專利名稱：一種刮板圓環(huán)鏈超聲波探傷的專用探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦用刮板輸送機(jī)，具體涉及一種刮板圓環(huán)鏈的無損探傷。

背景技術(shù)：
刮板輸送機(jī)是煤礦生產(chǎn)中常用的樞紐設(shè)備，其工作的正常與否，對于整個煤礦安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。但是，目前刮板輸送機(jī)在運(yùn)行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)圓環(huán)鏈的斷裂事故。每次出現(xiàn)斷鏈后，如果停機(jī)不及時，還會造成堆鏈、堆煤，致使整個工作面停止生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。有統(tǒng)計表明，刮板輸送機(jī)斷鏈?zhǔn)鹿始s占刮板輸送機(jī)故障總數(shù)的 52. 12%。因此，分析造成刮板輸送機(jī)斷鏈?zhǔn)鹿实脑虿⒓右灶A(yù)防，顯得尤為重要。據(jù)現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，刮板機(jī)圓環(huán)鏈的斷裂產(chǎn)生在鏈環(huán)的焊縫處，斷口分析屬疲勞失效。因此，刮板輸送機(jī)斷鏈?zhǔn)鹿实闹饕蛟谟阪湱h(huán)的焊接質(zhì)量。通常，鏈環(huán)的焊接采用電阻焊，焊縫易產(chǎn)生裂紋，隨著煤泥水的浸泡和疲勞損傷的積累，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展，進(jìn)而造成破斷事故。鏈環(huán)的焊縫成為斷裂的主要部位。為此，對圓環(huán)鏈的焊縫定期進(jìn)行超聲波探傷， 評定裂紋，是預(yù)防圓環(huán)鏈斷裂事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)正常運(yùn)行的有效手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種刮板圓環(huán)鏈超聲波探傷的專用探頭，解決目前刮板輸送機(jī)在運(yùn)行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)圓環(huán)鏈的斷裂事故而無法預(yù)防的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案。一種刮板圓環(huán)鏈超聲波探傷的專用探頭，其特征在于所述專用探頭由外殼、導(dǎo)水裝置、發(fā)射探頭、接收探頭、防爆殼、密封圈、壓緊螺母、手柄、卡子、探頭電纜組成，所述外殼有距離為一倍圓環(huán)鏈直徑的兩個通孔，兩個所述通孔內(nèi)分別安裝含有所述防爆殼、導(dǎo)水裝置的所述發(fā)射探頭和接收探頭，兩個所述通孔的中心線與下面的引導(dǎo)面成70°角，所述外殼上安裝有所述手柄。兩個所述防爆殼通過所述卡子分別固定于兩個所述通孔的上部，在兩個所述防爆殼的上方分別設(shè)有所述密封圈，并用所述壓緊螺母壓緊，在兩個所述防爆殼的下部通過螺紋分別與所述發(fā)射探頭和接收探頭相連，所述探頭電纜從所述密封圈中接出，連接到探傷儀上。兩個所述導(dǎo)水裝置為壁上開有許多小孔的圓筒，分別設(shè)置在兩個所述通孔的下部，兩個所述導(dǎo)水裝置分別與水源和所述發(fā)射探頭和接收探頭連通。所述引導(dǎo)面為圓弧面，也可為V形面。采用本發(fā)明可對刮板圓環(huán)鏈無損探傷，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試樣產(chǎn)生的回波和實(shí)際圓環(huán)鏈探傷的回波推算其裂紋深度，由探傷人員作出故障警示，從而避免刮板輸送機(jī)圓環(huán)鏈斷裂事故的發(fā)生。


