钢丝绳在线无损检测方法的研究.pdf

- 5 6 - 煤矿机电 2 0 0 6 年第6 期 钢丝绳在线无损检测方法的研究 周国庆， 金丽莉 国家采煤机械质量监督检验中心， 上海 2 0 0 0 6 2 摘要 针对 目前国内钢丝绳检测方法的弊端， 提出一种新的在线无损检测方法。着重介绍其系 统、 原理及检测方法。 关键词 钢丝绳 缆 ； 在线； 无损检测 中图分类号 T M 2 4 6 ； T D 5 3 2 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 0 8 7 4 2 0 0 6 0 6 0 0 5 6 0 2 A S t u d y o f On l i n e No n - d e s t r u c t i v e De t e c t i n g Me t h o d f o r S t e e l Ca b l e ZH OU G u o - q i n g 1 l N L i l i C h i n a N a t i o n a l C e n t e r f o r Q u a l i t y S u p e r v i s i o n＆T e s t i n g o f C o a l C u t t i n g M a c h i n e ， S h a n g h a i 2 0 0 0 6 2， C h i n a Ab s t r a c t I n v i e w o f t h e d i s a d v a n t a g e s e x i s t e d i n c u r r e n t d e t e c t i n g me t h o d f o r s t e e l c a b l e i n Ch i n a ， t h e o n l i n e n o n d e s t r u c t i v e d e t e c t i n g me t h o d i s p u t f o r w a r d a n d i t s s y s t e m，p r i n c i p l e a n d d e t e c t i n g me t h o d i s ma i n l y i n t r o d u c e d ． K e y wo r d s s t e e l c a b l e ；o n l i n e；n o n d e s t ruc t i v e d e t e c t i n g 1 引 言 我国 煤矿安全规程 对钢丝绳的使用 、 检测及 安全系数等都有明确规定。目前， 国内厂矿企业使 用的检测方法， 不仅检测精度低 、 速度慢， 而且漏检 情况时有发生， 这给煤矿安全生产带来严重隐患。 磁通检测法检测精度低、 设备笨重； 激光扫描检测法 检测精度高， 但设备复杂、 成本高。本文提出一种新 的钢丝绳在线无损伤检测系统。 2 在线无损伤检测系统 1 主要组成 本检测系统主要由磁化系统、 测试系统、 控制处 理系统构成， 如图1 所示。 磁化系统H测试系统H控制处理系 图 1 检测系统 2 基本原理 通过磁化系统对被测钢丝绳进行磁化， 使被测 钢丝绳处于磁化待检状态。当被测出磨损、 腐蚀、 截 面变形或断丝等异常现象时， 被磁化过的钢丝绳将 泄漏出异常的磁通量， 高灵敏度磁信号传感器通过 合成分辨出各漏磁场矢量的类型， 最终通过控制处 理系统得出被测钢丝绳损伤程度定量结果。 检测起始， 将经磁化的待检钢丝绳编制序列， 并 按此序列将待检钢丝绳的捻距、 磁化时间、 按标准确 定的失效极限等一系列数据准确输入带微电脑控制 的测试系统， 然后使钢丝绳与检测仪在设定的恒定 速度下作单向相对运动， 检测仪将从被测钢丝绳上获 取全方位信息送入微电脑。测试过程中， 应实时监测 钢丝绳的损伤情况， 显示屏实时跟踪显示全行程监测 信号的模拟量曲线和数字量曲线， 如图2 所示。 a。 