CN101210810A - 起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法，含下述步骤，步骤一，在轨道之间设置一个棱镜作为公共基准点；步骤二，在轨道A的头端C上架设全站仪，在该轨道上架设一个能沿着轨道移动的测点棱镜；步骤三，使测点棱镜沿着轨道从头端C移动到尾端E，全站仪通过跟踪测量并记录轨道小车上棱镜的运行轨迹点三维坐标(x_a、y_a、z_a)；同时参照公共基准点记录点和全站仪的高度差h_c；步骤四，将全站仪和测点棱镜架设在另一个轨道B头端D，记录轨道小车上棱镜的运行轨迹点三维坐标(x_b、y_b、z_b)；同时参照公共基准点记录点和全站仪的高度差h_d；步骤五，分别计算轨道的直线度、水平度，两根轨道间的轨道同截面跨距、同截面高低差。

Description

起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法

技术领域

本发明涉及门式及桥式起重运输机械轨道自动化检测，尤其涉及一种轨道几何量的检测方法。

背景技术

随着科学技术的发展，工业生产不断向连续化、规模化、自动化方向发展。起重运输机械被广泛运用于工业生产的原材料、半成品、成品的运输，设备的更换、检修等，是企业的重要设备。处于软土地质的安装在工业厂房内或地面的门式及桥式起重运输机械轨道，其基础和周边受静荷载或动荷载影响，经过长时间负荷运行易发生不均匀的沉降或位移，使轨道出现不同程度的变形，从而影响行车正常运行。为了正确、及时掌握行车轨道变形状况，采取对单根轨道的直线度、水平度，两根轨道间的轨道同截面跨距、同截面高低差、平行度检测，便于迅速判明轨道状态并进行调整。在一些冶金行业的特大型企业里，都拥有大型的行车等起重设备近千台，其轨道总长在几十千米以上，检测工作量很大。

目前对轨道的测量方式仍是使用常规的水准仪和经纬仪及钢尺，通过现场测量、记录测量数据，然后再经过大量的数据计算后，才能依据计算结果绘制成果图表这样一个过程完成的。另外再加上测量数据的复查和计算成果的检查及成果报告的审核等工作，完成一项300m长轨道测量工作，(按3米的间隔进行数据采样)需要投入12个人花费近8小时的时间。随着企业对安全管理的深化，进一步强化对高空作业的安全管理，要求高空作业人员不得脱离安全带的有效保护，而传统的行车轨道测量是一项劳动密集型高空测量工作，需要投入大量的人力和时间，特别是轨道跨距和直线度，测量过程中必须绑好安全带跨出高空安全护栏，分别进行测量，这样既分散了作业人员，又给测量安全操作造成极大的隐患。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的上述缺陷，提供一种起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法。本发明的方法不仅保证检测人员的人身安全，而且检测精度高、效率高。

本发明是这样实现的：一种起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法，它包括直线度测量和跨度测量，它包括下述步骤，

步骤一，在轨道之间设置一个棱镜作为公共基准点；

步骤二，在一根轨道A的头端C上架设全站仪，在该轨道上架设一个能沿着轨道移动的测点棱镜；

步骤三，使测点棱镜沿着轨道从头端C移动到尾端E，全站仪通过跟踪测量并记录轨道小车上棱镜的运行轨迹点三维坐标(x_a、y_a、z_a)；同时参照公共基准点记录点和全站仪的高度差h_c；

步骤四，将全站仪和测点棱镜架设在另一个轨道B头端D，使测点棱镜沿着轨道从头端B移动到尾端D，全站仪通过跟踪测量并记录轨道小车上棱镜的运行轨迹点三维坐标(x_b、y_b、z_b)；同时参照公共基准点记录点和全站仪的高度差h_d；

步骤五，分别计算轨道的直线度、水平度，两根轨道间的轨道同截面跨距、同截面高低差。

所述的起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法，所述步骤五中计算轨道的直线度、水平度，两根轨道间的轨道同截面跨距、同截面高低差分别按照下述方法计算：

