CN106568841A - 重载荷行车大梁裂纹缺陷的监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重载荷行车大梁裂纹缺陷的监测方法，本方法选择满足灵敏度要求的电磁超声表面波探头，并且呈相对或并排布置于行车大梁腹板位于柱肩梁的弧形部位；将探头电缆接插端与电磁超声波数据采集仪相联，进行现场回波数据采集，观察回波变化，以使行车大梁腹板的弧形表面结构回波刚刚消失的探头声束角度位置作为固定探头的位置；探头固定后，定期采集和保存每一探头的波形数据并比较，当发现明显的异常回波时，采取可靠方式进行回波性质确认；对于判定为裂纹缺陷的异常回波通过定期采集回波数据的方式确定其扩展状况，以判定行车大梁是否开裂。本方法克服了传统检测方式的缺陷，通过监测预报，及时发现安全隐患，避免事故带来的巨大损失。

Description

重载荷行车大梁裂纹缺陷的监测方法

技术领域

本发明涉及一种重载荷行车大梁裂纹缺陷的监测方法。

背景技术

重载荷行车大梁在使用过程中其结构关键应力部位可能会产生裂纹，严重的裂纹扩展会导致大梁开裂，导致严重的安全生产事故及巨大的经济损失，宝钢某厂就曾因行车大梁开裂事故停产近一个月，因此对行车大梁裂纹缺陷状况的把握显得非常必要。无损检测技术可以准确发现钢结构裂纹状况并准确定量，因此基于无损检测-磁粉检测的表面缺陷检测方法被用户普遍采用，但此类行车大梁裂纹缺陷检测均为高空作业，其工况恶劣、现场准备工作复杂，尤其对于带有加强盖板结构的大梁，如图1所示，盖板2通过焊接方式与腹板1相连，其位于两侧盖板2之间的腹板1因盖板遮挡，使得在柱肩梁3位置处的腹板1裂纹缺陷无法通过磁粉检测实现有效的监测，因此其结构限制无法实施接触式检测。

磁粉检测方法对表面裂纹的检测需要被检部位可接触、可磁化并且目视可观察到等条件全部具备。因此对于行车大梁的高空检测作业来说，具备全部的检测条件较为困难，从而影响了行车大梁裂纹缺陷的有效监测，存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种重载荷行车大梁裂纹缺陷的监测方法，解决了行车大梁安装后高空检测作业检测不便、不能及时发现大梁关键部位裂纹缺陷产生、扩展、发生开裂等问题，通过监测预报及预知维修，及时发现安全隐患，避免事故带来的巨大损失。

为解决上述技术问题，本发明重载荷行车大梁裂纹缺陷的监测方法包括如下步骤：

步骤一、通过灵敏度试验，即利用对比试块，以清晰显示距离探头一定尺寸的人工刻槽的回波为基准，选择两个满足监测灵敏度要求的电磁超声表面波探头；

步骤二、基于行车大梁结构及探头布置的方便性，在行车大梁腹板位于柱肩梁的弧形部位呈相对或并排设置两个表面波探头，并且两个表面波探头的电缆接插端设于行车大梁的上翼缘板表面或方便检测人员接触到的其他位置；

步骤三、将两个表面波探头的电缆接插端与电磁超声波数据采集仪相联，调节采集仪参数，进行现场回波数据采集，观察回波变化，以使行车大梁腹板的弧形表面结构回波刚刚消失的探头声束角度位置作为固定探头的位置；

步骤四、探头固定后，通过电磁超声波数据采集仪采集每一探头的波形数据并保存，作为基础比对数据，将大梁投用后所采集的波形数据与基础比对数据进行比较，当发现明显的异常回波时，采取磁粉检测或内窥镜检测的可靠方式进行回波性质确认；

步骤五、对于判定为裂纹缺陷的异常回波通过定期采集回波数据，采用定量比较回波波幅变化的方式确定其扩展状况，进而判定行车大梁是否开裂。

进一步，所述探头直接吸附或采用高强度环氧结构胶粘贴于行车大梁的腹板表面。

进一步，所述表面波探头电缆接插端置于行车大梁上翼缘板表面或方便检测人员接触到的其他位置并采用线盒保护。

由于本发明重载荷行车大梁裂纹缺陷的监测方法采用了上述技术方案，即本方法首先选择满足监测灵敏度要求的电磁超声表面波探头，并且呈相对或并排布置于行车大梁腹板位于柱肩梁的弧形部位，探头的电缆接插端设于行车大梁的上翼缘板表面；将电缆接插端与电磁超声波数据采集仪相联，进行现场回波数据采集，并且观察回波变化，以使行车大梁腹板的弧形表面结构回波刚刚消失的探头声束角度位置作为固定探头的位置；探头固定后，采集每一探头的波形数据并保存，作为基础比对数据，当发现明显的异常回波时，采取可靠的方式进行裂纹缺陷确认；对于判定为裂纹缺陷的异常回波通过定期采集回波数据的方式确定其扩展状况，以判定行车大梁是否开裂。本方法解决了行车大梁安装后高空检测作业检测不便、不能及时发现大梁关键部位裂纹缺陷产生、扩展、发生开裂等问题，通过监测预报及预知维修，及时发现安全隐患，避免事故带来的巨大损失。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为带有盖板的行车大梁结构示意图；

