摘要：我國煤炭資源相對豐富，社會發(fā)展對煤炭資源的需求量與日俱增，在此背景下，煤礦機(jī)電設(shè)備的安全檢測成為社會關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容。本文從超聲波檢測技術(shù)的含義出發(fā)，深入分析超聲檢測技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備檢測中的應(yīng)用價值、煤礦機(jī)電設(shè)備檢測現(xiàn)狀及常用技術(shù)，并提出煤礦機(jī)電設(shè)備檢測中超聲檢測技術(shù)的具體應(yīng)用，旨在為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：超聲檢測技術(shù)；煤礦機(jī)電設(shè)備；檢測分析

超聲檢測技術(shù)作為一種現(xiàn)代化的檢測形式，能以視頻、圖像等方式監(jiān)聽聲音，并探測需要檢測的區(qū)域，具有良好的檢測效果。因此，將其應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備檢測中，可顯著提升煤礦機(jī)電設(shè)備檢測效率和檢測質(zhì)量，為煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行與管理提供安全的環(huán)境。

一、超聲波檢測技術(shù)

超聲波檢測技術(shù)屬于無損技術(shù)，作為具有探測高敏感設(shè)備的儀器可以有效應(yīng)用于設(shè)備檢測。一旦發(fā)現(xiàn)金屬設(shè)備故障問題，能借助超聲波檢測進(jìn)行精準(zhǔn)定位并反射信號；當(dāng)信號被接收后，可以形成對應(yīng)的脈沖圖形，幫助技術(shù)檢測人員以較快的速度明確設(shè)備發(fā)生故障、缺陷的位置。近年來，超聲波檢測技術(shù)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用愈加廣泛，已成為設(shè)備檢測的重要技術(shù)之一。超聲波檢測技術(shù)操作簡單、探測速度快、探測厚度深，對人體的傷害較小，可以準(zhǔn)確找到設(shè)備中的故障和問題。因此，越來越多的煤礦機(jī)電設(shè)備采用超聲波檢測技術(shù)查找故障。

對于超聲波檢測技術(shù)而言，在具體的應(yīng)用過程中，要嚴(yán)格遵循以下原則：第一，做好機(jī)電設(shè)備內(nèi)部零件的檢查，確保機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行條件良好。第二，科學(xué)分析損傷零件的使用壽命，在短時間內(nèi)科學(xué)判定零件的使用情況，最大程度上節(jié)約維修成本。第三，嚴(yán)格遵守穿透性原則，避免機(jī)電設(shè)備發(fā)生損壞。

二、超聲檢測技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備檢測中的應(yīng)用價值

煤礦機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障的概率對煤礦安全生產(chǎn)、降低安全事故具有重要作用。為避免出現(xiàn)安全事故、帶來財產(chǎn)損失，做好煤礦機(jī)電設(shè)備的安全檢測工作尤為重要。現(xiàn)階段，多數(shù)的煤礦機(jī)電設(shè)備檢測自動化、智能化水平不斷提升，但仍存在檢測系統(tǒng)部分功能缺失問題，易出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定并由此產(chǎn)生其他故障的問題。而設(shè)備接收的指令不準(zhǔn)確時出現(xiàn)自檢問題，自動故障指令將自動推送到煤礦機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)中，此時，檢測設(shè)備系統(tǒng)極易發(fā)生連鎖反應(yīng)，對檢測系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。而超聲波檢測技術(shù)可以有效解決上述問題，在保障煤礦機(jī)電設(shè)備安全方面具有突出的價值和意義。利用超聲波檢測技術(shù)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時檢測、針對發(fā)送的視頻信息進(jìn)行加密處理。除此之外，超聲波檢測技術(shù)的應(yīng)用還有助于信息數(shù)據(jù)查詢，通過建立數(shù)據(jù)庫的方式可以查看機(jī)電設(shè)備運(yùn)行畫面。

三、煤礦機(jī)電設(shè)備檢測現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國部分煤礦企業(yè)在機(jī)電設(shè)備檢測方面受到資金、技術(shù)以及理念等因素的影響，導(dǎo)致煤礦機(jī)電設(shè)備的檢測水平始終不高。機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定性能較差，由于結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，安全隱患頻發(fā)。同時，在日常管理和維護(hù)方面缺乏重視程度，會嚴(yán)重影響檢測質(zhì)量和檢測水平。如果煤礦機(jī)電設(shè)備檢測水平未能得以提升，也會影響機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行。一些煤礦企業(yè)的機(jī)電設(shè)備檢查往往以人工為主，不僅影響檢測質(zhì)量，還會增加工作人員的負(fù)荷。除此之外，一旦檢測人員的專業(yè)技能水平不高、缺乏工作經(jīng)驗(yàn)時，將造成檢測結(jié)果偏差較大，煤礦機(jī)電設(shè)備無法正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

