起重機械軌道的選用及其檢驗檢測

梁博，鄭尚書

（西安特種設備檢驗檢測院，陜西 西安 710000）

當前，在各行各業都開始廣泛利用起重機械，有利于提高作業活動效率。起重機械在運行一段時間后，起重機械軌道可能會發生變形問題，影響起重機作業安全性，甚至會引發安全事故，直接影響起重機械應用，在實際工作中，工作人員需要根據實際情況合理選擇起重機械軌道，強化檢測效果，保障起重機械運行過程的安全性。

1 起重機械軌道的選用

選用起重機械軌道的過程中，主要包括專用軌道和鐵路軌道以及P軌道等類型，在實際工作中，因為方軌道很容易發生磨損問題，因此，方軌道使用范圍比較小，當前大部分起重機械利用P軌道，并且在實際工作中獲得顯著的效果。總值在選擇起重機械軌道的過程中，需要綜合各種因素合理選擇，通過參考下表，科學地選擇合適的起重機械軌道。

表1 起重機械軌道選用表

2 起重機械軌道的檢測檢測

（1）概述起重機械軌道檢測系統。在起重機械軌道檢驗檢測過程中，工作人員需要綜合利用小車和激光發射和裝置和計算機等設備。利用激光發射裝置來發射激光，在小車光屏中接受激光，小車再通過視頻采集攝像設備記錄光斑圖片，再向電腦上發送，通過軟件分析起重機械軌道彎曲偏差，利用無線軟件可以實現通信工作，因此，控制小車運行過程，利用這種方法可以檢測起重機械軌道存在的問題。

起重機械軌道檢測系統主要包括激光發射裝置和測量小車以及無線通信設備等，因為起重機械軌道具有較大的跨度，因此，需要分開測量兩根軌道，最后再統一到一個坐標系中。如下圖可知，在軌道1中布置激光發射裝置1和小車1，在軌道2中布置激光發射裝置2和小車2，在軌道中，小車沿著長度方向運行。利用激光發射裝置發出激光，將激光打在小車的接收屏中，小車的視頻采集攝像設備負責記錄光斑圖片，并且向PC機中發送數據，利用軌道計算軌道中的偏差，軟件利用通信設備和小車之間通信，因此，控制小車的運行過程，兩臺激光發射裝置的激光屬于相互平行的關系。

在測量系統中，單片機系統屬于核心，負責接收測距系統的脈沖信號，同時，也接收計算機提出的工作指令。測距系統利用光柵編碼器向計算機中發送脈沖信號。計算機軟件一方面需要測量小車的速度，同時，可以控制小車的行駛方向。另一方面需要處理光斑圖片，最后需要生成軌道曲線圖。

圖1 測量系統框圖

（2）軌道檢驗小車系統。測量小車指的是利用軌道行駛方式，檢測軌道各個部件，需要保障軌道平穩地運行，避免發生運行振動問題，運行重心要在軌道頂面之下，同時，要處于軌道中心軸的周圍。軌道檢測小車主要包括驅動單元和防側翻單元以及控制單元等，在整個軌道中，可以落實快速操作和緩慢操作，滿足各種測量要求，利用兩邊按鈕可以調整小車，嚴格控制小車的精準度，保障運行的安全性。控制單元是檢驗小車的關鍵設備，控制單元負責接收地面信號，全面監督和控制整個小車的運行狀況，同時，可以根據實際情況合理調整運行速度，及時標記發生損壞部位。在檢驗過程中，首先要在軌道上放置小車，根據實際情況適當地調整，再利用小車四個側輪夾緊軌道，檢驗過程中，需要剛性調節兩個側輪。在檢測小車運行的過程中，最快速度可以達到0.55m/s，因此，在實踐中需要加強控制速度，進一步提高測量過程的精確度。

檢驗小車主要是利用導向輪夾緊軌道側面，可以保障小車運行的穩定性，其中包括彈簧施力機構，因此，有效伸縮導向輪，在軌道接頭和軌道不平整的部位，小車也可以穩定地移動，在運行階段，可以利用編碼器測量小車，整個編碼器測量的數據信息是根據X軸的位移量。