图2为本方法中两个表面波探头呈相对布置的结构示意图；

图3为本方法中两个表面波探头呈并排布置的结构示意图。

具体实施方式

实施例如图2和图3所示，本发明重载荷行车大梁裂纹缺陷的监测方法包括如下步骤：

步骤一、通过灵敏度试验，即利用对比试块，以清晰显示距离探头一定尺寸的人工刻槽的回波为基准，选择两个满足监测灵敏度要求的电磁超声表面波探头4；由于不同载重量的行车大梁尺寸不同，检测距离不同，因此灵敏度试验以探头距对比试块人工刻槽的一定尺寸进行，该尺寸根据行车大梁尺寸以及检测距离而定；

步骤二、基于行车大梁结构及探头布置的方便性，在行车大梁腹板1位于柱肩梁3的弧形部位11呈相对或并排设置两个表面波探头4，并且两个表面波探头4的电缆接插端5设于行车大梁的上翼缘板6表面或方便检测人员接触到的其他位置；

步骤三、将两个表面波探头4的电缆接插端5与电磁超声波数据采集仪相联，调节采集仪参数，进行现场回波数据采集，观察回波变化，以使行车大梁腹板1的弧形表面结构回波41刚刚消失的探头声束角度位置作为固定探头4的位置；

步骤四、探头4固定后，通过电磁超声波数据采集仪采集每一探头的波形数据并保存，作为基础比对数据，将大梁投用后所采集的波形数据与基础比对数据进行比较，当发现明显的异常回波时，采取磁粉检测或内窥镜检测的可靠方式进行回波性质确认；此处回波性质确认的可靠方式可采用磁粉检测、内窥镜检测等其他无损检测方法；

步骤五、对于判定为裂纹7缺陷的异常回波通过定期采集回波数据，采用定量比较回波波幅变化的方式确定其扩展状况，进而判定行车大梁是否开裂。

优选的，所述探头4直接吸附或采用高强度环氧结构胶粘贴于行车大梁的腹板1表面。

优选的，所述表面波探头电缆接插端5置于行车大梁上翼缘板6表面或方便检测人员接触到的其他位置并采用线盒保护。

本方法采用电磁超声检测技术，在预先布置探头的基础上无需再接触行车大梁表面，通过电磁超声波数据采集仪接收波形并且进行分析即可实现对裂纹缺陷的监测。电磁超声检测技术不同于常规的压电超声，其特点是利用电磁耦合方式激励和接受超声波，不需要耦合剂，可实现非接触检测，且适于高温检测。因此本方法采用电磁超声检测技术对在役行车大梁关键部位裂纹缺陷进行监测，在探头设置后，通过在线的定期回波信号采集及分析，可在行车大梁腹板弧形部位及其附近裂纹扩展过程中检测到裂纹的发展状态，对大梁的开裂进行准确的预报。本方法尤其适用于带有加强盖板结构、安装后中间腹板难以接触到的行车大梁关键部位裂纹缺陷的监测。

本方法中探头固定方便，耦合稳定，提高了检测的灵敏度；探头安装后通过连接电缆由电磁超声波数据采集仪采集回波信息，避免高空检测作业的风险，使得行车大梁缺陷监控信号的采集方便，适宜于长期监控需要；同时基于定期或连续监测信号比对结果可准确预报行车大梁裂纹的产生及开裂的发展状况，避免了行车大梁开裂事故，确保了行车正常、安全运行。

Claims (3)

1.一种重载荷行车大梁裂纹缺陷的监测方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、通过灵敏度试验，即利用对比试块，以清晰显示距离探头一定尺寸的人工刻槽的回波为基准，选择两个满足监测灵敏度要求的电磁超声表面波探头；

步骤二、基于行车大梁结构及探头布置的方便性，在行车大梁腹板位于柱肩梁的弧形部位呈相对或并排设置两个表面波探头，并且两个表面波探头的电缆接插端设于行车大梁的上翼缘板表面或方便检测人员接触到的其他位置；

步骤三、将两个表面波探头的电缆接插端与电磁超声波数据采集仪相联，调节采集仪参数，进行现场回波数据采集，观察回波变化，以使行车大梁腹板的弧形表面结构回波刚刚消失的探头声束角度位置作为固定探头的位置；

步骤四、探头固定后，通过电磁超声波数据采集仪采集每一探头的波形数据并保存，作为基础比对数据，将大梁投用后所采集的波形数据与基础比对数据进行比较，当发现明显的异常回波时，采取磁粉检测或内窥镜检测的可靠方式进行回波性质确认；

步骤五、对于判定为裂纹缺陷的异常回波通过定期采集回波数据，采用定量比较回波波幅变化的方式确定其扩展状况，进而判定行车大梁是否开裂。

2.根据权利要求1所述的重载荷行车大梁裂纹缺陷的监测方法，其特征在于：所述探头直接吸附或采用高强度环氧结构胶粘贴于行车大梁的腹板表面。

3.根据权利要求1或2所述的重载荷行车大梁裂纹缺陷的监测方法，其特征在于：所述表面波探头电缆接插端置于行车大梁上翼缘板表面或方便检测人员接触到的其他位置并采用线盒保护。