四、煤礦機(jī)電設(shè)備檢測常用技術(shù)

（一）故障檢測診斷技術(shù)

故障檢測診斷技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對煤礦機(jī)電設(shè)備的檢測，通過檢測與診斷設(shè)備周圍零件，進(jìn)一步確認(rèn)故障的發(fā)生點(diǎn)，并及時找出造成故障問題的主要影響因素。當(dāng)前，故障檢測診斷技術(shù)在我國煤礦企業(yè)中的應(yīng)用較多，作為常見的機(jī)電檢測設(shè)備發(fā)揮著積極作用。檢測技術(shù)人員在完成故障檢測后，要詳細(xì)記錄故障點(diǎn)、故障原因，為后續(xù)故障檢查、故障維修奠定良好的基礎(chǔ)，幫助維修人員及時采取有針對性的措施予以解決。

（二）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測技術(shù)

在煤礦機(jī)電設(shè)備的檢測技術(shù)中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測技術(shù)作為重要的技術(shù)之一，可以有效處理非線性映射關(guān)系，幫助設(shè)備維修人員迅速、準(zhǔn)確、直觀了解故障點(diǎn)，并做出準(zhǔn)確判斷，有效提升機(jī)電設(shè)備的故障維修率，減少檢測維修時間。

（三）智能化設(shè)備檢測技術(shù)

智能化設(shè)備檢測技術(shù)的優(yōu)勢在于動態(tài)模擬人腦的思考過程，并及時反饋到煤礦機(jī)電設(shè)備檢測中，實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時篩選和處理，有效解決產(chǎn)生的故障問題。以自動化、智能化的方式不斷完善和優(yōu)化自身故障處理能力，有助于解決煤礦機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的故障問題。所以智能化的設(shè)備檢測技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備檢測中的應(yīng)用狀況良好，有利于解決隱蔽性強(qiáng)、較為復(fù)雜的機(jī)電設(shè)備故障問題。智能化診斷檢測技術(shù)通過總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和檢測知識的方式，以網(wǎng)絡(luò)的形式對數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯性運(yùn)算，從而判斷煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的故障問題，并提出有效的解決措施。

（四）儀器與溫度檢測技術(shù)

儀器檢測技術(shù)主要是指檢測技術(shù)人員通過儀器檢測的方式研究和分析機(jī)電設(shè)備內(nèi)部的壓強(qiáng)、轉(zhuǎn)速以及溫度等，并分類處理采集到的數(shù)據(jù)。通常情況下，該類儀器具有攜帶方面、功能齊全等特征，智能化水平也較高。溫度檢測診斷技術(shù)可以準(zhǔn)確判定故障點(diǎn)以及故障原因，收集、分析機(jī)電設(shè)備的零件溫度、壓力以及軸承等數(shù)據(jù)，同時查找設(shè)備存在的故障問題，為工作人員提供合理的解決方案，不斷提高機(jī)電設(shè)備的檢測效率。

