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影響熒光磁粉探傷機探傷效果的原因及處理方法
機車是完成運輸任務的重要運載工具,機車曲軸、連桿等是車輛上極為重要的部件,是保證機車安全運行的關鍵部位。磁粉探傷是發(fā)現(xiàn)機車曲軸、連桿等表面疲勞裂紋的重要無損檢測手段。 熒光磁粉探傷機就是對機車曲軸、連桿等重要部件進行磁粉探傷檢查的專用設備,在確保機車運行中不發(fā)生冷切事故上起著至關重要的作用。
基本原理:
熒光磁粉探傷機是利用強大的電流產(chǎn)生磁場,使機車裸露表面周向和縱向同時瞬間達到足夠的磁化強度,同時向曲軸、連桿表面噴灑熒光磁粉和水的混合液體,并使之均勻地附著。有裂紋缺陷的地方由于導磁率的變化,磁力線逸出車軸表面,形成局部磁極,使液體中懸著的顆粒極細小的熒光磁粉聚集在裂隙處,在暗室條件下,在長波紫外線(320nm~400 nm,中心波長為365nm)的作用下由于熒光效應而激發(fā)出明顯的熒光,達到探傷判別的目的。
影響探傷效果的原因:
準格爾車輛段使用的是由哈爾濱鐵路局科研所 1997年生產(chǎn)的 HTK一9O 型熒光磁粉探傷機。隨著設備的逐年老化及鐵路對輪對探傷要求的不斷提高,探傷效果已不能達到規(guī)定的要求,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1 磁化電流不足
探傷設備周向磁化電流O~3000A連續(xù)可調(diào),縱向磁化磁勢O~24000 安匝連續(xù)可調(diào)?,F(xiàn)有熒光磁粉探傷機工作時周向磁化電流為1400 A,縱向磁勢為 2.4×6 000安匝,符合規(guī)程要求(2 A~4 A);但對于探傷來說已嚴重偏小,在曲軸、連桿探傷達不到要求。
處理方法:改造周向磁化驅(qū)動回路,更換周向變壓器,增加周向磁化電流輸出;改造縱向磁化、退磁回路,增加縱向磁化電流輸出,使最大輸出電流達到4A,同時要保證剩磁不超標。
2 紫光燈照度不足
從人體生理學上可知,人眼對光譜感受力最強的是黃綠光。為了適應人眼對此的要求,我們要求熒光磁粉要激發(fā)黃綠光,而激發(fā)熒光磁粉的是紫外線。規(guī)程要求在探測面測量紫光燈的輻照度大于或等于 800~W/cm。而現(xiàn)在使用新燈管時,曲軸、連桿中部輻照度能夠達到800~W/cm。曲軸、連桿頸部只能達到400~W/cm;同時,由于現(xiàn)有紫光燈管質(zhì)量達不到要求,使用3個月后就需要更換,每年只更換燈管一項就需花費 3000 元,成本過高。
處理方法:增加照度唯一的方法就是增加紫光燈數(shù)量,由于受到軸身和軸頸處結構的限制,軸身處需增加40W長燈管,軸頸處需增加8W小燈管,新燈管測量軸身及軸頸處輻照度不低1000~W/cm。保證輻照度在燈管使用一段時間后,發(fā)光質(zhì)量下降時還能滿足探傷要求。同時,要檢查紫外燈照射區(qū),在暗室密閉良好的情況下,白光強度不應超過2O lx,如有超標現(xiàn)象要適當減少白光燈功率。
3 磁粉問題
濕法探傷使用的磁粉為可溶鐵含量68 ~73、化合碳含量小于0.2 的混合物;磁粉粒度小于320目。新購置磁粉驗收時要用320目標準篩稱樣檢驗,按重量計算需有 98的磁粉通過320目標準篩。為了防止磁粉的凝聚和沉淀,要加入一 定量的分散劑。同時為了消除泡沫,使磁懸液能夠充分潤滑曲軸、連桿,要視具體情況加入一定量的消泡劑。磁懸液濃度過低不易聚磁,難以發(fā)現(xiàn)細小裂紋;濃度過高,曲軸、連桿表面沾上一層磁粉,缺陷裂紋容易被掩蓋。我們知道,磁粉、分散劑、消泡劑的質(zhì)量是影響探傷效果的一個重要方面,只有使用通過車輛部認證的正規(guī)生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品,做好磁粉的檢驗工作,才能保證不發(fā)生漏探現(xiàn)象。同時,用量小的單位不能為降低采購成本大量采購分散劑、消泡劑,應確保產(chǎn)品在保質(zhì)期內(nèi)使用。另外,在使用過程中,如果攪拌能力不良或磁懸液成分不合格,多數(shù)磁粉會沉淀在容器底部,而實際從噴嘴噴出的磁懸液濃度是很低的,因此要經(jīng)常測量磁懸液的濃度。增加專用攪拌水泵用于磁懸液的攪拌工作,確保磁懸液的濃度在探傷的各個時期是一致的。還要杜絕采用壓縮空氣攪拌的方法,因為壓縮空氣中微量的油會極大程度降低磁粉的附著能力,影響探傷效果。
4 其他相關問題
(1) 磁懸液噴液方式
HTK一9O 型熒光磁粉探傷機磁懸液噴灑裝置采用側下噴的方式。噴灑系統(tǒng)調(diào)整時需幾個閥門配合,來調(diào)節(jié)磁懸液高度,而磁懸液是一種混合液,由于噴嘴的出口很小,常常出現(xiàn)混合液堵塞噴嘴的現(xiàn)象;由于紫光燈在曲軸、連桿的上方,如操作不當,還會出現(xiàn)噴液噴到燈管的情況,降低燈管壽命。因此,應當對噴液方式進行改造,由側下噴改為側上噴,減小噴嘴處出口阻力,簡化噴灑機構,確保噴灑的實用性和可靠性。
(2) 曲軸、連桿開蓋問題
在對曲軸、連桿進行探傷時夾緊探頭要接觸曲軸、連桿前蓋或軸端才能保證形成有效磁場,而探頭和前蓋接觸時導磁面積過小,不能對車軸進行完全磁化,所以現(xiàn)在只有探傷前打開前蓋,探頭和軸端接觸才能有效工作,這增加了許多工作量;同時,由于每次要更換施封鎖、橡膠墊、防松片,加大了修車成本。由于前蓋和軸端之間只是通過軸端螺栓連接,并且接觸面積很小,想要形成磁場只有考慮讓探頭直接和軸端螺栓接觸。因此,必須改變現(xiàn)有探頭結構,把軟鐵探頭進行機械加工,確保在不開蓋的情況下,探頭能夠進入到端蓋內(nèi)部接觸軸端螺栓。
熒光磁粉探傷機效果不佳是一個綜合因素,其中還包括探傷人員業(yè)務能力,設備日常保養(yǎng)、檢修維護等多方面問題。因此,為確保車輛運行安全,必須消除各方面隱患,提高探傷質(zhì)量.