分析全站儀在起重機(jī)檢驗中的應(yīng)用

魏焱焱

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院江陰分院，江蘇 江陰 214400）

分析全站儀在起重機(jī)檢驗中的應(yīng)用

魏焱焱

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院江陰分院，江蘇 江陰 214400）

起重機(jī)械的迅猛發(fā)展與大面積應(yīng)用，促使人們對其常規(guī)檢驗提出嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，要求精準(zhǔn)、可靠和高效。以往起重機(jī)檢驗由于任務(wù)重、工序多、效率不高、時間消耗多和人為干擾大無法滿足當(dāng)前的檢驗標(biāo)準(zhǔn)。測繪技術(shù)的改進(jìn)和優(yōu)化，加大了現(xiàn)代測量儀器在起重機(jī)械檢驗活動中的應(yīng)用。本文將以全站儀為例，探討其實(shí)際應(yīng)用，希望可在某種層面提升起重機(jī)檢驗水平。

全站儀；起重機(jī)；檢驗；應(yīng)用

全站儀隸屬測量儀器的范疇，具有技術(shù)水平高、可靠精準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)，不僅可測量水平角，而且可測量距離，它是一種多樣的測量儀器。由于其功能齊全，得到了測量人員的高度青睞，被大力應(yīng)用在大規(guī)模建筑以及起重機(jī)械中。對起重機(jī)械而言，應(yīng)用全站儀除可改善檢驗質(zhì)量、增加測量精準(zhǔn)度外，還可減輕勞動強(qiáng)度，降低成本投入。

1　全站儀的主要工作原理

全站儀能夠在相同站位實(shí)現(xiàn)水平角以及高度差等的綜合測量并計算，同時，借助電子手簿完成記錄與生成。微處理器、數(shù)據(jù)加工以及輸入輸出設(shè)備共同組成，其中微處理器包含三個部分，分別是隨機(jī)及只讀存儲器和中央處理器；數(shù)據(jù)加工設(shè)備包含電子測角以及測距系統(tǒng)等多個部分；對于輸出輸出設(shè)備一般和外部設(shè)備相互連接，可在全站儀以及微機(jī)等完成數(shù)據(jù)傳輸。

全站儀具有便于操作、安裝迅捷、適應(yīng)性優(yōu)良的特點(diǎn)，具備測量工作規(guī)定的多數(shù)功能，即便身處艱苦環(huán)境也能開展測量，并可及時調(diào)節(jié)方向，降低豎軸傾斜誤差產(chǎn)生的不良影響，也能夠調(diào)整地球曲率，改動折光誤差。當(dāng)下所用的部分全站儀在遠(yuǎn)程控制方面具有一定的自動化性，不再需要為儀器操作者提供一名助手。在實(shí)際應(yīng)用過程，首先應(yīng)調(diào)整水平，把儀器轉(zhuǎn)成免棱鏡模式便能夠?qū)χ髁合律w板進(jìn)行測量，再構(gòu)建坐標(biāo)系，利用位于支架下方部位的對中激光點(diǎn)充當(dāng)原點(diǎn)，在此之上組建坐標(biāo)系。以測量基準(zhǔn)點(diǎn)充當(dāng)坐標(biāo)原點(diǎn)，開啟激光指示器對每一個點(diǎn)值展開測量，同時保存，最后計算便能獲取最終測量數(shù)據(jù)。

2　傳統(tǒng)測量方法

在當(dāng)下的社會生產(chǎn)活動中，起重機(jī)已成為必備設(shè)備之一，至關(guān)重要，針對不同類型的起重機(jī)提出了對應(yīng)的檢驗標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容，且存在差異，然而，靜剛度和上撓度卻是最為重要的檢驗內(nèi)容。這是因為它們代表著主梁金屬結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度與剛度。小規(guī)模橋門式起重機(jī)實(shí)際測量可借助傳統(tǒng)檢驗完成。但大型起重機(jī)卻表現(xiàn)出了不適性，不僅擔(dān)負(fù)著沉重的作業(yè)負(fù)擔(dān)，而且存在一定的危險。本文將以靜剛度和下?lián)隙葹槔U述傳統(tǒng)測量方法的不足。