第一，预先测定各个轨道两端C、D、E和F的中心距离，

将所述轨道A头端C的各测点坐标系旋转至CE坐标系得到(CEx_a、CEy_a、z_a)；将轨道B头端D的各测点坐标系旋转至DF坐标系得到(DFx_b、DFy_b、z_b)；

第二，轨道的直线度计算，

轨道A上的测点在CE坐标系中的CEy_a值即为该点的直线度偏差；

轨道B上的测点在DF坐标系中的DFy_b值即为该点的直线度偏差；

第三，轨道的水平度计算，

按公式h_a＝z_a基-z_a

      h_b＝z_a基-z_b

分别计算轨道A、B上各点的水平度，h_a、h_b分别为轨道A、B和基准高度的高度差；

第三，两根轨道间的轨道同截面跨距计算，

轨道A上的测点与轨道B的测点的x坐标值一致时按下述公式计算轨道同截面跨距：

跨距＝cd-y_b+y_a

第四，轨道的同截面高低差计算，

轨道A上的测点与轨道B的测点的x坐标值一致时按下述公式计算轨道同截面高低差：

高低差＝z_b-z_a。

所述的起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法，，所述步骤二和四，所述全站仪是通过轨道夹具安置并整平在轨道A和B上的。

所述的起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法，所述坐标变化公式为：

$\left\{\begin{array}{c}{x}^{\′}=x\cos \mathrm{\θ}+y\sin \mathrm{\θ}\\ y^{\′}=-x\sin \mathrm{\θ}+y\cos \mathrm{\θ}\end{array}\right.;$ 式中θ为旋转角。

本发明利用全站仪进行跟踪测量，再配合数据处理软件解决现有的轨道测量作业中，安全性低、作业效率不高、数据处理实时性差等问题，改变目前的劳动密集型作业方式，减少了测量作业人员，缩短了测量作业时间，同时也消除了测量作业过程中的安全事故隐患，收到事半功倍的效果。

具体实施方式

下面为本发明的具体实施方式：

一种起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法，它包括直线度测量和跨度测量，它包括下述步骤，

步骤一，在轨道之间设置一个棱镜作为公共基准点；

步骤二，在一根轨道A的头端C上架设全站仪，在该轨道上架设一个能沿着轨道移动的测点棱镜；

步骤三，使测点棱镜沿着轨道从头端C移动到尾端E，全站仪通过跟踪测量并记录轨道小车上棱镜的运行轨迹点三维坐标(x_a、y_a、z_a)；同时参照公共基准点记录点和全站仪的高度差h_c；高度差h和三位坐标的测定不分先后；

步骤四，将全站仪和测点棱镜架设在另一个轨道B头端D，使测点棱镜沿着轨道从头端B移动到尾端D，全站仪通过跟踪测量并记录轨道小车上棱镜的运行轨迹点三维坐标(x_b、y_b、z_b)；同时参照公共基准点记录点和全站仪的高度差h_d；

步骤五，分别计算轨道的直线度、水平度，两根轨道间的轨道同截面跨距、同截面高低差。

所述的起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法，所述步骤五中计算轨道的直线度、水平度，两根轨道间的轨道同截面跨距、同截面高低差分别按照下述方法计算：

第一，预先测定各个轨道两端C、D、E和F的中心距离，

将所述轨道A头端C的各测点坐标系旋转至CE坐标系得到(CEx_a、CEy_a、z_a)；将轨道B头端D的各测点坐标系旋转至DF坐标系得到(DFx_b、DFy_b、z_b)；

