煤礦絞車主軸疲勞裂紋檢測
發布時間：2017-11-22
1引言
絞車是煤礦關鍵設備之一,而主軸又是絞車的關鍵部件。在無應急的情況下,一旦發生斷裂將造成重大經濟損失和安全事故。為了避免或減少這種突發事故的發生和降低由此產生的經濟損失,必須對主軸實施有效檢測,以保證絞車運行的安全,絞車主軸簡圖如圖1所示。
2檢測方法的選擇
以往絞車主軸斷裂事故表明:主軸上與聯軸器相連接部位的軸頸部位(尤其是切向鍵附近)是疲勞裂紋容易產生的一個關鍵部位(如圖2所示)。絞車主軸在役狀態下定期檢測都是在聯軸器殼體不拆開情況下實施的,為了有效檢測疲勞裂紋,選擇超聲波探傷作為主要探傷方法。
3探測條件的選擇
根據經驗,疲勞裂紋主要產生于軸頸根部且略靠上,向徑向發展并與徑向成20°～30°夾角(見圖2)。選擇超聲橫波探傷,用斜探頭在外圓面探傷(探頭位置見圖1)并選擇k2(β=63.3°)以保證聲束方向與裂紋反射面基本垂直,便于發現裂紋缺陷。
4儀器調校
(1)利用CSK-IA試塊測量斜探頭零點,前沿和K值。
(2)在CSK-IA試塊上,以深度1∶1調校儀器。
5疲勞裂紋判斷
(1)首先,探頭在遠離鍵槽部位的軸的外圓面進行軸向往復移動,并適當調整增益量,使波形便于觀察,動態波形應如圖3所示。
(2)其次,探頭在鍵槽附近軸的外圓面進行軸向往復移動,并略微左右擺動。如果動態波形仍如圖3所示,則認為軸頸根部未產生疲勞裂紋;如果動態波形類似圖4所示,則認為軸頸根部產生了疲勞裂紋。從動態波形上可以大概確定裂紋深度;根據探頭在外圓面圓周方向的移動,可以基本確定裂紋在圓周方向的長度。
6疲勞裂紋的驗證
應用上述方法2年之內共檢查全局十幾個礦的絞車主軸30多臺次。共發現2件主軸軸頸根部有類似圖4所示動態波形,繼續運行三個月后進行復探,發現疲勞裂紋在周向長度和徑向深度方面都有擴展。后經拆除聯軸器殼體,對軸頸部位進行著色探傷檢查,發現軸頸根部確實存在疲勞裂紋,周向長度與超聲波探傷結果基本吻合;徑向深度也能從鍵槽側面觀察到,也與超聲波探傷結果基本吻合。
摘自：中國計量測控網