五、煤礦機(jī)電設(shè)備檢測中超聲檢測技術(shù)的應(yīng)用

（一）焊接件檢測

焊接件是煤礦機(jī)電設(shè)備中較常見的零件之一，多數(shù)的焊接件以支架型構(gòu)件為主，受具體應(yīng)用環(huán)境的影響，容易在焊接件表面發(fā)生損傷問題。對于焊接件而言，支架類構(gòu)件的應(yīng)用情況對焊接位置的牢固性具有較高的要求。因此，在應(yīng)用超聲波技術(shù)檢測前，應(yīng)做好支架構(gòu)件的焊接工作。超聲波儀器能將相控陣以及聲波進(jìn)行有效連接和組合，全面掃描支架類構(gòu)件，從而提升煤礦機(jī)電設(shè)備的檢測水平。超聲波以無損檢測為主，對空間內(nèi)部進(jìn)行系統(tǒng)化的檢測呈曲線反射，在反射、折射過程中迅速得到信號，以此滿足工作需求。對于煤礦機(jī)電設(shè)備而言，內(nèi)部構(gòu)造具有明顯差異，因此在反射信號、折射類型上也存在一定的差異。在完成信號的分析與處理后，可以準(zhǔn)確判別焊接件的故障位置。在具體的檢測過程中，超聲檢測技術(shù)的應(yīng)用要嚴(yán)格依據(jù)以下原則開展工作：第一，明確掌握金屬材料的圖紙。根據(jù)焊接技術(shù)需求，科學(xué)、合理地選擇超聲無損檢測技術(shù)。第二，合理安排檢測的具體時間。根據(jù)材料的加工環(huán)節(jié)以及處理情況，采取合理的檢測方式。第三，檢測方式的有效選擇。明確技術(shù)的探頭位置，對提高檢測技術(shù)的精確性具有積極作用。第四，在應(yīng)用超聲檢測技術(shù)時，要在數(shù)據(jù)處理過程中加強(qiáng)對反射波幅的了解，使超聲波反射回路更加真實(shí)、可靠。

（二）設(shè)備安全檢測

在煤礦機(jī)電設(shè)備的檢測中，超聲波檢測技術(shù)在檢測機(jī)電設(shè)備安全性、精確查找設(shè)備故障位置方面具有積極作用，從而以最快的速度明確機(jī)電設(shè)備的損傷位置，為機(jī)電設(shè)備的使用提供參考依據(jù)和支撐。因此，超聲波技術(shù)的應(yīng)用能有效減少煤礦機(jī)電設(shè)備的實(shí)際檢測時間，顯著提升設(shè)備的檢測效率。與此同時，超聲波檢測儀器的靈敏程度較高，加之具有良好的穿透性，所以在實(shí)際的檢測過程中，需要有效保護(hù)相關(guān)儀器。例如，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備搖臂箱或變速箱的檢測時，由于該類零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜且表面顆粒狀較多，容易干擾信號，為解決上述問題，提高超聲檢測效率，要選擇探頭較低的超聲設(shè)備，確保超聲探頭具有較高的安全檢測效率。

（三）變頻器設(shè)備檢測

作為煤礦機(jī)電設(shè)備中的主要設(shè)備之一，變頻器的安全檢測尤為重要。運(yùn)用超聲波檢測技術(shù)能顯著提升變頻器設(shè)備的檢測水平，借助超聲波探傷儀器能全面檢測變頻器的運(yùn)行情況，深入分析故障原因。通過將超聲波探頭調(diào)至變頻器指定位置，可以精準(zhǔn)探測變頻器四周電壓和電流，同時及時將探測的數(shù)據(jù)信息第一時間傳輸?shù)焦收咸幚碇行模收咸幚碇行慕邮盏綌?shù)據(jù)后能自動地做出反應(yīng)并提出相應(yīng)的解決措施，為維修人員的工作提供支撐，以此提高工作人員的維修效率和工作質(zhì)量。

（四）鑄造類設(shè)備檢測

煤礦開采應(yīng)用到的機(jī)械類型、機(jī)電設(shè)備較多，鑄造設(shè)備作為主要的機(jī)電設(shè)備，安全穩(wěn)定地運(yùn)行對提升煤礦開采的安全性具有重要作用。同時，鑄造類的設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、晶體顆粒較大，因而在應(yīng)用超聲波檢測技術(shù)時，容易出現(xiàn)聲波散射以及波紋問題，影響超聲波的準(zhǔn)確接收。為避免發(fā)生上述問題，超聲波檢測技術(shù)在應(yīng)用過程中應(yīng)盡量選擇頻率低的探頭，最大限度上降低鑄造類設(shè)備對超聲波的干擾和影響。多數(shù)的煤礦機(jī)電設(shè)備使用的鑄造類設(shè)備生產(chǎn)周期較長、成本較高、工藝較復(fù)雜，因此，一旦出現(xiàn)故障，就會嚴(yán)重影響煤礦開采。而超聲檢測技術(shù)的應(yīng)用能有效解決上述問題，可以及時探測到鑄造類設(shè)備可能出現(xiàn)的問題，并提出有效措施予以解決?，F(xiàn)階段，煤礦鑄造類型的機(jī)電檢測主要采用的超聲波檢測技術(shù)以單通道脈沖反射式掃描儀為主，簡單易操作。在實(shí)際檢測過程中，僅利用自制的超聲波掃描儀，可以確保儀器的靈敏度，加上該掃描儀攜帶較方便，在煤礦機(jī)電設(shè)備檢測中具有良好表現(xiàn)。

