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　　摘 要 介紹了TCK.W型鋼絲繩無損定量檢測裝置的檢測原理。

　　關鍵詞 礦井提升;提升鋼絲繩;無損定量檢測裝置

　　中圖分類號 TD532 文獻標識碼 A 文章編號 1000-4866(2007)03-0048-02

　　鋼絲繩廣泛應用于國民經濟的多個重要領域，但鋼絲繩在使用過程中始終存在安全隱患突出、經濟性差、事故危害大等世界性難題。目前，國內煤炭系統(tǒng)還有很多用戶沿用人工檢測方法進行鋼絲繩安全管理。人工檢查有許多弊病，因此造成煤炭系統(tǒng)多年來提升運輸事故不斷，損傷很大。

　　提升絞車在鋼絲繩使用過程中存在以下難題。

　　(1)不安全 潛伏著因強度降低而發(fā)生事故的危險。美國的一個權威研究機構曾對8 000多個鋼絲繩實驗室及現(xiàn)場的記錄進行統(tǒng)計分析，結論是，正在使用中的鋼絲繩的大約10%其強度降低超過15%，處于危險狀態(tài);另有2%以上的鋼絲繩強度降低超過30%，處于極度危險狀態(tài)。而美國的調查結果是大約70%被強制更換的鋼絲繩只有很小甚至沒有強度降低。

　　(2)不經濟 定期更換鋼絲繩造成了巨大浪費。日本的統(tǒng)計結果表明：被強制更換的鋼絲繩中。有一半以上的強度達新繩強度的90%以上，還有不少超過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的速度運行鋼絲繩，而對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年將會浪費300h-400h。

　　(4)不科學 人工檢測只能部分檢測出鋼絲繩的外部損傷，而對鋼絲繩的內部斷絲、磨損、銹蝕，尤其是疲勞等狀況則根本無法檢測。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導致極為嚴重的后果：①人員傷亡;②設備損毀;③停工停產;④修復投入;⑤法律責任;⑥其他一系列麻煩。

　　為了確保鋼絲繩的安全運行，世界各國針對使用中鋼絲繩的安全問題，均制訂了嚴格的安全檢測標準。我國政府將提升、起重、運輸、承載設備列人特種設備管理序列，并明確規(guī)定提升機、載人索道、電梯、起重機等設備的鋼絲繩必須進行定期檢測。國家煤炭安全生產規(guī)程中明確規(guī)定：鋼絲繩在一個捻距中的斷絲數超過總數的5%，斷絲橫斷面積超過總橫斷面積的10%即報廢。

　　為了解決鋼絲繩的安全使用問題，各國專家進行了長達100多年的探索，先后研制了lO多種鋼絲繩探傷的檢測方法，但這些方法均無法解決對鋼絲繩的定量檢測問題，因而在實踐中難以推廣使用。目前，國內外普遍采用的“霍爾元件檢測法”和“感應線圈檢測 法”，雖然在特定的工況條件下能夠部分地實現(xiàn)對鋼絲繩的表面損傷進行定性檢測，但由于技術上無法克服的缺陷，尚不能對鋼絲繩的內外部損傷進行準確的定量檢測，尤其是對鋼絲繩的疲勞狀態(tài)，更無法進行判斷，因而在實踐中很少被用戶采用。

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

　　TCK.W依據鋼絲繩內部及其周圍空間的磁場矢量態(tài)勢變化判斷鋼絲繩的損傷情況，“全息”定量檢測鋼絲繩的各種損傷。TCK.W是唯一采用弱磁技術完成對鋼絲繩檢測的設備。由于鋼絲繩剩磁本身具有非常穩(wěn)定的特點。加之該系統(tǒng)采用計算機智能化自動標定、基準調零技術能夠自動消除各種空問干擾磁場(如地磁場)的影響，因此保證了提取原始損傷信號的真實性和可靠性;同時TCK.W還設計配備了“信號保真模塊”和“抗干擾模塊”等技術裝置，可確保檢測結果的穩(wěn)定性和準確性。TCK.W檢測系統(tǒng)在真實地獲取鋼絲繩原始信息的前提下，通過計算機處理軟件對數據進行分析處理后，得出對鋼絲繩使用狀態(tài)的準確判斷。它不僅可以宴現(xiàn)在線檢測的過程顯示，還可以即時打印檢測結果。并且可以完成同PC機的有線、無線信息傳輸聯(lián)通，實現(xiàn)對鋼絲繩的遙控遙測。

　　這種傳感器的靈敏度極高，比德國目前生產的“霍爾元件”的靈敏度高25萬倍，比美國目前生產的“集成放大霍爾組件”的靈敏度高7l400倍。

　　TCK.W除了各項技術指標超過國際同類產品外，還配置有自動標定系統(tǒng)和排除環(huán)境干擾系統(tǒng)，這也是國內外同類設備所不具備的重要功能。這個系統(tǒng)可以對不同型號的鋼絲繩進行自動搜索，尋找標定位置，從而使TCK.W鋼絲繩損傷定量檢測系統(tǒng)全面實現(xiàn)智能化操作和人機對話，同時TCK.W完成一系列檢測的操作方法又極為簡單。

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

　　綜上所述，鋼絲繩無損探傷技術在提升鋼絲繩使用和維護中起著重要的作用，它為科學、系統(tǒng)地管理使用提升鋼絲繩提供了技術支持和依據，確保了礦井安全生產，而且降低了員工的勞動強度，提高了工作效率，消除了安全隱患，可保證提升設備臺理、經濟運行。它在大同煤礦集團公司的推廣使用證明，其操作簡單，檢測節(jié)省時間，監(jiān)測結果直觀明白，比較適合煤礦現(xiàn)場使用，是一個理想并且實用的鋼絲繩探傷儀。

　　作者簡介

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

　　收稿日期:2007-05-17

　　修回日期:2007-05-31