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　　摘 要 介紹了TCK.W型鋼絲繩無(wú)損定量檢測(cè)裝置的檢測(cè)原理。

　　關(guān)鍵詞 礦井提升;提升鋼絲繩;無(wú)損定量檢測(cè)裝置

　　中圖分類號(hào) TD532 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1000-4866(2007)03-0048-02

　　鋼絲繩廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)重要領(lǐng)域，但鋼絲繩在使用過(guò)程中始終存在安全隱患突出、經(jīng)濟(jì)性差、事故危害大等世界性難題。目前，國(guó)內(nèi)煤炭系統(tǒng)還有很多用戶沿用人工檢測(cè)方法進(jìn)行鋼絲繩安全管理。人工檢查有許多弊病，因此造成煤炭系統(tǒng)多年來(lái)提升運(yùn)輸事故不斷，損傷很大。

　　提升絞車在鋼絲繩使用過(guò)程中存在以下難題。

　　(1)不安全 潛伏著因強(qiáng)度降低而發(fā)生事故的危險(xiǎn)。美國(guó)的一個(gè)權(quán)威研究機(jī)構(gòu)曾對(duì)8 000多個(gè)鋼絲繩實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場(chǎng)的記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)論是，正在使用中的鋼絲繩的大約10%其強(qiáng)度降低超過(guò)15%，處于危險(xiǎn)狀態(tài);另有2%以上的鋼絲繩強(qiáng)度降低超過(guò)30%，處于極度危險(xiǎn)狀態(tài)。而美國(guó)的調(diào)查結(jié)果是大約70%被強(qiáng)制更換的鋼絲繩只有很小甚至沒(méi)有強(qiáng)度降低。

　　(2)不經(jīng)濟(jì) 定期更換鋼絲繩造成了巨大浪費(fèi)。日本的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：被強(qiáng)制更換的鋼絲繩中。有一半以上的強(qiáng)度達(dá)新繩強(qiáng)度的90%以上，還有不少超過(guò)100%，即還處于磨合期。

　　(3)效率低 人工目視、手摸檢查一般只能以小于0.3 m/s的速度運(yùn)行鋼絲繩，而對(duì)于那些油泥較重的鋼絲繩段清洗干凈之后才能檢查。且每班或每日需檢查1次.每次檢查約l h，1年將會(huì)浪費(fèi)300h-400h。

　　(4)不科學(xué) 人工檢測(cè)只能部分檢測(cè)出鋼絲繩的外部損傷，而對(duì)鋼絲繩的內(nèi)部斷絲、磨損、銹蝕，尤其是疲勞等狀況則根本無(wú)法檢測(cè)。因而許多重大事故隱患難以發(fā)現(xiàn)。

　　(5)危害大 重大的鋼絲繩斷繩事故一般都會(huì)導(dǎo)致極為嚴(yán)重的后果：①人員傷亡;②設(shè)備損毀;③停工停產(chǎn);④修復(fù)投入;⑤法律責(zé)任;⑥其他一系列麻煩。

　　為了確保鋼絲繩的安全運(yùn)行，世界各國(guó)針對(duì)使用中鋼絲繩的安全問(wèn)題，均制訂了嚴(yán)格的安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)政府將提升、起重、運(yùn)輸、承載設(shè)備列人特種設(shè)備管理序列，并明確規(guī)定提升機(jī)、載人索道、電梯、起重機(jī)等設(shè)備的鋼絲繩必須進(jìn)行定期檢測(cè)。國(guó)家煤炭安全生產(chǎn)規(guī)程中明確規(guī)定：鋼絲繩在一個(gè)捻距中的斷絲數(shù)超過(guò)總數(shù)的5%，斷絲橫斷面積超過(guò)總橫斷面積的10%即報(bào)廢。

　　為了解決鋼絲繩的安全使用問(wèn)題，各國(guó)專家進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)100多年的探索，先后研制了lO多種鋼絲繩探傷的檢測(cè)方法，但這些方法均無(wú)法解決對(duì)鋼絲繩的定量檢測(cè)問(wèn)題，因而在實(shí)踐中難以推廣使用。目前，國(guó)內(nèi)外普遍采用的“霍爾元件檢測(cè)法”和“感應(yīng)線圈檢測(cè) 法”，雖然在特定的工況條件下能夠部分地實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼絲繩的表面損傷進(jìn)行定性檢測(cè)，但由于技術(shù)上無(wú)法克服的缺陷，尚不能對(duì)鋼絲繩的內(nèi)外部損傷進(jìn)行準(zhǔn)確的定量檢測(cè)，尤其是對(duì)鋼絲繩的疲勞狀態(tài)，更無(wú)法進(jìn)行判斷，因而在實(shí)踐中很少被用戶采用。