（五）鍛造類設(shè)備檢測

在煤礦機(jī)電設(shè)備中，鍛造機(jī)械零件的延展性較好，但也容易在加工以及制作過程中發(fā)生彎折、開裂問題，甚至出現(xiàn)裂縫和裂紋。當(dāng)零件的受力較大時，凹槽部位將產(chǎn)生滑動，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常、穩(wěn)定運(yùn)行，所以煤礦機(jī)電設(shè)備的鍛造設(shè)備發(fā)生損壞，故障問題將主要集中在中間或凹槽位置。由于機(jī)電設(shè)備中的鍛造機(jī)械零件較多，且多數(shù)的機(jī)械零件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在拆除過程中，易受各種因素影響，工作人員無法以實(shí)際拆裝的方式全面檢測設(shè)備的運(yùn)行情況，而原有的檢測方式不僅浪費(fèi)資金和人力，整體的檢測效果不佳，在實(shí)行過程中容易損壞鍛造設(shè)備零件。為此，采取超聲波檢測技術(shù)尤為重要，一方面，可以利用執(zhí)行的超聲探測儀以軸端為起點(diǎn)，全面檢測全軸，檢測要從兩端開始。另一方面，需要采用傾斜探頭，能依據(jù)探測的結(jié)果靈活調(diào)整探頭傾角，當(dāng)角度調(diào)節(jié)完成后檢測軸頸。除此之外，利用較小角度的縱波超聲探頭能實(shí)現(xiàn)鍛造件遠(yuǎn)端軸頸的根部探測，確保鍛造零件的檢測效率和完整性。

（六）關(guān)鍵零部件檢測

煤礦機(jī)電設(shè)備中關(guān)鍵零部件的檢測往往以超聲波無損檢測技術(shù)為主，能最大限度上降低對零件的傷害，深入查看關(guān)鍵零部件內(nèi)的損傷情況。當(dāng)前，利用超聲波無損檢測技術(shù)可以準(zhǔn)確判斷煤礦機(jī)電設(shè)備的裂痕以及故障問題，縮短補(bǔ)救時間，更快地消除安全隱患，減少煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。超聲波無損檢測技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中，一方面，要全面檢測關(guān)鍵零部件，重點(diǎn)在于檢測主軸設(shè)備。當(dāng)關(guān)鍵零部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障問題時，超聲波無損探測技術(shù)可以將故障問題及時傳輸?shù)焦收咸幚碇行?。另一方面，可以選擇液壓支架頂梁的方式，借助滲透檢測技術(shù)的方式對零部件的表面缺口進(jìn)行著色，并對檢測損壞位置進(jìn)行詳細(xì)檢測。當(dāng)完成煤礦機(jī)電設(shè)備關(guān)鍵零部件的探傷后，會在探傷儀的平面上展現(xiàn)不同標(biāo)識，形成非缺陷回波，該種形式容易影響探測的準(zhǔn)確性以及識別效果。例如，利用超聲波檢測技術(shù)檢測煤礦機(jī)電設(shè)備的工件端面，當(dāng)縱波與橫波結(jié)束后，就會影響波形，易發(fā)生多次反射問題。為此，要做好定性與定量分析工作，依據(jù)缺陷定性的基本方式，綜合管理材料與工藝，做好非缺陷因素排查工作。

六、結(jié)語

綜上所述，煤礦企業(yè)中的機(jī)電設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行對煤礦開采安全性具有重要作用，為此，保障煤礦機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行尤為必要。但由于煤礦機(jī)電設(shè)備類型較多且較復(fù)雜，傳統(tǒng)的故障檢測方式已無法很好地滿足現(xiàn)代化的設(shè)備檢測需求，因此，需要積極引入先進(jìn)的技術(shù)手段，超聲波檢測技術(shù)的靈敏度、無損度較高，超聲檢測技術(shù)的應(yīng)用能顯著提升煤礦機(jī)電設(shè)備的檢測水平和檢測效率，提升煤礦經(jīng)濟(jì)效益，確保安全生產(chǎn)。

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作者簡介：張盼英（1984），女，山東省菏澤市人，本科學(xué)歷，工程師，主要研究方向?yàn)榈V山機(jī)電。