新疆牵引秤|甘肃装载机秤|中正供

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青海电子吊秤吊环螺钉疲劳裂纹的超声波检测
通过对吊装机车顶盖用的吊环螺钉的受力以及断裂情况分析，并经实践验证，采用特制的双晶探头对吊环螺钉实施超声波探伤来检测螺纹根部的疲劳裂纹，这种方法方便快捷，且检测灵敏度高，检测结果可靠，能够有效地保证电子吊秤吊环螺钉的产品质量和现场作业的安全。
***、问题的提出
机车顶盖是电力机车的一个重要部件，在布管和布线工序中，需要对顶盖进行 1 8 0 °翻转，而翻转需要使用天车、柔性四肢吊带、M24吊环螺钉。翻转时需要先将M24吊环螺钉拧入吊装螺纹孔从而与机车顶盖连接，再将柔性四肢吊带的U型卸扣的螺杆穿入吊环螺钉，然后将顶盖吊起实现翻转。
顶盖水平放置在工作台位时，吊环螺钉与水平面接近45°，顶盖被吊起时，吊带的拉力与吊环螺钉的螺纹杆的方向接近垂直，螺纹部位受比较大的剪切力。件号1为顶盖，件号2为吊环螺钉，件号3为柔性吊带的一肢。
机车顶盖在翻转过程中，需要使用两个天车及四根吊带进行作业，每个天车吊顶盖同一侧的两根吊带，其中的一个吊钩上升，另一个吊钩下降，在机车顶盖翻转到90°时，其中的两根吊带受力，另外两根不受力，在越过90°的一瞬间，由于受冲击载荷的作用，受力的螺钉很容易被拉断。现场作业时，曾经发生过吊环螺钉被拉断将顶盖掉落造成损坏的事故，断裂部位在吊环螺钉根部两到三个螺纹之间。
第二、吊环螺钉的疲劳裂纹检测分析
为了杜绝类似现象的再次发生，有必要对吊环螺钉定期实施探伤检测，以便及时发现螺纹根部的疲劳裂纹，保证吊环螺钉的质量及现场作业的安全。经过现场考察及分析，笔者认为对其进行超声波探伤来检测螺纹根部的疲劳裂纹是简单快捷且准确可靠的方法。
从断裂的吊环螺钉来看，应该是原始表面裂纹扩展所导致，通常采用磁粉探伤或渗透探伤是发现表面裂纹相当有效和相当理想的方法，但由于吊环螺钉的结构比较特殊，螺钉直径和螺距太小，且疲劳裂纹的方向和螺纹方向一致，实施磁粉探伤及渗透探伤时缺点显示与螺纹显示很难区分，实践表明，磁粉探伤及渗透探伤不能解决该问题。而射线探伤理论上讲可以进行检测，但其检测条件较为苛刻，要求疲劳裂纹有一定的深度，且检测成本高，效率低，所以通过理论及现场分析，超声波探伤是检测吊环螺钉螺纹根部疲劳裂纹相当有效的方法。

第三、吊环螺钉疲劳裂纹的超声波检测原理
吊环螺钉疲劳裂纹的超声波检测原理主要是基于同一种螺钉的螺纹型式都是一致的，它们对超声波的反射也基本相同，所以在荧光屏上螺纹反射波的特征都是相似的，但是，一旦在某一道螺纹处出现了裂纹，在荧光屏上就会出现特殊波形和一些波形的特殊变化，利用此特点便可检测吊环螺钉中的疲劳裂纹。
第四、超声波探头参数的选择
根据上述原理，需要制作特殊规格的超声波探头，常规探伤是利用螺纹反射波的特征来检测。螺纹反射波主要是由探头扩散声束在螺纹处的反射所形成的。这种检测方法的缺点是缺点信号混杂在螺纹反射信号中，使缺点信号不易分辨，所以可以考虑利用探头的主声束来进行检测，一旦出现缺点信号，就可以很直观地凸显出来，这样便能很直观地将缺点信号与螺纹反射信号区分开来。为了减小近场区的影响，将探头制作成双晶探头，经过实践验证，这种方法是非常有效可行的。
此外还需注意探头参数的选择，包括频率、晶片形状及尺寸、入射角以及焦距的选择。
频率的选择 常规的探头频率为2.5MHz，探测吊环螺钉使用的探头选择5MHz，目的是为了提高小缺点的检出能力，因为频率高，波长短，发现小缺点的能力就强。
晶片形状及尺寸的选择 探头晶片的形状制作成圆形，目的是为了和吊环螺钉的圆端面相吻合，保证良好的耦合。探头晶片尺寸主要依据吊环螺钉的直径选择，晶片直径稍小于吊环螺钉的直径，同时又能确保声束覆盖整个螺杆，使其旋转一周便能实现吊环螺钉的探伤，使缺点不漏检，如M24的吊环螺钉选择晶片尺寸为φ20mm。
入射角的选择 入射角选择在3°~5°以内，这样可以使吊环螺钉根部的缺点波反射更好，从而保证相当有利地扫查到螺纹根部附近的疲劳裂纹，使裂纹波能够明显区别于螺纹波，这是经过现场试验确定的，且不同规格的探头采用的入射角度略有不同。
焦距的选择 现场使用的M10~M24的吊环螺钉其螺纹长度在18~35mm之间，因此根据不同尺寸的螺钉，选择不同的焦距，目的要使螺纹根部向上两到三个螺纹处的反射波达到比较高，因此焦距选择15~30mm之间。
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