas y utilice papel de lija para alisar las piezas oxidadas.
4.1.4 Al seleccionar una sonda y un bloque de prueba estándar para pruebas ultrasónicas, la sonda debe seleccionarse de acuerdo con el tamaño de grano del material del husillo que se va a probar. Generalmente, se utiliza una sonda de 2,5 MHz para pruebas ultrasónicas. pruebas. De acuerdo con la forma y longitud del husillo a inspeccionar, se seleccionan bloques de prueba estándar CS-I, CS-2C, CSK-ⅲA, CSK-ⅱA y RB-2 para la inspección de sensibilidad de detección ultrasónica.
4.1.5 Ajuste de la sensibilidad del instrumento La sensibilidad del instrumento de detección se puede lograr ajustando la [Ganancia], el [Atenuador], la [Fuerza de emisión] y otras perillas en el detector de fallas ultrasónico. La detección radial adopta el método de detección de sonda recta y el ajuste de sensibilidad de la sonda recta incluye el método de ajuste de onda inferior de la pieza de trabajo y el método de bloque de prueba de comparación. Cuando la longitud del lingote radial S ≤ 3N (área cercana al campo), se utiliza el método de comparación de bloques de prueba, y la longitud del lingote s > 3n (área cercana al campo) se ajusta mediante el método de ajuste de onda de fondo plano grande. El ajuste de la sensibilidad de detección de la sonda de inclinación consiste en utilizar el bloque de prueba CSK-IIA o RB-2 para ajustar la sensibilidad del sistema de detección al nivel 2 o 3.
4.1.6 Selección del acoplante: aceite de motor, aceite de transformador, glicerina, agua y silicato de sodio se utilizan a menudo como agentes de acoplamiento en pruebas ultrasónicas.
4.2 Método de prueba ultrasónica del husillo
Existen dos tipos de sondas para la prueba ultrasónica del husillo: sondas rectas y sondas inclinadas.
La sonda recta detecta principalmente la parte expuesta del eje principal, y la sonda oblicua detecta principalmente la parte reductora del acoplamiento del eje principal, la parte de conexión entre el rodillo y el eje principal, la parte reductora entre el eje principal y el extremo fijo. del motor, la pieza de conexión entre el eje principal y las aspas del ventilador, y la raíz del chavetero.
4.2.1 Escaneo con sonda recta
1) Escaneo radial: deje que el minero use una llave para abrir la cubierta del extremo del husillo, aplique agente de acoplamiento al extremo del husillo y coloque la sonda recta de onda longitudinal en la cara del extremo del husillo, presión 0,5 ~ 1 kg, velocidad 20 ~ 50 mm/s, 100%. Durante el escaneo, la sonda se aplica al escaneo de superposición "W". Mientras la sonda está escaneando, usted debe observar los cambios de forma de onda en la pantalla del instrumento en cualquier momento y juzgar la información mostrada una por una.
2) Escaneo circunferencial: aplique agente de acoplamiento a la parte expuesta del husillo y use una sonda recta para realizar un escaneo omnidireccional 100% circunferencial a la misma presión y velocidad. Mientras escanea con la sonda recta, observe los cambios de forma de onda en la pantalla del instrumento en cualquier momento y juzgue la información mostrada una por una.
4.2.2 Utilice una sonda angular para escanear la parte reductora del acoplamiento del husillo, la parte de conexión entre el rodillo y el husillo, la parte reductora del husillo y el extremo fijo del motor, la raíz del chavetero y otras partes no expuestas El escaneo debe realizarse a lo largo del El husillo se mueve radialmente, la presión es de 0,5 ~ 1 kg, la velocidad es de 20 ~ 50 mm/s, 100%.
5 Ubicación, cuantificación y evaluación de defectos
5.1 Ubicación de defectos
La ubicación de defectos se basa en el valor de escala horizontal y el escaneo del eco de defectos en el detector de defectos Velocidad de la pantalla del osciloscopio para localizar defectos. Cuando se utiliza una sonda recta para detectar ondas longitudinales, después de ajustar la línea de exploración de referencia del instrumento de acuerdo con la relación de 1￠n, la distancia desde el defecto a la superficie de detección se puede obtener directamente de la posición de la onda del defecto en la escala horizontal del instrumento. Por ejemplo, cuando la línea base de tiempo se ajusta según la relación de trayectoria del sonido de 1 a 2, la onda inferior del husillo debería aparecer en la cuadrícula 10. Cuando la onda de defecto aparece en la cuadrícula 6, la distancia entre el defecto y la superficie de detección es 2 × 60 = 120 mm. Cuando la sonda oblicua de onda de corte detecta el eje principal, la posición del defecto se puede determinar mediante el ángulo de refracción. (β) y la trayectoria de la onda acústica X (sistema de coordenadas polares). También puede determinarse por la distancia horizontal L y la profundidad del defecto (sistema de coordenadas cartesianas).
5.2 “Cuantificación de defectos”
La cuantificación de defectos se refiere a la determinación del tamaño, número, longitud y área de los defectos durante las pruebas. La precisión de la cuantificación de defectos está directamente relacionada con el éxito o el fracaso de las pruebas. Sólo determinando con precisión el tamaño de los defectos en las minas podremos tomar medidas oportunas, como el reemplazo o la reparación, para evitar accidentes importantes y eliminar peligros ocultos de manera oportuna. En la actualidad se utiliza el método de cuantificación, método equivalente y método de medición de longitud de defectos del husillo. La profundidad de la grieta por fatiga transversal del eje principal se mide mediante el método equivalente y la longitud de la grieta se mide mediante el método de longitud. Los métodos equivalentes se utilizan comúnmente para la detección de fallas en el husillo, como el método de comparación de bloques equivalentes y el método de comparación relativa de la altura de onda del fondo (dB).
5.3 Evaluación de defectos
Una vez completada la inspección, de acuerdo con las características de longitud de onda, cantidad y forma de onda de los defectos, de acuerdo con GB/T6402-2008 "Método de inspección ultrasónica para acero". Forjas" JB/T 1581-2014 De acuerdo con los requisitos de "Métodos de inspección ultrasónica para turbinas de vapor, rotores y piezas forjadas de husillos", la mina puede realizar evaluaciones precisas de los defectos. En resumen, la tecnología de prueba ultrasónica puede detectar defectos internos de la estructura del husillo mecánico sin dañar las piezas. No solo puede realizar una evaluación cualitativa, sino también evaluar cuantitativamente el tamaño y la ubicación de los defectos y brindar resultados de evaluación, lo cual es beneficioso. a las minas de carbón. El funcionamiento normal de los equipos mecánicos proporciona una garantía confiable para la producción segura de las empresas mineras de carbón.
；