主梁靜剛度一般借助激光測距儀完成測量。在實(shí)際測量過程把激光測距儀擺放于主梁跨中下方，同時，把激光光束投射到主梁跨中下，對空載以及額定載荷狀態(tài)下的起重機(jī)展開測量，對應(yīng)差值是靜剛度。在上述過程需思量載荷物的實(shí)際體積大小，而激光測距儀不允許擺放于主梁跨中下方部位，特別是大型起重機(jī)應(yīng)格外注意這一點(diǎn)。最終的結(jié)果存在誤差，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。從安全性方面來說，檢驗員一般在額載條件下獲取數(shù)據(jù)，要求鄰近額載物，較為危險。而上拱度測量主要包含鋼絲繩法和水準(zhǔn)儀法這兩種方法，其中水準(zhǔn)儀法通常輔以塔尺一起完成上拱度測量工作。調(diào)平水準(zhǔn)儀并將其布設(shè)在視角恰當(dāng)?shù)奈恢茫盟哌M(jìn)行支撐，借助水準(zhǔn)儀完成測量，計算得到上拱度。

在傳統(tǒng)檢測中，一般逐步開展靜剛度和上拱度相關(guān)測量工作，同時，需借助兩種不同儀器完成測量，測量工序多，要求調(diào)整測量結(jié)果，尤其是大型起重機(jī)存在局限性，出現(xiàn)測量誤差的幾率較高。

3　起重機(jī)檢驗工作中全站儀的實(shí)際應(yīng)用

3.1在塔式起重機(jī)方面的應(yīng)用

塔式起重機(jī)為高空作業(yè)，相對危險。其單體構(gòu)件以箱型桁架結(jié)構(gòu)為主，主要通過力矩平衡原理達(dá)成結(jié)構(gòu)平衡。由此可知，起重臂架系統(tǒng)以及平衡系統(tǒng)制造應(yīng)具有優(yōu)良的直線度和可靠的幾何尺寸，進(jìn)而維持塔式起重機(jī)的正常工作。對于塔式起重機(jī)而言，制作其單體構(gòu)件時一般通過立體胎具拼接實(shí)現(xiàn)。胎具制造可靠性關(guān)乎著單體構(gòu)件的實(shí)際精準(zhǔn)性，因構(gòu)件主要是箱型桁架結(jié)構(gòu)類型，不能單純借助傳統(tǒng)檢測方法來對桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，同時，因制造環(huán)境不理想、胎具所占空間大等，對于其幾何精度檢測通常不能保證在穩(wěn)定的環(huán)境下開展。借助全站儀現(xiàn)有紅外測距系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)幾何尺寸檢測任務(wù)，可面向同一光照條件開展測量工作，對應(yīng)反射補(bǔ)償強(qiáng)度一般無需計算，有效降低因外在環(huán)境干擾帶來的測量誤差，增加檢驗結(jié)果的可靠性。

3.2在橋門式起重機(jī)自身靜剛度以及上拱度方面的應(yīng)用

剛度代表著金屬結(jié)構(gòu)的實(shí)際抗變形能力，進(jìn)而在正常狀態(tài)下不出現(xiàn)大幅變形。達(dá)成起重機(jī)設(shè)計任務(wù)后，無論起重機(jī)工作如何繁重和長期，對應(yīng)的靜剛度一般不會再變。

然而因各種因素的制約，起重機(jī)應(yīng)用一定年限后，其焊接結(jié)構(gòu)主梁通常會出現(xiàn)永久性下?lián)希闯Ｒ?guī)意義中的金屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塑性變形，賦予正常的彈性撓度以長期下?lián)隙龋M(jìn)而干擾起重機(jī)的常規(guī)使用。由此可知，建議將彈性撓度設(shè)置相對偏小些，防范多年以后塑性變形的出現(xiàn)。

