MTC-B型钢丝绳验绳探伤装置的研制

　　1　前言

　　矿井提升设备是矿山最重要的大型机电设备之一,是联系井下与地面的主要设备。作为提升设备的关键件、易损件—钢丝绳,它的正常与否,直接关系到矿井的安全生产。为确保钢丝绳安全可靠,高效地工作,对钢丝绳的运行状况,如断丝、磨损、锈蚀以及疲劳、剩余承载能力、安全系数等各项进行检测是十分必要的。

　　2　钢丝绳检测的现状

　　传统的钢丝绳检测方法是人工目视检查。这一方法由专职检测人员定期对使用中的钢丝绳进行观察。采用卡尺测量绳径,手摸或肉眼寻找缺陷。显然,人工目视检查只能发现钢丝绳中露在外部的缺陷(如断丝),而对内部的断丝、锈蚀等缺陷则无能为力。且人工检查速度较慢,受人为因素影响较大,检查结果可靠性差。

　　3　MTC—B型钢丝绳验绳探伤装置

　　钢丝绳在使用过程中不可避免地会产生疲劳、磨损、锈蚀、变形、断裂等缺陷。为了能随时检测使用中的钢丝绳,我们和华中理工大学共同研制了MTC—B型钢丝绳探伤装置。

　　3·1　钢丝绳损伤检测原理

　　采用磁性检测方法检测钢丝绳各种缺陷,其原理:用一磁场沿钢丝绳轴向磁化钢丝绳段。当钢丝绳通过这一磁化磁场时,一旦钢丝绳存在缺陷,则会在钢丝绳表面产生漏磁或者引起磁化钢丝绳磁路内的磁通变化。采用磁敏感元件检测这些磁场的畸变即可获得有关钢丝绳缺陷的信息。根据钢丝绳结构和缺陷特征,研究出2种类型的磁检测方法:局部缺陷检测法,简称LF法;截面积损耗型检测法,简称LMA检测法。前者通过测量钢丝绳表面局部区域中的漏磁场获得信息,主要检测像断丝、锈蚀斑点等引起局部突变磁场的缺陷;后者通过测量磁化回路中主磁通的变化大小获得信息,主要检测磨损、锈蚀等引起钢丝绳横截面中金属截面积总和变化的各种缺陷。

　　磁检测法主要由两大部分组成:(1)磁化钢丝绳的励磁装置。(2)检测磁场强度变化的磁检测装置。励磁装置对钢丝绳磁化的程度直接关系到缺陷能否被检测出来,但采用将钢丝绳磁化、深度磁化的方法;磁检测装置是探伤传感器的核心部分,关系到缺陷检测的空间位置分辨,程度分辨力、信噪比、灵敏度等。在LF法中,采用感应线圈、霍尔元件、应用多元件组合和整磁板聚磁等技术,克服因钢丝绳结构给检测信号带来的干扰,提高缺陷漏磁检测灵敏度,防止漏检;LMA法中。通过选择检测元件的位置布置,来提高检测信号的灵敏度和定性定量分辨力。

　　钢丝绳验绳探伤装置是一种定量检测钢丝绳表面或内部断丝和因磨损、锈蚀、变形等引起的钢丝绳横截面中金属截面积总和变化的计算机化无损检测仪器。采用LF型和LMA型探伤传感器,检测信号经过放大、滤波等处理后由计算机采集和判别,检测的结果可显示、存储、打印。钢丝绳运行的位置由光电编码器编码后进入计算机。计算机对位置编码器发出脉冲信号计数,通过逻辑运算后得到精确的位置。