起重機(jī)械軌道檢測裝置及檢測方法.pdf

1、軌道作為承載起重機(jī)的重要部件直接影響著起重機(jī)的安全運(yùn)行。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，起重機(jī)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(jī)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(dòng)強(qiáng)度高、測量效率低、精度難以保證等缺點(diǎn)。當(dāng)起重機(jī)安裝完畢投入運(yùn)行后，設(shè)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(jié)構(gòu)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(jī)械進(jìn)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(diǎn)，研究并研制出具有多種自動(dòng)化元素的檢測裝置來代替人工檢測，對起重機(jī)制造行業(yè)和檢測機(jī)構(gòu)而言，是一種極具實(shí)用意義的開拓和嘗試。
　　本文設(shè)計(jì)研制一種起重機(jī)軌道檢測裝置，以準(zhǔn)直激光束為基準(zhǔn)直線，由機(jī)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(diǎn)的偏差數(shù)值，該檢測裝置集合了光學(xué)、精密儀器、電子控制、圖像處理等多門學(xué)科，是針對起重機(jī)軌道

3、測量而開發(fā)的實(shí)用測量裝置。本文研究的主要內(nèi)容可概括為為以下四個(gè)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(jié)果，因此光學(xué)器件是檢測裝置機(jī)構(gòu)的主體，本文研究概括了檢測裝置所涉及的主要光學(xué)原理，為后續(xù)檢測裝置實(shí)物試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。
　　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(zhǔn)直激光為基準(zhǔn)軸，起始位置為原點(diǎn)建立坐標(biāo)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(biāo)統(tǒng)一的原理，將兩根軌道的世界坐標(biāo)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(gè)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(yùn)行小車通過結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)，動(dòng)力選型設(shè)計(jì)滿足了運(yùn)行平穩(wěn)的要求。軟件系統(tǒng)界面由 VB.net編寫，實(shí)現(xiàn)了小車的遙控運(yùn)行，光斑中心提取，軌道曲線圖的繪制及標(biāo)定。本文著重研究

5、了光斑中心提取，通過Matlab軟件相關(guān)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(tái)起重機(jī)械的軌道上，并對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。測試分為兩個(gè)階段，在階段一現(xiàn)場試驗(yàn)中，重點(diǎn)是測量小車對軌道的適應(yīng)性；在階段二現(xiàn)場試驗(yàn)中，重點(diǎn)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(jìn)行人工測量的測量結(jié)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(diǎn)的采集、測量及分析完