一種起重機軌道檢測設備

劉勇 潘洋 付震宇 廖禹帆 梁文 姚登峰

摘 要：起重機安全的檢驗是特檢機構(gòu)主要的工作職責，起重機軌道的平順性則是影響其安全運行的主要參數(shù)。國家關于起重機軌道的安裝公差頒布了多項國家標準，長期以來由于缺少必要的、適用的檢測手段，特檢單位對起重機軌道各項安裝的公差參數(shù)的檢測一直以來難以實施快速、準確、有效的檢測。本文介紹了一種起重機軌道檢測設備，用以完成軌道相關數(shù)據(jù)的檢測。

關鍵詞：起重機；軌道；檢測設備；檢測

中圖分類號：TH21 文獻標志碼：A

Abstract：The safety inspection of crane is the main job responsibility of the special inspection unit.The smoothness of crane rail is the main parameter that affects the safe operation of crane.Countries concerning the installation of crane rail tolerance enacted a number of national standards， for a long time because of a lack of necessary，suitable means of detection，special survey unit installation tolerance parameters of crane rail detection has been difficult to implement fast，accurate and effective detection.In this paper，a crane rail detection equipment is introduced to complete the detection of track correlation data.

Keywords：Crane；Orbit；Testing equipment；Detection

0 引言

隨著“一帶一路”的建設，我國已與很多國家簽署雙邊自貿(mào)協(xié)定，我國將作為最大的市場和最大的產(chǎn)品輸出國長期存在，制造業(yè)得到很大的發(fā)展，在此之中，起重機擔當了一個不可或缺的重要角色。但是，啃軌、脫軌卻是起重機的最大殺手，因此對于起重機軌道的檢測具有十分重要的意義。而現(xiàn)有的起重機軌道的檢驗方法誤差大、檢測結(jié)果精度低，且難以滿足大部分項目的檢測要求。樂山市特檢所和北京拉特激光精密儀器公司共同研制出一種新的起重機軌道檢測設備，方便、高效、精準是一大亮點。

1 主要技術參數(shù)

該儀器能夠很大程度上滿足軌道相關的數(shù)據(jù)測量，具體信息見表1。

2 主要結(jié)構(gòu)及功能

如圖1所示，該儀器由光源、接收靶、顯示屏三部分組成。光源用于設置于軌道的基準測量點，接收靶通過移動平臺帶動數(shù)字接收靶在軌道上移動，即可根據(jù)數(shù)字接收靶和光源的信號傳遞，檢測得到單軌道的水平直線度、高低差、2m高低差、2m水平直線度等項目的參數(shù)，通過將接收靶和光源成一定角度設置，檢測得到雙軌道的跨度、同截面高低差、軌距、平面度等項目的參數(shù)；顯示屏與接收靶數(shù)據(jù)通信連接，將測量的相關數(shù)據(jù)顯示出來。

2.1 光源

光源由激光測距儀、軌檢儀、合像水泡3部分組成。

激光測距儀的工作原理是：該儀器發(fā)射激光信號到被測物體表面，激光經(jīng)過漫反射再回到激光測距儀中，通過時間差測出激光測距儀與被測表面的距離。

軌檢儀可發(fā)出激光環(huán)柵信號，將激光信號照在數(shù)字化自動接收靶上，便于接收靶將數(shù)據(jù)傳遞給顯示屏。

合像水泡是將普通長水泡與一組直角棱鏡結(jié)合的機構(gòu)，通過這組棱鏡的折射，將長水泡兩個端點成像在合像水泡視窗的一個畫面內(nèi)，通過這個畫面上的兩個水泡端點像的對稱度判斷水泡是否水平，它具有比普通水泡更高的整平精度。在出廠前已將水泡和軌檢儀發(fā)出的激光信號調(diào)整至平行，所以，在應用時當水泡水平時，軌檢儀發(fā)出的激光信號也達到水平，這極大地方便了軌檢儀調(diào)整并可提高了軌檢儀工作時的水平精度。

