CN112444215A - 一种起重机轨道平顺度检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种起重机轨道平顺度检测装置，包括激光准直光源、平顺度测量靶和手持终端，采用PSD位移传感器集成数字化测量靶，自动测量光斑位置，减少人为读数的误差，提高了测量精度；可按照设定的测量间隔自动爬行测量，无须人员跟随，增加了高空作业的安全系数；采用自动安平动态调节结构，有效的提高了轨道平顺度的测量精度；激光准直光源采用水平、垂直自动调节结构，与测量靶无线通讯，自动对准靶心，缩短了安装调节时间，提高了检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及轨道检测设备技术领域。
背景技术
随着工业化生产规模的扩大，起重机在现代化生产中的应用越来越广泛，社会对起重机的要求也越来越高。在轨道上运行的起重机运行中经常出出的一个问题是车轮啃轨，啃轨严重时，可能造成脱轨事故。因此，轨道检测至关重要。
现有的轨道平顺度检测装置，无光斑位置自动测量功能，需用肉眼判读，误差较大；无自动爬行功能，当测量轨道在高处的桥式起重机时，需要人工不断的移动测量点，增大了操作危险系数，并且爬行速度慢、承载力小，在复杂环境下很难适用；测量靶在倾斜状态不能调平，造成平顺度测量误差较大。
发明内容
为了解决现有轨道平顺度检测装置存在的上述问题，本发明提供了一种起重机轨道平顺度检测装置。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种起重机轨道平顺度检测装置，包括激光准直光源43和平顺度测量靶40，激光准直光源43的主体9上部安装纵向调节电机2，主体9内上部横向设有壳腔14，壳腔14内部设有筒体13，筒体13内部安装光学系统4，筒体13内部位于光学系统4的前侧安装激光器组5，纵向调节电机2输出轴连接螺杆，螺杆外部螺纹连接微调柱3，微调柱3下端贯穿主体9和壳腔14与筒体13接触安装，壳腔14内位于筒体13下侧安装弹簧，主体9横向上一侧安装横向调节电机19，横向调节电机19通过螺杆和与螺杆螺纹连接的微调柱筒体13接触安装，壳腔14内位于筒体13横向一侧安装弹簧；筒体13下侧设有感应环6，主体9内位于筒体13一侧设有限位开关7；限位开关7连接主体9内的光源控制模块8，光源控制模块8连接天线15；平顺度测量靶40的底盘32上安装测量靶，测量靶和测量靶控制模块36，控制模块设有天线。
所述平顺度测量靶40的底盘32上安装横向移动导轨29，安平基座通过滑块滑动安装于横向移动导轨29上，安平基座连接光靶X向调节电机；安平基座通过旋转轴连接竖直移动导轨31，竖直移动导轨31后侧位于安平基座上方安装安平电机20，安平电机20输出轴连接安平拉杆30上端，安平拉杆30下端固定于安平基座上，测量靶靶头38通过滑块滑动安装于竖直移动导轨31前侧，滑块连接光靶Y向调节电机输出轴；测量靶靶头38上部安装倾角传感器44和位移传感器37，倾角传感器44和位移传感器37连接测量靶控制模块36。
底盘32前上部和前侧边沿处横向固定安装两个轮轴25，两个轮轴25端部分别安装主动行走轮27，后侧的轮轴25上安装从动伞齿轮，从动伞齿轮与上部步进电机23轴上的主动齿轮24啮合安装，步进电机23连接上部的爬行装置控制模块22；前后两个轮轴25之间通过皮带26连接。
所述主体9下部安装侧靠板12，侧靠板12上安装磁铁10和支脚11，主体9下侧安装与轨道上表面对应的滑轮。
所述底盘2下部安装侧靠板12，侧靠板12上横向安装与轨道侧面对应的滑轮和磁铁；底盘2下侧垂直安装与轨道上表面对应的滑轮。