（3）激光掃描技術。幾何量計量負責測量直線度，可以將直線不直程度反映出來，明確實際直線和理想直線之間的差距。激光準直法可以提高測量效率和精度，并且可以方便地瞄準。激光具有方向性和相干性特征，可以測量較長的距離。測量起重機械軌道的過程中，要求利用兩條相互平行的激光束，因此，對于激光發射系統提出較高的要求，要求具備較高的穩定性和精確性。工作人員可以利用激光水準儀，發射出水平紅色的激光，距離稍遠光斑會逐漸變暗，工作人員需要利用手工調節教具，光屏和激光發射管距離發生變化，也會隨之改變激光光斑的大小，不會產生圓形的光斑，因此，在光斑計算中可能會產生誤差。

激光發射系統主要包括固定底座和激光發射管以及水平氣泡等，激光發射管可以在光屏中形成圓形的光斑，這樣有利于精確地提取光斑中心。選擇利用綠色激光，在100m以上的距離也可以在光屏中形成圓形光斑，并且可以控制光斑的漂移量，使光斑中心提取的精確度得到保障。工作人員可以利用傾斜與旋轉調節平臺，有效調節激光發射管的水平度，通過微調旋鈕調節，可以形成準直性的激光，可以在水平面上定位激光發射管。激光發射器和水平氣泡軸線需要保持平行關系。利用水平氣泡可以控制激光發射管的誤差。在標準軌道中，調試激光發射管和水平泡軸心，可以調平水平氣泡，維持激光發射管的水平性。

利用激光掃描技術主要是采取接觸性測量方式，在工作過程中主要包括激光測距和掃描兩個部分，在激光掃描設備中同步運行兩個反射鏡，激光脈沖發射器負責發射激光脈沖，可以全面掃過需要測量的地方，工作人員需要計算每個激光脈沖的角度，最終建立被測點的三維坐標。激光掃描技術具有較高的分辨率和準確率，利用數字化采集方式采集數據，同時，還具有兼容性和抗干擾性。因此，在地理探測和虛擬現實領域過程中，廣泛利用激光掃描技術，尤其是危險的場合中更加廣泛地利用。激光掃描技術具有安全性和可靠性，因此，在起重機械軌道檢測中利用激光掃描技術發揮著重要的作用，激光掃描設備可以處理數據，同時，可以檢測起重機械軌道，可以測量750m以上的距離，控制精度誤差可以控制在2.5mm以內。結合檢測小車和激光掃描儀，可以有效檢測起重機械軌道，提高整體測量工作的效率，同時，可以減少人力成本的支出。

（4）單片機系統。在起重機械軌道測量系統中，單片機系統發揮著重要的作用，負責接收測距脈沖信號，同時，可以接收計算機發出的工作指令。在實踐階段，測距系統利用編碼器生成脈沖信號，最終通過單片機模塊傳遞信息。

2.1 視頻系統

視頻系統利用PVC屏和視頻采集攝像設備，在實踐過程中，利用軟件系統編寫和設計，在單片機系統中，軟件負責接收處理檢驗過程中的脈沖信號，軟件設計系統還可以發揮矯正功能，提升檢驗小車運行的準確性，動輪編碼器在運行過程中可能會產生偏差，可以利用藍牙系統控制小車運行速度和運行方向。利用無線攝像頭傳遞光斑圖像，利用計算光斑中心系統處理光斑圖像信息，因此，生成軌道偏差曲線，通過曲線分析，可以明確起重機械軌道偏差位置，及時采取矯正措施。攝像頭可以傳遞采集到的光斑圖像，再利用系統軟件MATLAB離線處理相關函數，因為MATLAB軟件可以準確地計算數值，在實踐工作中，可以檢測起重機械軌道實踐情況，分析具體的問題，使起重機械軌道檢驗的精確性因此提高。

3 結語

起重機械在軌道中運行可能會發生各種問題，引發安全隱患，本文論述了起重機械軌道選用和檢驗檢測，明確了起重機械軌道的標準情況，在實際工作中，工作人員需要利用科學的方式選用和檢測起重機械軌道，維護起重機械運行的穩定性。