　　TCK.W鋼絲繩損傷定量檢測(cè)系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得用科學(xué)儀器取代人工檢測(cè)鋼絲繩成為現(xiàn)實(shí)。TCK.W鋼絲繩損傷定量檢測(cè)系統(tǒng)，采用基于“空間磁場(chǎng)矢量臺(tái)成”原理的傳感器，不僅能準(zhǔn)確地定量檢測(cè)出在役鋼絲繩的內(nèi)外部斷絲、磨損、銹蝕、損傷斷面、變形、金屬斷面積減小。甚至鋼絲焊點(diǎn)等損傷程度及損傷位置，而且能準(zhǔn)確地檢測(cè)出鋼絲繩的疲勞程度，這是目前所有其他類型的檢測(cè)設(shè)備都無(wú)法做到的。

　　TCK.W依據(jù)鋼絲繩內(nèi)部及其周圍空間的磁場(chǎng)矢量態(tài)勢(shì)變化判斷鋼絲繩的損傷情況，“全息”定量檢測(cè)鋼絲繩的各種損傷。TCK.W是唯一采用弱磁技術(shù)完成對(duì)鋼絲繩檢測(cè)的設(shè)備。由于鋼絲繩剩磁本身具有非常穩(wěn)定的特點(diǎn)。加之該系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)智能化自動(dòng)標(biāo)定、基準(zhǔn)調(diào)零技術(shù)能夠自動(dòng)消除各種空問(wèn)干擾磁場(chǎng)(如地磁場(chǎng))的影響，因此保證了提取原始損傷信號(hào)的真實(shí)性和可靠性;同時(shí)TCK.W還設(shè)計(jì)配備了“信號(hào)保真模塊”和“抗干擾模塊”等技術(shù)裝置，可確保檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。TCK.W檢測(cè)系統(tǒng)在真實(shí)地獲取鋼絲繩原始信息的前提下，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理后，得出對(duì)鋼絲繩使用狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷。它不僅可以宴現(xiàn)在線檢測(cè)的過(guò)程顯示，還可以即時(shí)打印檢測(cè)結(jié)果。并且可以完成同PC機(jī)的有線、無(wú)線信息傳輸聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼絲繩的遙控遙測(cè)。

　　這種傳感器的靈敏度極高，比德國(guó)目前生產(chǎn)的“霍爾元件”的靈敏度高25萬(wàn)倍，比美國(guó)目前生產(chǎn)的“集成放大霍爾組件”的靈敏度高7l400倍。

　　TCK.W除了各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)超過(guò)國(guó)際同類產(chǎn)品外，還配置有自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng)和排除環(huán)境干擾系統(tǒng)，這也是國(guó)內(nèi)外同類設(shè)備所不具備的重要功能。這個(gè)系統(tǒng)可以對(duì)不同型號(hào)的鋼絲繩進(jìn)行自動(dòng)搜索，尋找標(biāo)定位置，從而使TCK.W鋼絲繩損傷定量檢測(cè)系統(tǒng)全面實(shí)現(xiàn)智能化操作和人機(jī)對(duì)話，同時(shí)TCK.W完成一系列檢測(cè)的操作方法又極為簡(jiǎn)單。

　　由于在檢測(cè)原理方面的重大突破，因而TCK.W鋼絲繩檢測(cè)儀不但功能多、精度高、測(cè)試速度快、抗干擾性能強(qiáng)，而且體積小、重量輕、裝卡方便，是一種多功能損傷定量檢測(cè)系統(tǒng)。

　　綜上所述，鋼絲繩無(wú)損探傷技術(shù)在提升鋼絲繩使用和維護(hù)中起著重要的作用，它為科學(xué)、系統(tǒng)地管理使用提升鋼絲繩提供了技術(shù)支持和依據(jù)，確保了礦井安全生產(chǎn)，而且降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，消除了安全隱患，可保證提升設(shè)備臺(tái)理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。它在大同煤礦集團(tuán)公司的推廣使用證明，其操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)節(jié)省時(shí)間，監(jiān)測(cè)結(jié)果直觀明白，比較適合煤礦現(xiàn)場(chǎng)使用，是一個(gè)理想并且實(shí)用的鋼絲繩探傷儀。

　　作者簡(jiǎn)介

　　宋曉宇，男，太原理工大學(xué)(采礦工程專業(yè))畢業(yè)，現(xiàn)在大同煤礦集團(tuán)公司機(jī)電管理處工作。

　　收稿日期:2007-05-17

　　修回日期:2007-05-31