还包括手持终端，手持终端无线连接光源控制模块8、测量靶控制模块36和爬行装置控制模块22。
本发明的起重机轨道平顺度检测装置，采用PSD位移传感器集成数字化测量靶，自动测量光斑位置，减少人为读数的误差，提高了测量精度；可按照设定的测量间隔自动爬行测量，无须人员跟随，增加了高空作业的安全系数；采用自动安平动态调节结构，有效的提高了轨道平顺度的测量精度；激光准直光源采用水平、垂直自动调节结构，与测量靶无线通讯，自动对准靶心，缩短了安装调节时间，提高了检测效率。
附图说明
图1是本发明起重机轨道平顺度检测装置的激光准直光源主视结构图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3是本发明起重机轨道平顺度检测装置的平顺度测量靶主视结构图。
图4是图3的B-B剖面图。
图5是本发明起重机轨道平顺度检测装置测量示意图。
图6是本发明起重机轨道平顺度检测装置的激光准直光源原理图。
图7是本发明起重机轨道平顺度检测装置的平顺度测量靶原理图。
图8是本发明起重机轨道平顺度检测装置系统原理图。
图中：1、罩壳，2、纵向调节电机，3、微调柱，4、光学系统，5、激光器组，6、感应环，7、限位开关，8、光源控制模块，9、主体，10、磁铁，11、支脚，12、侧靠板，13、筒体，14、壳腔，15、天线，16、电源开关，17、电源接口，18、横向限位开关，19、横向调节电机，20、安平电机，21、供电电池，22、爬行装置控制模块，23、步进电机，24、主动齿轮，25、轮轴，26、皮带，27、主动行走轮，28、轴承，29、横向移动导轨，30、安平拉杆，31、竖直移动导轨，32、底盘，33、第一滤光片，34、聚光镜，35、第二滤光片，36、测量靶控制模块，37、位置传感器，38、测量靶靶头，39、被测轨道，40、平顺度测量靶，41、遮光筒，42、环栅光源，43、激光准直光源，44、倾角传感器。
具体实施方式
本发明的起重机轨道平顺度检测装置，包括激光准直光源43、平顺度测量靶40和手持终端。
激光准直光源43结构如图1和图2所示，主体9下部安装侧靠板12，侧靠板12上安装磁铁10和支脚11，主体9下侧安装与轨道上表面对应的滑轮，激光准直光源43的主体9上部安装纵向调节电机2，主体9内上部横向设有壳腔14，壳腔14内部设有筒体13，筒体13内部安装光学系统4，筒体13内部位于光学系统4(镜片组)的前侧安装激光器组5，纵向调节电机2输出轴连接螺杆，螺杆外部螺纹连接微调柱3，微调柱3下端贯穿主体9和壳腔14与筒体13接触安装，壳腔14内位于筒体13下侧安装弹簧，主体9横向上一侧安装横向调节电机19，横向调节电机19通过螺杆和与螺杆螺纹连接的微调柱筒体13接触安装，壳腔14内位于筒体13横向一侧安装弹簧；筒体13下侧设有感应环6，主体9内位于筒体13一侧设有限位开关7；限位开关7连接主体9内的光源控制模块8，光源控制模块8连接天线15；平顺度测量靶40的底盘32上安装测量靶，测量靶和测量靶控制模块36，控制模块设有天线。
激光准直光源43的控制原理如图6所示，电池通过电源开关16向控制主板提供电源，控制主板的稳压电路向激光器提供电源，控制主板上的单片机由无线通讯电路通过天线15与平顺度测量靶通讯收发数据，获取光斑在光靶上的位置，单片机通过步进电机驱动电路控制X、Y向调节电机将准直光源的光斑调节到光靶中心，建立基准。限位开关感受感应环的位置，当达到调节极限时向单片机发出限位信号。磁铁10提供吸附力，支脚11提供基准。
