起重機械軌道檢測裝置及檢測方法.pdf

1、軌道作為承載起重機的重要部件直接影響著起重機的安全運行。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，起重機的起重量及跨度等參數(shù)也在不斷增加，軌道間距不斷加寬，長度不斷加長，對其軌道安裝、使用及檢測提出了更高的要求。目前，起重機行業(yè)對軌道的檢測仍以人工作業(yè)為主，這種傳統(tǒng)的軌道檢測方法存在著勞動強度高、測量效率低、精度難以保證等缺點。當起重機安裝完畢投入運行后，設備所處的工況各不相同，如高溫工況、金屬粉塵、有毒環(huán)境等等，甚至存在廠房建筑物結構等原因使檢測人員無法獲

2、得合適的檢測空間，若想對此類在用的起重機械進行軌道檢測，人工檢測方法并不適用。針對人工軌道檢測的缺點，研究并研制出具有多種自動化元素的檢測裝置來代替人工檢測，對起重機制造行業(yè)和檢測機構而言，是一種極具實用意義的開拓和嘗試。
　　本文設計研制一種起重機軌道檢測裝置，以準直激光束為基準直線，由機械小車配備光斑位置探測裝置于軌道上行走并測量各檢測點的偏差數(shù)值，該檢測裝置集合了光學、精密儀器、電子控制、圖像處理等多門學科，是針對起重機軌道

3、測量而開發(fā)的實用測量裝置。本文研究的主要內(nèi)容可概括為為以下四個方面：
　　1.檢測裝置的激光器發(fā)射出激光束在光屏上形成光斑，光斑中心位置確定了檢測結果，因此光學器件是檢測裝置機構的主體，本文研究概括了檢測裝置所涉及的主要光學原理，為后續(xù)檢測裝置實物試驗奠定基礎。
　　2.軌道檢測的數(shù)據(jù)是相對值，如兩根軌道同截面高低差，跨距差等等，本文以準直激光為基準軸，起始位置為原點建立坐標系，由于檢測裝置只有一組，即只能先測一根軌道，再測

4、另一根，本文研究了兩坐標統(tǒng)一的原理，將兩根軌道的世界坐標系統(tǒng)一，使測量數(shù)據(jù)有了相對性。
　　3.本文研究了軌道檢測裝置的三個組成部分，即激光發(fā)射系統(tǒng)、測量小車、軟件系統(tǒng)。通過研究激光發(fā)射系統(tǒng)選最終選擇綠色激光，滿足有效距離要求，并且光斑漂移小，提高了光斑中心提取精度。運行小車通過結構選型設計，動力選型設計滿足了運行平穩(wěn)的要求。軟件系統(tǒng)界面由 VB.net編寫，實現(xiàn)了小車的遙控運行，光斑中心提取，軌道曲線圖的繪制及標定。本文著重研究

5、了光斑中心提取，通過Matlab軟件相關函數(shù)擬合圓心，提高圓心提取精度。
　　4.本文將研制成的軌道檢測裝置與傳統(tǒng)檢測方法試用于同一臺起重機械的軌道上，并對測試數(shù)據(jù)進行比對。測試分為兩個階段，在階段一現(xiàn)場試驗中，重點是測量小車對軌道的適應性；在階段二現(xiàn)場試驗中，重點是測量系統(tǒng)的測量精度的考核，對比參考依據(jù)是全站儀進行人工測量的測量結果，相對全站儀測量，本文研制裝置具有較小的公差和更高的采樣率，測量小車軌道數(shù)據(jù)點的采集、測量及分析完