劉宏宇，來 斌

（江西煤炭工業(yè)科學研究所，江西 南昌330029）

1 概述

2011年國家煤礦在用安全設備檢測檢驗目錄（第一批）頒布，各地方隨后陸續(xù)執(zhí)行。其中煤礦在用窄軌車輛連接插銷安全檢驗依據(jù)標準由MT－244.2－2005《煤礦在用窄軌車輛連接件連接插銷》變換為《煤礦在用窄軌車輛連接插銷檢驗規(guī)范》，新標準對插銷安全檢驗的過程控制、測量精度、加載負荷都有重大變動。按新標準，對檢驗設備有了新要求，下面對煤礦插銷二倍靜荷重安全檢驗設備測量精度，消除測量誤差措施等要求進行了探討。

2 新舊標準比較

《煤礦在用窄軌車輛連接件 連接插銷》 《煤礦在用窄軌車輛連接插銷檢驗規(guī)范》檢驗項目 負荷試驗時的永久彎曲變形量 二倍最大靜荷重試驗時的永久彎曲變形量加載負載 350kN 二倍最大靜荷重（10～50kN）合格要求 不大于7mm 不大于0.2%插銷直徑（常用40mm，0.08mm）測量精度 0.02mm 1μm測量器具 游標卡尺 未具體試驗過程在無沖擊的條件下，連續(xù)加載至10kN時，在試驗機的標尺上讀出原始數(shù)據(jù)；然后加載負荷至350kN，讀出標尺的數(shù)值，以此變化值作為插銷的變形量連續(xù)加載至最大靜載荷重，標定A位置；然后勻速加載至二倍最大靜荷重逐漸卸載至最大靜荷重，再次標定A位置，測量A 點二次變定距離為永久變形量

3 舊標準測量設備

舊標準測量設備是萬能液壓實驗機，最大施加力值1000kN，需靠一個試驗人員手工控制液壓拉力機進油量完成試驗，另一個試驗人員配合讀標尺數(shù)據(jù)。

新標準下，舊標準測量設備不能適應：

1）萬能液壓試驗機施加力不需這么大，按煤礦窄軌車輛自重、坡度、輸送能力、數(shù)量、摩擦力等計算，最大載荷重范圍：10～50kN，100kN拉力可滿足要求。

2）測量精度不能滿足測量要求。煤礦用插銷直徑三種規(guī)格：38mm、40mm、41～50mm，最常用40mm，合格要求不大于0.072mm、0.08mm、0.082～0.1mm，最常用為40mm，因此測量精度要求達到1μm，目前機械測量器具尚不能達到此要求。

3）新標準試驗過程分三階段完成，每階段加載速度均不同，手工控制萬能液壓試驗機油量不可能實現(xiàn)。

在新標準下，萬能液壓試驗機不能完成實驗過程、測量精度、載荷浪費，不能實現(xiàn)二倍靜荷重永久變形量試驗要求。

4 煤礦插銷二倍靜載荷安全檢驗設備要求

1）精度要求：1μm。

2）測量傳感器：光柵位移傳感器精度1μm，位移示值相對誤差為示值的±0.5%以內(nèi)。

3）負載試驗過程的控制：能夠加載過程分多個階段進行應力及加載速度控制。

第一階段，定時不大于9.8m／s2加速度加載至一倍最大靜荷重；

第二階段，勻速加載至二倍最大靜荷重；

第三階段，定時以不大于9.8m／s2卸載至一倍最大靜荷重。

4）接口：能采集串口數(shù)據(jù)，接受數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)。

5）數(shù)據(jù)處理：應力值與變形測量數(shù)據(jù)曲線顯示和對應力值下變形量輸出功能。

5 測量誤差

試驗設備通過橫梁移動，鉗口固定測量插銷變形，因插銷二倍靜載荷變形量微米級，兩部分因素會導致測量誤差。

1）橫梁施力移動時，其顫動、抖動均會影響測量準確性，其影響不確定，視顫動、抖動程度或大或小，或正或負。因此橫梁平穩(wěn)移動對消除測量誤差很關鍵。

2）插銷直徑相對鉗口，橫梁尺寸太小，鉗口及橫梁在應力下變形會影響測量結果。因此，變形傳感器安裝位置很重要，它可避免一些非插銷變形量的疊加。另外，在同樣載荷條件下，其帶來測量誤差固定在一定范圍內(nèi)，還可通過測量數(shù)據(jù)修正。

6 結語

煤礦插銷二倍靜載荷安全檢驗設備要求包括：

1）1μm的測量精度。

2）力、變形、速度多階段控制。

3）力、變形值曲線輸出。

4）橫梁平穩(wěn)移動，光柵位移傳感器無誤差聯(lián)機等消除測量誤差措施。

目前通過科技情報所查新，國內(nèi)尚無能夠符合上述要求可進行煤礦用插銷二倍靜荷重永久變形量測量的專用設備。通過在老設備上檢驗，仍有許多不可克服的問題，不能適應新標準的要求，使得煤礦安全檢驗存在缺憾。

〔1〕《煤礦在用窄軌車輛連接件 連接插銷》.

〔2〕MT－244.2－2005《煤礦在用窄軌車輛連接件 連接插銷》.〔3〕國家煤礦在用安全設備檢測檢驗目錄（第一批）.

〔4〕科技查新報告：JXINFO 2015M082.