[实用新型]起重机轨距偏差量自动监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及检测技术，属于涉及检测起重机轨距偏差的设备，特别是起重机轨距偏差量自动监测装置。

背景技术

(桥式)起重机大车或小车在运行过程中，车轮轮缘与轨道侧面接触，产生水平侧向推力，引起轮缘与轨道的摩擦及磨损，通常称作啃轨。(桥式)起重机运行中常见故障是大车啃轨，发生啃轨原因较多且复杂，轨道铺设质量不好引起的轨距偏差值超出正常范围，是直接影响大车运行啃轨的重要原因之一，因此，起重机安装单位安装后的自检、维护保养单位对起重机械的日常检查及特种设备检验机构对起重机械的监督检查过程中，均要对对轨距偏差进行检测，衡量轨道安装和使用的状况，以保证起重机械正常运行。

GB/T10183-2005规定起重机轨道跨度S的极限偏差值△S不得超过下列数值：

S≤10 m时，△S=±3 mm；

S＞10 m时，△S=±[3+0.25×(S-10)]mm；

但最大不超过±15mm，该标准规定的公差适用于新铺设的起重机轨道，在使用过程中轨道偏差超过标准规定的20%，轨道必须重新矫正；在起重机运行情况显著恶化时，即使未超过允许偏差的20%，也需要矫正轨道。

由上可见，提高轨距偏差测量精度，准确评价轨道轨距变化状况，对保障(桥式)起重机在轨道上安全可靠运行，具有重要的意义和作用。

目前，国内外对轨距偏差的研究主要集中于机床导轨、铁路轨道和电梯轨道的检测，这些轨道检测方法大多利用准直激光和棱镜反射来进行，技术比较成熟，甚至有成熟化的产品直接应用。相比于机床导轨、铁轨和电梯轨道，起重机轨道跨度多达几十米至上百米，尤其是(桥式)起重机架空轨道，测量十分不便。对桥门式起重机轨道仍普遍采用钢直尺、钢卷尺、手持激光测距仪设备进行测量，致使测量人员工作强度高。为改善检测手段，国内一些科研院所、检验检测机构就轨道测量方法也做了一定的研究工作。

有关技术研发人员提出车轮检测法检测轨道使用状况，是通过测量起重机车轮的水平偏差、垂直偏差以及跨距来判断轨距和轨道的弯曲程度,测量精度不高。

上海交通大学提出利用全站仪并设计带云台的小车实现轨道自动检测，自动小车携带棱镜自动运行，并可调整棱镜姿态，保持棱镜的中心始终对准全站仪发射的激光束（全站仪跟踪棱镜的功能由全站仪完成），完成全站仪对轨道的自动检测。上海理工大学机械学院和上海宝钢工业检测公司相关研究人员基于激光三角原理提出了一种用于桥门式起重机轨道检测的方法，利用全站仪和移动靶车进行测量。轨道测量机器人携带角隅棱镜沿轨道前进，全站仪实时追踪角隅棱镜的位置，根据记录数据重构出轨道顶面中心线的空间形状，进而计算出轨道的直线度、双轨平行度、轨道跨距等参数。上述检测方法和检测精度均有一定的提高，但也有不少因素影响测量精度，如靶车的倾斜误差、轨道长度增加时角度误差引起的定位误差等。自动小车或轨道检测机器人质量偏重，用于高空轨道检测显得不够轻便，使得上述方法推广应用在桥（门）式起重机轨道检测上，具有一定的局限性。

有关技术研发人员利用准直激光作为直线基准进行测量。携带PSD光斑位置测量装置的小车行走于轨道上并根据激光光斑位置确定轨道测量点的偏差参数，提出两根轨道分别测量然后重构到同一个坐标系中，解决大跨度轨道测量的难点，但难以克服轨道在水平面内的弯曲引起的PSD倾斜所产生的轨距测量误差。

有关技术研发人员提出采用自由设站法测定轨道中心点的坐标，经过拟合中心点的直线方程，通过坐标变换求出中心点到拟合直线的距离，直观地评定轨道的质量及变化情况，无需反射棱镜而能测定待测点的空间位置，利用免棱镜全站仪对难以安置反光棱镜的行车轨道进行检测，可以方便、快捷地测定行车轨道的准确数据。但这种方法适用于视线没有任何障碍的地形地物测量，若中间有障碍物则测量到的是障碍物的坐标，限制性较高，并且对起重机轨道测量环境要求高，必须要有全站仪放置平台，通用性不好。

从目前关于起重机轨距偏差检测方法与测量装置的研究来看，仍然存在以下不足与难点：

1、测量累计误差较大。单独设计小车在一条轨道上行驶，定位精度不高，易产生倾斜误差；利用全站仪测站原理进行测量，全站仪固定，目标棱镜移动时产生的角度误差；由PSD倾斜所产生的测量误差等等，都会对影响测量的精度。

2、测量空间要求较高，通用性差。利用全站仪测量时，特别是在高空测量时，要求在轨道的附近要有一空间足够大、稳定性较强的平台，不是所有的作业环境都能满足，限制了这类方法的应用推广。