淺析全站儀在橋門式起重機檢驗中的運用

徐并

摘要：全站儀因為測量功能完善，測量數據準確，操作方便，而且能在很大程度上降低傳統測量方法所存在的誤差，從而提高了檢驗工作的效率，降低了生產成本，所以在起重機的制造、安裝、檢驗中得到了廣泛應用。

關鍵詞：全站儀；起重機；靜剛度；拱度；翹度；糾編裝置

1.引言

隨著起重機的廣泛應用，起重機的質量和安全也日益成為社會所關注的焦點，起重機中需要測量的數據比較多，例如靜剛度，上拱度。傳統的測量方式需要的儀器多，方法繁瑣，誤差大。

全站儀，即全站型電子沿路儀，是一種集光、機、電為一體的高技術測量儀器，是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測量功能于一體的測繪儀器系統。因其安置一次就能完成該測站上全部測量工作，因此被稱為全部儀。廣泛應用于大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監測領域[1]。同樣，在起重機械的檢驗中使用全站儀將有助于提高檢驗質量和工作效率，在提高測量精度和測量能力的同時，也降低了工作強度，減少了人員數量。全站儀集經緯儀和水平儀的功能于一體，可以做到一機多能，而且其測量結果非常精確。

2.全站儀的工作原理及應用

全站儀與光學經緯儀區別在于度盤讀數及顯示系統，電子經緯儀的水平度盤和豎直度盤及其讀數裝置是分別采用編碼盤或兩個相同的光柵度盤和讀數傳感器進行角度測量的。根據測角精度可分為0.5″，1″，2″，3″，5″，10″等幾個等級。全站儀能夠自動地測量角度和距離，并按即定程序和格式將測量數據傳送給數據采集器。全站儀自動化程度高，功能強，精度高，通過恰當的接口，可使采集的測量數據直接進入計算機并進行數據處理，或進入自動化繪圖系統。

2.1全站儀的使用方法

全站儀幾乎可以用在所有的測繪領域，通常由電源部分、測角系統、測距系統、數據處理部分、通訊接口、顯示屏及鍵盤等組成。

在使用全站儀進行測量時，首先要對架設好的全站儀進行水平校正，其具體的校正方法為：首先擰動水平制動鈕，轉動對照部，直到水準氣泡與任意兩個調平腳螺栓平行為止；其次用調平腳螺旋B和C調節氣泡位置，使它移動中心；旋轉照準部90左右，用調平腳螺旋A移動氣泡，使它移動到中心，若一次不能完成校準，重復第一步到第五步，直到使氣泡位于中心；旋轉照準部180，如果水準氣泡仍然處在正中，則說明儀器已經整平。

完成全站儀的水平校正后，使用人員根據需要測量的數據選擇相應的功能，并進行讀取操作即可。

2.2全站儀在橋門式起重機械檢驗中的應用

2.2.1全站儀在拱度及翹度測量中的應用

全站儀在測量大型起重機械的拱度及翹度時，可以不間斷地進行，避免了做重復的無用功，節省了大量的時間，提高了檢測工作的效率，同時也保證了測量準確度。

用全站儀對橋門式起重機的拱度及翹度進行測量時，首先在主梁上確定測量點，將等高度光靶分別置于5個不同的適當位置，對于箱型梁應避開小車軌道。

在測量時，首先對全站儀進行水平調整，其次將全站儀測量模式設定為棱鏡模式，選用具有垂直距離的測量方法；然后進行測量并記錄相關數據，計算出拱度值和翹度值。

2.2.2全站儀在橋門式起重機靜剛度測量中的應用

剛度是指金屬結構抵抗變形的能力，以保證在規定的使用條件下不產生過度的變形。起重機主梁一旦設計完成，無論起重機工作多么頻繁，工作年限有多久，其靜態剛性不會再變。但是起重機在工作一定年限后，焊接結構的主梁往往會產生永久性的下撓度，即發生了塑性變形，在靜態剛性原本允許的彈性撓度上疊加上永久性的下撓度，就可能會影響起重機的安全使用。因此，要求彈性撓度小一些，避免起重機使用一定年限后無法再使用。

對于起重機的靜剛度進行測量，應在做完靜載試驗后進行，對主梁跨中下撓度進行檢驗，即是對靜剛度的檢驗。對于帶外懸的門式起重機，應將空載小車置于支腿正上方，然后再測量主梁跨中撓度及有效懸臂撓度。采用全站儀進行測量時，首先把空載的小車機構停靠在端部限位開關的位置，在主梁跨中位置定位測量點N，記錄數值；然后再將小車停在主梁跨中位置，吊起額定載荷，等結構穩定后，再次測量測量點N的數值，兩次測量值之差即為主梁撓度值。

2.2.3全站儀在大跨度起重機中的應用

TSG Q7015-2008《起重機械定期檢驗規程》規定，對于跨度大于或者等于40m的門式起重機和裝卸橋等大跨度起重機，檢查是否設置偏斜顯示或者限制裝置。

采用無協作目標相位式測距技術的全站儀，具有測量精度高的性，可實現遠距離無協作目標測距，反射片測距，以及棱鏡測距等功能，這極大的提高了測量工作效率，降低了測量人員的勞動強度。紅色可見激光束不僅可以測距，還可用于指向、掃平等應用，實現一機多用。在使用時，不需要初始化，開機即可直接測量，也不會因為照準部轉動過快而引起測量誤差。

采用全站儀對起重機進行紅外激光測距時，只需將全站儀進行水平調整，并選擇好合適的測量基點，將紅外激光指示點調至測量基點，多次測距，將測量的數據利用程序進行計算就可得出精確的測距值[2]。

因為全站儀具有水平、垂直兩向角度調節功能，采用全站儀對鉸點進行立體劃線時，將全站儀調整至水平狀態，基準激光指示點與地面平板地樣原始基準點重合鎖死，水平角度調整垂直角度將原始基準點利用激光指示反至箱型構件兩側，確定構件基準點。將垂直角度調整至90°鎖死后，調整水平角度利用激光指示確定腰線基準線，最后利用紅外測距完成中心鉸點定位。

利用全站儀只需要放置在一個地方，進行一次調平就可以完成整個測量過程，不需要過多的移動和調平，大大減輕了現場的檢驗工作量，提高了測量的準確度[3]。

3. 結論

全站儀以其完善的測量功能、準確地測量精度、方便快捷地使用方法，極大地減小了各類起重機制造、安裝、檢驗過程中傳統測量檢驗方法所存在的誤差，在很大程度上提高了生產效率、安裝效率以及檢驗效率，從根本上降低了成本。因此，隨著我國各類起重機制造的發展和測量檢驗手段的日益完善，全站儀在起重機檢驗中的應用將越來越廣泛。

參考文獻：

[1]王志友，馬薇.全站儀在橋門式起重機檢驗中的應用[J].技術論文

[2]張士杰.淺談全站儀在起重機制造過程中的應用方式[J].北京：信息與電腦（理論版），2010.9.15

[3]中華人民共和國國家質量監督檢疫總局.TSG Q7015-2008起重機械定期檢驗規則[S].北京：新華出版社，2010.12