圖1是探傷原理示意圖；圖2是專用探頭的結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)；圖3是圖2的側(cè)向示意圖；圖4是圖2的俯視圖。下面結(jié)合附圖通過較佳實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式如圖2、3、4所示，一種刮板圓環(huán)鏈超聲波探傷的專用探頭，由外殼1、導(dǎo)水裝置2、 發(fā)射探頭3、接收探頭4、防爆殼5、密封圈6、壓緊螺母7、手柄8、卡子9、探頭電纜10組成， 所述外殼1有距離為一倍圓環(huán)鏈10直徑的兩個通孔1-1，兩個通孔1-1內(nèi)分別安裝含有防爆殼5、導(dǎo)水裝置2的發(fā)射探頭3和接收探頭4，兩個通孔1-1的中心線與下面的引導(dǎo)面1-2 成70°角，引導(dǎo)面1-2用于引導(dǎo)整個裝置方便在圓環(huán)鏈上滑行，外殼1上連接有手柄8，方便操作。兩個所述防爆殼5通過卡子9分別固定于兩個通孔1-1的上部，在兩個防爆殼5 的上方分別設(shè)有密封圈6，并用壓緊螺母7壓緊，在防爆殼上通過密封圈形成封閉空腔，防止電器在此空腔內(nèi)產(chǎn)生火花后傳到外部；在兩個防爆殼5的下部通過螺紋分別與所述發(fā)射探頭3和接收探頭4相連，探頭電纜10從密封圈6中接出，連接到探傷儀上。兩個所述導(dǎo)水裝置2為壁上開有許多小孔的圓筒，分別設(shè)置在兩個通孔1-1的下部，兩個所述導(dǎo)水裝置2分別與水源和所述發(fā)射探頭3和接收探頭4連通。水源的水通過與外殼連接進(jìn)水口 2-1進(jìn)入外殼的兩個孔內(nèi)，然后通過導(dǎo)水裝置壁上的小孔進(jìn)入到探頭下面，然后從出水口 2-2流出，形成水柱，用于形成超聲波的傳遞介質(zhì)。所述引導(dǎo)面1-2為圓弧面，也可為V形面。使用本發(fā)明專用探頭進(jìn)行超聲波探傷的具體步驟是1、將刮板輸送機(jī)低速運(yùn)行，速度可為0. 3 0. 5m/s ；2、開啟探傷儀，打開專用探頭的供水開關(guān)，給探頭供水；3、使用專用探頭，依次從每個圓環(huán)鏈的帶有焊縫的直段滑過，觀察指定位置的回波；4、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試樣，確定回波高度(回波強(qiáng)度與入射波強(qiáng)度的比值)與裂紋深度的關(guān)系，確定回波高度報警閾值；觀察到的回波高度與回波高度報警閾值相比，當(dāng)高于報警閾值時，提示報警；當(dāng)?shù)陀趫缶撝禃r，不報警，從而實(shí)現(xiàn)事故預(yù)防警示。本發(fā)明的探傷原理如下如圖1所示，本發(fā)明采用頻率20ΚΗζ，Φ14縱波水浸專用探頭。由于用水柱作超聲波傳遞介質(zhì)，提高了超聲波的指向性與傳遞效率；由于采用一個探頭發(fā)射超聲波，另外一個探頭接受超聲波，超聲通過水柱耦合至鋼中成橫波，折射后角度為45°，折射效率高；反射的超聲如遇到裂紋則形成回波，回波也通過水柱耦合至接收探頭中，根據(jù)理論計算，兩探頭距離為一倍圓環(huán)鏈直徑時，理論計算回波最強(qiáng)。