第二，轨道的直线度计算，

轨道A上的测点在CE坐标系中的CEy_a值即为该点的直线度偏差；

轨道B上的测点在DF坐标系中的DFy_b值即为该点的直线度偏差；

第三，轨道的水平度计算，

按公式h_a＝z_a基-z_a

      h_b＝z_a基-z_b

分别计算轨道A、B上各点的水平度，h_a、h_b分别为轨道A、B和基准高度的高度差；

第三，两根轨道间的轨道同截面跨距计算，

轨道A上的测点与轨道B的测点的x坐标值一致时按下述公式计算轨道同截面跨距：

跨距＝cd-y_b+y_a，

cd为两轨道间距离；

第四，轨道的同截面高低差计算，

轨道A上的测点与轨道B的测点的x坐标值一致时按下述公式计算轨道同截面高低差：

高低差＝z_b-z_a。

所述的起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法，，所述步骤二和四，所述全站仪是通过轨道夹具安置并整平在轨道A和B上的；

所述的起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法，所述坐标变化公式为：

$\left\{\begin{array}{c}{x}^{\′}=x\cos \mathrm{\θ}+y\sin \mathrm{\θ}\\ y^{\′}=-x\sin \mathrm{\θ}+y\cos \mathrm{\θ}\end{array}\right.;$ 式中θ为旋转角。

Claims (4)

1.一种起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法，它包括直线度测量和跨度测量，其特征在于，它包括下述步骤，

步骤一，在轨道之间设置一个棱镜作为公共基准点；

步骤二，在一根轨道A的头端C上架设全站仪，在该轨道上架设一个能沿着轨道移动的测点棱镜；

步骤三，使测点棱镜沿着轨道从头端C移动到尾端E，全站仪通过跟踪测量并记录轨道小车上棱镜的运行轨迹点三维坐标(x_a、y_a、z_a)；同时参照公共基准点记录点和全站仪的高度差h_c；

步骤四，将全站仪和测点棱镜架设在另一个轨道B头端D，使测点棱镜沿着轨道从头端B移动到尾端D，全站仪通过跟踪测量并记录轨道小车上棱镜的运行轨迹点三维坐标(x_b、y_b、z_b)；同时参照公共基准点记录点和全站仪的高度差h_d；

步骤五，分别计算轨道的直线度、水平度，两根轨道间的轨道同截面跨距、同截面高低差。

2.根据权利要求1所述的起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法，其特征在于，所述步骤五中计算轨道的直线度、水平度，两根轨道间的轨道同截面跨距、同截面高低差分别按照下述方法计算：

第一，预先测定各个轨道两端C、D、E和F的中心距离，

将所述轨道A头端C的各测点坐标系旋转至CE坐标系得到(CEx_a、CEy_a、z_a)；将轨道B头端D的各测点坐标系旋转至DF坐标系得到(DFx_b、DFy_b、z_b)；

第二，轨道的直线度计算，

轨道A上的测点在CE坐标系中的CEy_a值即为该点的直线度偏差；

轨道B上的测点在DF坐标系中的DFy_b值即为该点的直线度偏差；

第三，轨道的水平度计算，

按公式h_a＝z_a基-z_a

h_b＝z_a基-z_b

分别计算轨道A、B上各点的水平度，h_a、h_b分别为轨道A、B和基准高度的高度差；

第三，两根轨道间的轨道同截面跨距计算，

轨道A上的测点与轨道B的测点的x坐标值一致时按下述公式计算轨道同截面跨距：

跨距＝cd-y_b+y_a

第四，轨道的同截面高低差计算，

轨道A上的测点与轨道B的测点的x坐标值一致时按下述公式计算轨道同截面高低差：

高低差＝z_b-z_a。

3.根据权利要求1或2所述的起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法，其特征在于，所述步骤二和四，所述全站仪是通过轨道夹具安置并整平在轨道A和B上的。

4.根据权利要求2所述的起重运输机械轨道跨度、直线度自动化检测方法，其特征在于，所述坐标变化公式为：

$\left\{\begin{array}{c}{x}^{\′}=x\cos \mathrm{\θ}+y\sin \mathrm{\θ}\\ y^{\′}=-x\sin \mathrm{\θ}+y\cos \mathrm{\θ}\end{array}\right.$ ；式中θ为旋转角。