d c 垃 损伤 置 模拟量曲线 ．1 。 ＼ 、，八． ～ ．人～ ． 穗 ] r1-．n r 几 1 『11 r ] n 光标位 置下． 光标位置下 E 丝 图2 模拟量曲线和数字量曲线 下转第5 9 页 维普资讯 2 0 0 6 年第6 期 煤矿机 电 5 9 1 测速发电机为永磁式直流测速发电机。 2 轴编码器为增量式光电式编码器。 3 过卷开关、 停车开关为机械式限位开关。 4 速度定点监测开关为磁开关 井 口、 井底各 设置 3 点 。 4 焦点问题解决方案 1 停车开关的瞬动问题 由于提升容器的钢丝绳软连接， 停车时停车开 关有时发生瞬动问题， 通过电气自保方式加以解决。 2 平稳停车问题 为了减轻停车时对提升机的冲击， 采用多级减 速与液压站贴皮功能相配合的方式来加以解决。 3 大范围停电时的安全制动问题 设计合理有效的控制电路， 使系统在大范围停 电时按正确的方式进行安全制动。 4 安全回路的触发问题 上接第 5 6 页 模拟量曲线是实际运行状况的反映， 真实代表 被检钢丝绳全程上各损伤位置上损伤量的大小； 数 字量曲线是将损伤量分为不同的量级进行量化， 并 对各损伤位置的结果平均 ， 使判断钢丝绳的状态更 为直观。图示损伤曲线准确地反映出在测程全长上 损伤点的数量及所处的位置， 并能精确确定各损伤 点的量值， 为最终判别提供依据。 采用多样化触发方式， 确保重故障发生时安全 回路可靠动作。 5 制动系统特性试验及工况监视问题 设计液压站制动系统特性试验功能 如一级制 动、 二级制动时油压变化情况 ， 电磁阀工况监视， 动作异常或供电异常时进行报警。 5结语 进行技术改造后 ， 全数字控制技术体现了全数 字直流调速、 可编程控制器 P L C 控制、 上位工控机 监控及 P r o fi b u s --D P现场总线的先进技术， 大大提 高了提升机电控系统的自动化水平。经运行 1 a 来， 系统安全可靠、 维护量明显减少、 效果良好。 作者简介 刘珂珉 1 9 5 5 一 ， 男， 高级工程师。1 9 7 8年毕业于阜新 矿业学院煤矿机电专业， 现从事国际_T - 程 煤矿 项 目的机电技术管 理工作， 发表文章3篇。 收稿 日 期 2 0 0 6 0 4 2 0 ； 责任编辑 姚克 表 1 损伤度类别评价表 3 数据处理系统 4 结语 被测钢丝绳全程测录完毕后， 由微电脑及时启 动控制处理系统。系统准确反映被测钢丝绳全程的 损伤点数目及损伤点座标位置， 同时在对应的座标 位置上定量反映损伤当量。控制处理系统按被测钢 丝绳检测依据 或标准 中损伤量的大小， 与其损伤 当量相对应进行分析处理 ， 作出该钢丝绳在某点磨 损、 锈蚀、 截面变形或断丝等的损伤判断结论。其 次， 控制处理系统对被测钢丝绳损伤点的损伤程度 进行全面评价， 并依据标准规定的损伤度类别分别 予以归类， 见损伤度类别评价表 1 。根据损伤程度 综合监测结果， 进行全面综合分析， 分别作出正常使 用、 维持使用、 定期维护、 随时跟踪、 择时替换、 报废 停用等最终评价结论。 1 本系统可以同时对被测钢丝绳的外部和内 部的磨损、 锈蚀、 截面变形或断丝等缺陷和损伤给出 定性及定量的检测结果， 尤其是精确的定量检测数 据。由于检测结果直观明了， 可以定量给出钢丝绳 的损伤结果， 准确判定钢丝绳的寿命及强度 ， 较以往 的检测方法精确度更高， 可靠性更强 ， 手段更先进， 对于我国矿用提升设备广泛使用的钢丝绳的定期检 验、 抽查检验、 验收检验、 委托检验、 出厂检验均有推 广应用价值。 2 系统的检测方法简捷、 分辨率强、 灵敏度 高、 抗干扰陛强、 易操作， 适合于现场检测。 作者简介 周国庆 1 9 6 3 一 ， 男， 高级工程师。1 9 8 4年毕业于上海 大学， 长期从事矿山机械设备的研究及检验_T - 作， 现为国家采煤机械 质检中心负责人， 发表文章 4 篇。 收稿 日 期 2 0 0 6 0 8 2 2 ； 责任编辑 姚克 维普资讯