平顺度测量靶40结构如图3和图4所示，包括自动爬行装置和自动安平装置，自动安平装置结构如下：平顺度测量靶40的底盘32上安装横向移动导轨29，安平基座通过滑块滑动安装于横向移动导轨29上，安平基座连接光靶X向调节电机；安平基座通过旋转轴连接竖直移动导轨31，竖直移动导轨31后侧位于安平基座上方安装安平电机20，安平电机20输出轴连接安平拉杆30上端，安平拉杆30下端固定于安平基座上，测量靶靶头38通过滑块滑动安装于竖直移动导轨31前侧，滑块连接光靶Y向调节电机输出轴；测量靶靶头38上部安装倾角传感器44和位移传感器37，倾角传感器44和位移传感器37连接测量靶控制模块36，测量靶靶头38上安装第一滤光片33、聚光镜34和第二滤光片35。
自动爬行装置结构如下：底盘32前上部和前侧边沿处横向固定安装两个轮轴25，两个轮轴25端部分别安装主动行走轮27，后侧的轮轴25上安装从动伞齿轮，从动伞齿轮与上部步进电机23轴上的主动齿轮24啮合安装，步进电机23连接上部的爬行装置控制模块22；前后两个轮轴25之间通过皮带26连接。底盘2下部安装侧靠板12，侧靠板12上横向安装与轨道侧面对应的滑轮和磁铁；底盘2下侧垂直安装与轨道上表面对应的滑轮。
平顺度测量靶40控制原理如图7所示，电池通过电源开关向控制主板提供电源，电路板稳压电路向位置传感器37、倾角传感器44提供电源，准直光源发出的光线经第二光片35、聚焦镜34、滤第一光片33落在位置传感器37上，控制主板上的单片机采集位置传感器37的输出线号，获取光斑在光靶上的位置。
安平装置工作原理如下：倾角传感器44安装于需要保持水平的测量靶靶头38上，测量靶控制模块36的单片机与倾角传感器44通讯从而获取测量靶当前倾斜角度，单片机根据倾斜角度计算出调节量，向安平电机20发出控制指令，安平电机20带动安平拉杆30使安装于安平基座上的竖向移动导轨31绕安平旋转轴转动相应角度，从而使测量靶整体趋于水平方向调节。当测量靶的倾斜角度小于安平精度要求时，停止调节，完成自动安平；当测量靶的倾斜角度大于安平精度要求是，继续进行安平调节。当测量靶需要上下调节时，通过测量靶Y向调节电机带动测量靶沿竖向移动导轨31上下滑动，从而实现其纵向调节。当测量靶需要横向调节时，通过X向调节电机推动安平基座在横向移动导轨29内滑动，从而实现了测量靶纵向调节支座及测量靶的横向移动。
安平装置工作原理如下：爬行装置控制模块22上的单片机通过驱动步进电机23转动，步进电机23带动固定于其轴上的主动齿轮24转动，主动齿轮24与从动伞齿轮啮合带动从动伞齿轮转动，从动伞齿轮固定于后侧轮轴25上，主动行走轮27固定于轮轴25端部，从动伞齿轮带动轮轴25旋转，轮轴25带动主动行走轮27转动，输出爬行驱动力使主动行走轮27在轨道上运动，同时带动底盘32及整个检测装置在轨道上运行，底盘32下侧的滑轮在轨道上滑动，底盘32侧靠板12上的滑轮在轨道侧面滑动，从而实现了检测车载轨道上的自动爬行。
如图8所示，测量靶控制模块36单片机通过无线通讯电路与激光准直光源43和手持终端通讯。在手持终端上可设置测量间隔和测量长度，平顺度测量靶按照设定的参数沿轨道爬行。由于轨道水平、垂直方向的变形，使光斑在光靶上产生偏移，单片机获取偏移量后，向驱动板发出指令，控制光靶X/Y向调节电机，使光斑重新落在光靶中心。平顺度测量靶将轨道水平、垂直方向的变形量发送到手持终端，手持终端的测量软件显示并记录测量数据，生成检测报告。
