摘要

采煤机惰轮轴长期在重载和交变载荷作用下运行,极易在轴肩根部产生裂纹,影响结构的完整性。为了对惰轮轴根部裂纹进行定量分析,建立惰轮轴超声检测二维有限元模型,研究超声波在惰轮轴中的传播过程及其与缺陷相互作用规律。搭建超声检测实验平台,验证了有限元数值模型的正确性。分析了不同深度裂纹回波的时域波形和频谱幅值的变化规律,结果表明,幅值随着裂纹深度的增大而增大,带宽随着裂纹深度增大而变宽,采用最小二乘法对频谱幅值进行拟合,得到频谱幅值和裂纹深度的拟合函数,实现轴肩根部裂纹深度的定量分析。最后,制作了惰轮轴试块,开展不同深度裂纹的超声检测实验,验证了拟合函数的正确性。