缺陷評定以接受聲強(qiáng)度與入射聲強(qiáng)度比值進(jìn)行判斷，聲線以圓環(huán)鏈的中心為理論反射點(diǎn)，如圖1，由于聲波束具有一定的寬度，因此，從表面開始擴(kuò)展的裂紋，其深度與回波的強(qiáng)度成正比關(guān)系，即從表面算起越深的裂紋，越接近于理論最大反射點(diǎn)，反射的超聲波越強(qiáng)，這樣，通過回波的強(qiáng)度可以推算裂紋深度，而且避免了圓環(huán)鏈表面凹凸不平對回波的影響。由于采用專用探頭，因此，從入射波算起具有固定的回波接收時間延時，也即在儀器上具有固定的時間位置有回波(相當(dāng)于超聲波全部在水中傳播180_)，考慮水流速度等因素造成的誤差，觀察窗為170 190mm。
權(quán)利要求
1.一種刮板圓環(huán)鏈超聲波探傷的專用探頭，其特征在于所述專用探頭由外殼(1)、導(dǎo)水裝置(2)、發(fā)射探頭(3)、接收探頭(4)、防爆殼(5)、密封圈(6)、壓緊螺母(7)、手柄(8)、 卡子(9)、探頭電纜(10)組成，所述外殼(1)有距離為一倍圓環(huán)鏈(10)直徑的兩個通孔 (1-1)，兩個所述通孔(1-1)內(nèi)分別安裝含有所述防爆殼(5)、導(dǎo)水裝置(2)的所述發(fā)射探頭 (3)和接收探頭(4)，兩個所述通孔(1-1)的中心線與下面的引導(dǎo)面(1-2)成70°角，所述外殼(1)上安裝有所述手柄(8)。
2.按照權(quán)利要求1所述的刮板圓環(huán)鏈超聲波探傷的探頭，其特征在于兩個所述防爆殼(5)通過所述卡子(9)分別固定于兩個所述通孔(1-1)的上部，在兩個所述防爆殼(5) 的上方分別設(shè)有所述密封圈(6)，并用所述壓緊螺母(7)壓緊，在兩個所述防爆殼(5)的下部通過螺紋分別與所述發(fā)射探頭C3)和接收探頭(4)相連，所述探頭電纜(10)從所述密封圈(6)中接出，連接到探傷儀上。
3.按照權(quán)利要求1所述的刮板圓環(huán)鏈超聲波探傷的探頭，其特征在于兩個所述導(dǎo)水裝置( 為壁上開有許多小孔的圓筒，分別設(shè)置在兩個所述通孔(1-1)的下部，兩個所述導(dǎo)水裝置( 分別與水源和所述發(fā)射探頭( 和接收探頭(4)連通。
4.按照權(quán)利要求1所述的刮板圓環(huán)鏈超聲波探傷的探頭，其特征在于所述引導(dǎo)面 (1-2)為圓弧面。
全文摘要
一種刮板圓環(huán)鏈超聲波探傷的專用探頭，涉及礦用刮板輸送機(jī)。本發(fā)明解決目前刮板輸送機(jī)經(jīng)常會出現(xiàn)圓環(huán)鏈的斷裂事故而無法預(yù)防的問題。本發(fā)明的專用探頭由外殼、導(dǎo)水裝置、發(fā)射探頭、接收探頭、防爆殼、密封圈、壓緊螺母、手柄、卡子、探頭電纜組成，所述外殼有距離為一倍圓環(huán)鏈直徑的兩個通孔，兩個所述通孔內(nèi)分別安裝含有所述防爆殼、導(dǎo)水裝置的所述發(fā)射探頭和接收探頭，兩個所述通孔的中心線與下面的引導(dǎo)面成70°角，所述外殼上安裝有所述手柄。采用本發(fā)明可對刮板圓環(huán)鏈無損探傷，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試樣產(chǎn)生的回波和實(shí)際圓環(huán)鏈探傷的回波推算其裂紋深度，由探傷人員作出故障警示，從而避免刮板輸送機(jī)圓環(huán)鏈斷裂事故的發(fā)生。
文檔編號G01N29/24GK102183586SQ20111005296
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者張文平, 李文德, 李愛旺, 李運(yùn)宏, 梁義維, 王東飛, 白宏峰, 矯林岳, 秦衛(wèi)斌, 羅自明, 翟生勤, 葛海青, 郭立偉 申請人:山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司