如图5所示，工作时将基准光源43、平顺度测量靶40相对放置在被测轨道39的两端上，基准光源43自动将光斑调节到平顺度测量靶40的靶心，手持终端的测量软件进行参数设置，启动测量后平顺度测量靶自动爬行并将测量数据传输至手持终端，手持终端将接收到的数据进行记录和显示。平顺度测量靶具有自动爬行，自动安平调节功能，采用PSD光敏位置传感器进行平顺度自动化测量；激光准直光源具有水平、垂直方向自动调节功能；激光准直光源与平顺度测量靶之间无线通讯，自动对中调整；平顺度测量靶与手持终端之间无线通讯，自动生成检测报告
本发明是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种起重机轨道平顺度检测装置，其特征在于：包括激光准直光源(43)和平顺度测量靶(40)，激光准直光源(43)的主体(9)上部安装纵向调节电机(2)，主体(9)内上部横向设有壳腔(14)，壳腔(14)内部设有筒体(13)，筒体(13)内部安装光学系统(4)，筒体(13)内部位于光学系统(4)的前侧安装激光器组(5)，纵向调节电机(2)输出轴连接螺杆，螺杆外部螺纹连接微调柱(3)，微调柱(3)下端贯穿主体(9)和壳腔(14)与筒体(13)接触安装，壳腔(14)内位于筒体(13)下侧安装弹簧，主体(9)横向上一侧安装横向调节电机(19)，横向调节电机(19)通过螺杆和与螺杆螺纹连接的微调柱筒体(13)接触安装，壳腔(14)内位于筒体(13)横向一侧安装弹簧；筒体(13)下侧设有感应环(6)，主体(9)内位于筒体(13)一侧设有限位开关(7)；限位开关(7)连接主体(9)内的光源控制模块(8)，光源控制模块(8)连接天线(15)；平顺度测量靶(40)的底盘(32)上安装测量靶，测量靶和测量靶控制模块(36)，控制模块设有天线。
2.根据权利要求1所述的一种起重机轨道平顺度检测装置，其特征在于：所述平顺度测量靶(40)的底盘(32)上安装横向移动导轨(29)，安平基座通过滑块滑动安装于横向移动导轨(29)上，安平基座连接光靶X向调节电机；安平基座通过旋转轴连接竖直移动导轨(31)，竖直移动导轨(31)后侧位于安平基座上方安装安平电机(20)，安平电机(20)输出轴连接安平拉杆(30)上端，安平拉杆(30)下端固定于安平基座上，测量靶靶头(38)通过滑块滑动安装于竖直移动导轨(31)前侧，滑块连接光靶Y向调节电机输出轴；测量靶靶头(38)上部安装倾角传感器(44)和位移传感器(37)，倾角传感器(44)和位移传感器(37)连接测量靶控制模块(36)。
3.根据权利要求1所述的一种起重机轨道平顺度检测装置，其特征在于：底盘(32)前上部和前侧边沿处横向固定安装两个轮轴(25)，两个轮轴(25)端部分别安装主动行走轮(27)，后侧的轮轴(25)上安装从动伞齿轮，从动伞齿轮与上部步进电机(23)轴上的主动齿轮(24)啮合安装，步进电机(23)连接上部的爬行装置控制模块(22)；前后两个轮轴(25)之间通过皮带(26)连接。
4.根据权利要求1所述的一种起重机轨道平顺度检测装置，其特征在于：所述主体(9)下部安装侧靠板(12)，侧靠板(12)上安装磁铁(10)和支脚(11)，主体(9)下侧安装与轨道上表面对应的滑轮。
5.根据权利要求2所述的一种起重机轨道平顺度检测装置，其特征在于：所述底盘(2)下部安装侧靠板(12)，侧靠板(12)上横向安装与轨道侧面对应的滑轮和磁铁；底盘(2)下侧垂直安装与轨道上表面对应的滑轮。
6.根据权利要求2或3所述的一种起重机轨道平顺度检测装置，其特征在于：还包括手持终端，手持终端无线连接光源控制模块(8)、测量靶控制模块(36)和爬行装置控制模块(22)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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