电梯检验中的无损检测技术应用研究
陈泳宏
云南省特种设备安全检测研究院 云南昆明 650000
一、电梯检验常用无损检测技术原理与设备
1.1 超声检测技术
超声检测技术依靠超声波在介质当中传播的物理特性来达成对缺陷的识别,它的基本原理就是利用探头发射出高频声波,然后借助于异质界面诸如裂纹或者气孔所产生的反射效果去获取信息,通过分析反射信号的时间延迟、幅值改变等参数就能判定出缺陷的空间分布及其几何形状。在电梯检测方面,数字式超声检测设备融合了脉冲反射法和穿透法这两种核心技术手段,装备了直探头以及斜探头,从而实现对金属构件内部的缺陷展开精准的量化评价。
1.2 磁粉检测技术
磁粉检测技术专门针对铁磁性材料表面以及近表面的缺陷开展无损评价,其基本原理是借助磁化装置来形成纵向或者环向的磁场。当工件内部存在诸如裂纹之类的缺陷时,这个地方就会产生漏磁场,会把施加上去的磁粉,如干式磁粉或者湿式磁悬液吸引过来,在工件表面形成肉眼可见的磁痕图像。在电梯检测方面,便携式的交直流磁粉探伤仪由于具备出色的性能而备受关注,它的磁化电流范围可以达到 0 到 500 安培,能够灵活地采用触头法、线圈法等多种磁化方法。当与荧光磁粉以及专用的紫外线光源配合使用的时候,便携式交直流磁粉探伤仪就可以有效地识别出宽度大于 0.01 毫米的表面裂纹,并确保磁痕显示的效果符合相关的行业标准。
1.3 涡流检测技术
涡流检测技术依靠电磁感应原理,用交变磁场在导电材料上造成涡流现象来进行缺陷探测。当检测对象出现损伤状况时,涡流分布就会改变,这样一来,检测线圈的阻抗参数就会产生变动,以此达成识别和定位缺陷的目的。这种办法大多用于对导电材料表面及其近表面的缺陷执行无损检测,电梯维修环节经常用到多频涡流检测设备,其工作频率范围为 100 赫兹到 10 兆赫兹,并且会配合阵列式探头执行扫描,这样就可以对导轨、轿厢框架等部件实施迅速检查。
1.4 渗透检测技术
渗透检测技术利用毛细效应来实现对表面开口缺陷的可视化检测,其基本原理包含以下步骤:在被检工件表面施加带有荧光或者着色染料的渗透剂,依靠毛细作用让渗透剂渗入缺陷内部;然后经过清洗工序清除掉多余的渗透剂;之后用显像剂改善缺陷部位渗透剂的吸附性能,并且根据反射或者吸收特性形成图像。在电梯部件检测时常采用溶剂清洗型着色渗透剂,这种方法比较适合于不锈钢、铝合金这些非磁性材料表面微小裂纹的检测,最小可识别开口宽度达到 0.001 毫米。
二、无损检测技术在电梯关键部件检验中的应用
2.1 曳引机部件检验
作为电梯驱动系统的主轴以及它的配件轴承座的内部缺陷对其可靠性有着决定作用,此研究利用超声检测技术对曳引机主轴进行全面的扫描检测,在轴向上利用直探头每向前移动五毫米来进行对气孔、夹杂物以及裂纹等可能存在的缺陷部位进行检测,并通过检测到的回波信号来分辨其缺陷类型,点状缺陷会在回波信号上体现成单个脉冲,而线性裂纹则会出现一个接一个的连续脉冲信号。在对主轴以及轴承座的接触处采用斜探头进行周向检测以防止出现应力腐蚀裂纹,并且检测出的所有结果必须符合《电梯用异步电动机》中关于缺陷容许限值的要求。
2.2 钢丝绳检验
钢丝绳作为主要承重部件,其安全风险大多由断丝和锈蚀造成,开展磁粉检测时,要将环形磁化线圈套在目标钢丝绳上,通入 200 到 300 安培的电流,形成周向磁场,之后施加磁悬液,断丝处产生的漏磁场会把磁粉吸引过来,形成清晰的磁痕。依靠高精度摄像设备捕捉磁痕图像,统计磁痕数量,单丝断裂呈现线性分布特点,锈蚀坑则表现为分散型磁粉聚集。针对内部断丝,可结合涡流检测技术,利用线圈阻抗变化来判定深层损伤情况,二者相辅相成,就能完成钢丝绳全截面缺陷的精准诊断。
