煤炭工程

作者：董明,万回回,孙思雅,苏成明,王昕,韩磊

单位：1. 西安科技大学 机械工程学院, 陕西 西安 7100542. 陕西省矿山机电装备智能检测与控制重点实验室, 陕西 西安 7100543. 西安智能再制造研究院有限公司, 陕西 西安 7100184. 渭南陕煤启辰科技有限公司, 陕西 渭南 714000

关键词：液压支架,超声相控阵检测,声场仿真,空间脉冲响应,

针对液压缸长期在重载和交变载荷下运行, 极易产生各种疲劳损伤, 严重时引起缸体焊缝开裂, 甚至引发爆缸的问题, 对液压支架缸体焊缝检测方法进行了研究。由于焊缝表面不平整, 声波垂直入射耦合效果差, 将换能器安装在楔块上使得声波斜入射对焊缝进行检测。根据射线声学理论和Snell 原理, 确定超声波在楔块和工件中的传播路径, 得到了楔块条件下超声相控阵延时法则计算公式。对楔块条件下单阵元空间脉冲响应进行延时叠加, 得到了超声相控阵的空间声压模型, 仿真得到了不同偏转角度时的声轴线声压, 分析了在不同偏转角度下超声相控阵换能器辐射声场的特性。对含人工缺陷的焊缝试块进行相控阵实验, 能发现不同位置的缺陷, 对ZY9200/25/50D型液压支架缸体环焊缝进行现场检测, 从相控阵图像上可以直接得到缺陷的位置和尺寸, 通过声场仿真可为制定相控阵检测工艺参数提供指导。

来源：2023年第11期

《煤炭工程》期刊编辑部

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