一种起重机轨道检测设备

刘勇 潘洋 付震宇 廖禹帆 梁文 姚登峰

摘 要：起重机安全的检验是特检机构主要的工作职责，起重机轨道的平顺性则是影响其安全运行的主要参数。国家关于起重机轨道的安装公差颁布了多项国家标准，长期以来由于缺少必要的、适用的检测手段，特检单位对起重机轨道各项安装的公差参数的检测一直以来难以实施快速、准确、有效的检测。本文介绍了一种起重机轨道检测设备，用以完成轨道相关数据的检测。

关键词：起重机；轨道；检测设备；检测

中图分类号：TH21 文献标志码：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

随着“一带一路”的建设，我国已与很多国家签署双边自贸协定，我国将作为最大的市场和最大的产品输出国长期存在，制造业得到很大的发展，在此之中，起重机担当了一个不可或缺的重要角色。但是，啃轨、脱轨却是起重机的最大杀手，因此对于起重机轨道的检测具有十分重要的意义。而现有的起重机轨道的检验方法误差大、检测结果精度低，且难以满足大部分项目的检测要求。乐山市特检所和北京拉特激光精密仪器公司共同研制出一种新的起重机轨道检测设备，方便、高效、精准是一大亮点。

1 主要技术参数

该仪器能够很大程度上满足轨道相关的数据测量，具体信息见表1。

2 主要结构及功能

如图1所示，该仪器由光源、接收靶、显示屏三部分组成。光源用于设置于轨道的基准测量点，接收靶通过移动平台带动数字接收靶在轨道上移动，即可根据数字接收靶和光源的信号传递，检测得到单轨道的水平直线度、高低差、2m高低差、2m水平直线度等项目的参数，通过将接收靶和光源成一定角度设置，检测得到双轨道的跨度、同截面高低差、轨距、平面度等项目的参数；显示屏与接收靶数据通信连接，将测量的相关数据显示出来。

2.1 光源

光源由激光测距仪、轨检仪、合像水泡3部分组成。

激光测距仪的工作原理是：该仪器发射激光信号到被测物体表面，激光经过漫反射再回到激光测距仪中，通过时间差测出激光测距仪与被测表面的距離。

轨检仪可发出激光环栅信号，将激光信号照在数字化自动接收靶上，便于接收靶将数据传递给显示屏。

合像水泡是将普通长水泡与一组直角棱镜结合的机构，通过这组棱镜的折射，将长水泡两个端点成像在合像水泡视窗的一个画面内，通过这个画面上的两个水泡端点像的对称度判断水泡是否水平，它具有比普通水泡更高的整平精度。在出厂前已将水泡和轨检仪发出的激光信号调整至平行，所以，在应用时当水泡水平时，轨检仪发出的激光信号也达到水平，这极大地方便了轨检仪调整并可提高了轨检仪工作时的水平精度。

2.2 接收靶

接收靶由数字接收靶、移动平台、里程计3部分组成。

数字接收靶与轨检仪相配套，用于接收光源发出的激光环栅信号，从而确定某点数据的偏差，并传递数据给显示屏，以测出相关数据。

移动平台具有设于顶面的活动转轴，活动转轴的轴线垂直于移动平台的顶面；数字接收靶设于活动转轴上，且数字接收靶的靶面轴线垂直于移动平台顶面，这样，由于移动平台的顶面平行于轨道所在的平面，靶面轴线始终垂直于移动平台的顶面，即靶面轴线也垂直于轨道所在的平面，便于对直线度等相关项目进行检测。通过数字接收靶和活动转轴的转动，可以实现对数字接收靶靶面的朝向调节，以便于数字接收靶靶面可以接收到光源所发出的激光信号。

里程计用于测量行程的装置，将具体某个点的距离记录下来，并传递给显示屏。

2.3 显示屏

显示屏通过蓝牙通信，接收并处理接收靶获得的相关信息，从而得到轨道检测项目的相关参数信息。

3 设备的使用

3.1 同一轨道相关数据的检测

如图2所示，检测时，数字接收靶通过活动转轴设于移动平台的顶面上，里程计固设于移动平台的后侧；移动平台架设在目标轨道的一端，并使数字接收靶的靶面对准该目标轨道的另一端；合像水泡设于轨检仪上，轨检仪架设在目标轨道的相对于移动平台的一端上（即前述的另一端），并使轨检仪对准数数字接收靶的靶面；然后，打开合像水泡进行调平，然后启动轨检仪，使其发出的激光信号可以照在数字接收靶的靶面上；同时，启动数字接收靶以接收轨检仪发射的激光信号，移动平台带动数字接收靶以均匀慢速地在目标轨道上移动。

这样，数字接收靶即可检测得到移动过程中的激光信号数据，之后，数字接收靶将检测到的数据传输至数显表，数显表显示单轨道的水平直线度、高低差、2m高低差、2m水平直线度等项目的相关参数，并显示在显示屏上。

3.2 两根轨道相关数据的检测

如图3所示，检测时，将移动平台放置于待测的第一轨道上，将轨检仪放置于待测的第二轨道上，且与移动平台位置相对应；并使轨检仪可以对准数字接收靶的靶面。

然后打开合像水泡进行调平，之后启动轨检仪，使其发出的激光信号照在数字接收靶的靶面上，此时，数字接收靶可以检测得到涉及两轨道的同截面高低偏差、平面度等项目的数据，经计算得到双轨道检测项目的相关参数，并显示在显示屏上。

在完成两轨道同截面高低偏差、平面度的检测后，转动数字接收靶的靶面角度，使其侧面对准轨检仪，启动激光测距仪，即可检测得到涉及两轨道之间的跨度、轨距等项目的数据，将测量出的数据记录并与测量常数相加得到跨度、轨距的数值。

结语

通过现场的实际操作，该仪器能够很好地测量单一轨道和两条轨道相关项目的数据测量，有着方便、高效、精准的特点，是一种具有广阔应用前景的起重机轨道检测设备。

参考文献

[1]GB/T 10183.1—2010，起重机车轮及大车和小车轨道公差[S].

[2]GB/T 3811—2008，起重机设计规范[S].

[3]GB/T 14406—2011，通用门式起重机[S].