測量靜剛度時需落實(shí)靜載試驗后再開展，面向位于主梁部位的跨中下?lián)隙日归_檢驗。以門式起重器為例，且?guī)鈶遥璋芽蛰d小車擺放在支腿正上方部位，明確有效懸臂撓度，對主梁跨中撓度展開測量。借助全站儀開展測量工作時，需將空載小車結(jié)構(gòu)擺放于端部限位開關(guān)部位，面向主梁跨中部位落實(shí)測量點(diǎn)N，認(rèn)真記錄，再調(diào)整小車，使其位于主梁跨中，將額定載荷吊起，待結(jié)構(gòu)真正落實(shí)后，重新檢測測量點(diǎn)，將兩側(cè)測量結(jié)果作差便獲得梁撓度值。

3.3在港口門座式起重機(jī)方面的應(yīng)用

通過全站儀圍繞鉸點(diǎn)實(shí)施立體劃線，對全站儀進(jìn)行調(diào)整，使其變成水平狀態(tài)，且基準(zhǔn)激光引導(dǎo)點(diǎn)和地面平板地樣最初的基準(zhǔn)點(diǎn)處于同一點(diǎn)，水平角改變垂直角把最初的基準(zhǔn)點(diǎn)借助激光指示反饋到箱型構(gòu)件兩端，落實(shí)構(gòu)件基準(zhǔn)點(diǎn)。把垂直角度轉(zhuǎn)換成90°，再鎖死并變動水平角，通過激光指示落實(shí)腰線基準(zhǔn)線，經(jīng)由紅外測距實(shí)現(xiàn)中心鉸點(diǎn)位置固定。

3.4在糾偏裝置方面的應(yīng)用

起重機(jī)常規(guī)檢驗規(guī)范中指出：門市起重機(jī)，且跨越度較大者需明確是否存在偏斜顯示。在其日常工作過程不可避免地會出現(xiàn)跑偏故障，為維持正常工作，規(guī)避啃軌問題，我們應(yīng)實(shí)施糾偏控制。通過相關(guān)技術(shù)達(dá)到糾偏裝置的可靠、精準(zhǔn)、真實(shí)測距。借助全站儀開展測量工作時，應(yīng)把全站儀設(shè)置在恰當(dāng)?shù)奈恢茫?jīng)由一次調(diào)平便能夠?qū)崿F(xiàn)整個測量，顯著降低檢驗測量任務(wù)，增加測量精準(zhǔn)性。

4　結(jié)語

綜上可知，全站儀具有可靠、精準(zhǔn)、高效的特點(diǎn)，在起重機(jī)檢驗活動中引入全站儀，可優(yōu)化檢驗工作、提升檢驗質(zhì)量、增加使用安全性。因此，我們應(yīng)進(jìn)一步推廣全站儀，加大應(yīng)用力度，切實(shí)改善起重機(jī)檢驗，全面提高檢測結(jié)果的可信度。

［1］ 曹掌兵.分析全站儀在起重機(jī)檢驗中的應(yīng)用［J］.裝備制造技術(shù)，2015，（7）：259～260，263.

［2］ 王浩.分析全站儀在起重機(jī)檢驗中的應(yīng)用［J］.中國機(jī)械，2015，（7）：93～94.

［3］ 趙奇.分析全站儀在起重機(jī)檢驗中的應(yīng)用［J］.中國機(jī)械，2015，（3）：91～92.

［4］ 史海，徐杰君，張鋮宏，等.全站儀在起重機(jī)檢驗中的應(yīng)用［J］.起重運(yùn)輸機(jī)械，2016，（7）：64～65，89.

［5］ 李曉玲.橋式起重機(jī)主梁下?lián)献冃蔚臏y量技術(shù)與方法［J］.價值工程，2015，（26）：93～ 95，96.

TH21；TH71

A

1671-0711（2016）08（下）-0046-02