2.2 接收靶

接收靶由數(shù)字接收靶、移動平臺、里程計3部分組成。

數(shù)字接收靶與軌檢儀相配套，用于接收光源發(fā)出的激光環(huán)柵信號，從而確定某點數(shù)據(jù)的偏差，并傳遞數(shù)據(jù)給顯示屏，以測出相關數(shù)據(jù)。

移動平臺具有設于頂面的活動轉(zhuǎn)軸，活動轉(zhuǎn)軸的軸線垂直于移動平臺的頂面；數(shù)字接收靶設于活動轉(zhuǎn)軸上，且數(shù)字接收靶的靶面軸線垂直于移動平臺頂面，這樣，由于移動平臺的頂面平行于軌道所在的平面，靶面軸線始終垂直于移動平臺的頂面，即靶面軸線也垂直于軌道所在的平面，便于對直線度等相關項目進行檢測。通過數(shù)字接收靶和活動轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動，可以實現(xiàn)對數(shù)字接收靶靶面的朝向調(diào)節(jié)，以便于數(shù)字接收靶靶面可以接收到光源所發(fā)出的激光信號。

里程計用于測量行程的裝置，將具體某個點的距離記錄下來，并傳遞給顯示屏。

2.3 顯示屏

顯示屏通過藍牙通信，接收并處理接收靶獲得的相關信息，從而得到軌道檢測項目的相關參數(shù)信息。

3 設備的使用

3.1 同一軌道相關數(shù)據(jù)的檢測

如圖2所示，檢測時，數(shù)字接收靶通過活動轉(zhuǎn)軸設于移動平臺的頂面上，里程計固設于移動平臺的后側(cè)；移動平臺架設在目標軌道的一端，并使數(shù)字接收靶的靶面對準該目標軌道的另一端；合像水泡設于軌檢儀上，軌檢儀架設在目標軌道的相對于移動平臺的一端上（即前述的另一端），并使軌檢儀對準數(shù)數(shù)字接收靶的靶面；然后，打開合像水泡進行調(diào)平，然后啟動軌檢儀，使其發(fā)出的激光信號可以照在數(shù)字接收靶的靶面上；同時，啟動數(shù)字接收靶以接收軌檢儀發(fā)射的激光信號，移動平臺帶動數(shù)字接收靶以均勻慢速地在目標軌道上移動。

這樣，數(shù)字接收靶即可檢測得到移動過程中的激光信號數(shù)據(jù)，之后，數(shù)字接收靶將檢測到的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)顯表，數(shù)顯表顯示單軌道的水平直線度、高低差、2m高低差、2m水平直線度等項目的相關參數(shù)，并顯示在顯示屏上。

3.2 兩根軌道相關數(shù)據(jù)的檢測

如圖3所示，檢測時，將移動平臺放置于待測的第一軌道上，將軌檢儀放置于待測的第二軌道上，且與移動平臺位置相對應；并使軌檢儀可以對準數(shù)字接收靶的靶面。

然后打開合像水泡進行調(diào)平，之后啟動軌檢儀，使其發(fā)出的激光信號照在數(shù)字接收靶的靶面上，此時，數(shù)字接收靶可以檢測得到涉及兩軌道的同截面高低偏差、平面度等項目的數(shù)據(jù)，經(jīng)計算得到雙軌道檢測項目的相關參數(shù)，并顯示在顯示屏上。

在完成兩軌道同截面高低偏差、平面度的檢測后，轉(zhuǎn)動數(shù)字接收靶的靶面角度，使其側(cè)面對準軌檢儀，啟動激光測距儀，即可檢測得到涉及兩軌道之間的跨度、軌距等項目的數(shù)據(jù)，將測量出的數(shù)據(jù)記錄并與測量常數(shù)相加得到跨度、軌距的數(shù)值。

結(jié)語

通過現(xiàn)場的實際操作，該儀器能夠很好地測量單一軌道和兩條軌道相關項目的數(shù)據(jù)測量，有著方便、高效、精準的特點，是一種具有廣闊應用前景的起重機軌道檢測設備。

參考文獻

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