2.3 导轨与导靴检验
导轨直线度偏差及表面缺陷对电梯轿厢运行稳定性影响较大,可以用涡流检测技术对 T 型导轨工作面展开扫描测试,采用阵列式探头沿导轨长度方向以恒定速度( 0.5m/s )匀速移动,借助多频分析方法来辨别划痕和疲劳裂纹特征,
划痕体现为单频信号突变,裂纹则表现出多频信号持续畸变。针对导靴磨损程度的判定,用超声波测厚仪在导靴摩擦面垂直方向测定其剩余厚度,然后同设计标准值做比较,保证磨损量未超出原始厚度的 30% 。
2.4 门机系统检验
车门与轿门的门锁机构、防坠落系统性能的关键在于联动装置设计是否合理,对于门锁钩这类关键的钢制部件,建议用磁粉检测技术来判断表面裂纹,重点观察钩爪和锁挡接触的地方,在磁化的时候,要用触头法保证两个触头之间的距离是 50 毫米并且施加 150 安培的电流,这样就能得到均匀的磁场分布。至于门机传动皮带轮里的铝合金轮毂,最好采用渗透检测的方法,在着色渗透剂的作用下找出轮毂和轴套配合面上的问题,同时要让表面预处理达到 Sa2.5 级清洁水平,这样才能增强检测的灵敏度,改进可靠性。
三、无损检测技术的优化组合与发展方向
3.1 技术组合方案
就电梯关键部分的材质特点以及缺陷展现情况,设计一套 “多种技术相配合” 的综合检测方案。针对钢质支撑结构如主轴、钢丝绳等部分,采用 “超声波加磁粉” 这两种检测手段结合使用的方法,超声波重点对内部缺陷状况展开检测,而磁粉检测更多集中于对表层存在的缺陷加以识别;关于一些不是磁性的金属零部件像铝合金制造的导靴、铜制成的接触器等,可以利用 “涡流检测加上渗透检测” 这两种不同技术组合的途径,前者可以准确锁定靠近表面上隐藏着的瑕疵,而后者可以针对已敞开的型面进行深入仔细探求;面对由两种不同材料组合而成并形成的复合体部分,可以采取超声 C 扫描技术,并借助它达成二维图像还原的工作目标,从而把有关层面出现损伤状况的地方做到直观化地显示出来。
3.2 技术发展方向
智能化技术的加入会带来检测手段的革新,开发具备多种传感器的机器人设备,在井道内部自主移动,实现导轨以及钢丝绳的全面自动化检测。利用机器学习算法对采集到的数据进行智能分析,精准识别缺陷种类并评估风险等级,借助物联网技术创建检测信息管理平台,动态追踪缺陷演变轨迹,给预测性维护决策给予可靠的数据支撑。
在大数据技术飞速发展的时代,创建电梯无损检测的数据资源库变得可行起来,这个数据库会把各种工况下的电梯检测数据整合并加以解析,从而塑造电梯健康状况评判模型,这个模型能够给电梯安全管理和养护提供准确的预估和改良计划,极大提升设备运作的安全水平和稳定程度。
结语:
无损检测技术为电梯安全监管提供了高效又准确的缺陷评判工具,依靠超声波、磁粉以及涡流这些检测手段的合理应用,可以做到对关键部件开展全生命周期的质量监测。其最根本的优势就是用非破坏性的办法得到材料内部结构的信息,从而保证检测结果的可信度,并有效地降低设备受损的风险。
参考文献:
[1] 杨亮亮 . 基于风险的检验技术在电梯检验周期中的应用研究 [J]. 中国信息界 ,2025,(06):217-219.
[2] 陈侃 . 电梯检验中的控制系统问题与应对措施分析 [J]. 中国设备工程 ,2025,(09):125-127.