一種升船機導軌平行度測量方法技術

本發明專利技術涉及一種升船機導軌平行度測量方法，通過在承船廂上與每根導軌兩側軌道面對應的位置固定兩個激光位移計，采用電測方法測量激光位移計到軌道面的距離，利用導軌兩側軌道面間距離與兩個激光位移儀測量距離總和固定不變的原則，通過船廂上下全過程運行，獲得兩個激光位移計數據，可得到導軌兩側軌道面間的距離變化，即導軌的平行度。采用本測量方法，可以精確得到導軌全程的平行度，為導軌安裝精度評價和處理提供科學依據。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種測量方法，具體是一種升船機導軌平行度測量方法，屬于工程測量領域。
技術介紹
升船機是一種技術較成熟且具有一定優勢的通航建筑物，具有適應水頭高、過壩速度快、耗水量小等突出特點，在我國高壩通航中得到了廣泛應用和飛速發展。升船機有多種形式，當前工程常采用的類型有鋼絲繩卷揚垂直提升式、齒輪齒條爬升式、水力式等，相應具有代表性的工程如：烏江構皮灘鋼絲繩卷揚式升船機，單級最大提升高度127m；三峽長螺母柱短螺桿齒輪齒條爬升式升船機，最大提升高度113m；景洪水力式升船機，最大提升高度67m。無論哪種形式的升船機，盡管驅動形式不同，但都是通過承船廂作為船舶的載體，上下運行載船過壩。為了保障承船廂安全平穩運行，升船機承船廂均會設置導向系統，導向系統分為橫導向系統和縱導向系統兩類，每類導向系統又包括導向裝置和導軌，導向裝置固定于承船廂，導軌安裝于升船機塔柱結構，導向裝置一般由滾輪和可壓縮彈簧組合而成，在船廂運行過程中，滾輪沿導軌兩側的軌道面運行，導軌通過對滾輪約束作用限制承船廂的擺動，使承船廂沿著導軌上下運行。承船廂在導向系統作用下，會沿著導軌運行，因此，導軌應具有較高的精度，尤其導軌兩側的軌道面的平行度及不同導軌間的平行度，對承船廂運行特性影響較大。若單根導軌兩側的軌道面或相鄰導軌的軌道面平行度偏差較大，導向裝置的滾輪受力會顯著增大，影響船廂的水平度和運行的平穩性，故設計對導軌的平行度通常會提出嚴格的要求，并要求施工達到規定的精度。然而，導軌短則幾十米，長則百余米，對于安裝精度一般要求滿足±5mm的偏差，然而施工完成后，如何測量評價幾十到百余米長的導軌的安裝精度具有很大難度。一般情況下，采用吊錘方法對導軌進行復核，因為距離太長，錘線受各種因素影響擺動較大，測量精度大打折扣，而且只能挑有限的幾個斷面進行粗略復核，很難掌握導軌整體的精度，因此需要提出一種導軌平行度測量方法，能夠精確連續測量導軌的平行度，為導軌安裝精度及必要的局部處理提供科學依據。
技術實現思路
本專利技術即針對升船機導軌平行度測量的不足，提出一種升船機導軌平行度測量方法，實現導軌安裝精度的精確測量。本專利技術達到上述目的的技術方案是：一種升船機導軌平行度測量方法，通過以下步驟得到導軌的平行度：(1)在承船廂上與每根導軌兩側軌道面對應的位置固定兩個高精度的激光位移計，測量激光位移計到軌道面的距離，激光位移計正對軌道面，激光光線與軌道面垂直，令導軌兩側的兩個激光位移計之間的距離為d，兩個激光位移計到相應軌道面的距離分別為d1和d2，兩個軌道面間的距離為d3，則d＝d1+d2+d3；(2)承船廂上下全過程運行，采用電測方法記錄運行過程每根導軌兩側距離d1和d2的變化，由于兩個激光位移計間的距離d固定不變，則d3與d1、d2之和的變化量相等，符號相反，在測得d1、d2之和的變化值后，可以得到d3的變化值，即得到了導軌平行度偏差。通過上述兩步即可得到每根導軌的平行度偏差，采用同樣方法，也可以得到相鄰導軌的兩個內軌道面和外軌道面的平行度偏差。所謂的激光位移計，應根據測量精度、量程要求選擇合適的型號，精度一般應達到0.1mm，安裝位置應控制在量程的中間，為了方便調整安裝位置，激光位移計底座上的螺孔應采用長腰形孔。距離測量采用電測方法記錄距離的連續變化過程，利用多通道信號采集器同步采集激光位移計輸出的電壓信號，帶入標定系數得到距離，測站設在承船廂上，隨承船廂一起運動。導軌平行度測量時，承船廂可以為空廂狀態或載水狀態，優先選擇空廂狀態，因為空船廂變形較小、運行過程中水平度較高，對距離測量影響較小，若運行過程中承船廂出現較大傾斜，應考慮承船廂傾斜對距離測量的影響，并作修正。在進行導軌平行度測量前，應清潔導軌表面，避免表面雜物影響。本專利技術與已有技術相比具有以下優點：(1)測量精度高，不受承船廂水平擺動等影響，能夠得到精確的導軌平行度；(2)具有連續性，能夠得到整個導軌的平行度；(3)操作簡單，只需要承船廂上行或下行運行一次，即可得到軌道的平行度。附圖說明附圖1為單根導軌兩側軌道面平行度測量示意圖；附圖2為相鄰導軌兩外側軌道面平行度測量示意圖；附圖3為相鄰導軌兩內側軌道面平行度測量示意圖；附圖4為實施例一單根軌道的平行度測量結果。具體實施方式下面結合附圖給出實施例并對本專利技術進行具體描述。實施例一景洪水力式升船機，升船機最大提升高度約67m，為保證船廂運行的平穩性在船廂四角附近對稱布置了四組縱導向，采用本專利技術對四根導軌的平行度進行測量。附圖1為單根導軌的兩側軌道面平行度測量示意圖，附圖2和附圖3分別為相鄰導軌兩外側和兩內側軌道面平行度測量示意圖；圖中1為導軌，2為被測量的軌道面，3為激光位移計，4為承船廂，5為信號采集器。景洪升船機布置四根導軌1，承船廂4為空廂狀態，在進行導軌1平行度測量前，清潔軌道2表面，可以通過承船廂4一次上行或下行進行表面清理。然后，在承船廂4上每根導軌1兩側對應的位置安裝兩個高精度的激光位移計3，測量激光位移計3到軌道面2的距離，激光位移計3正對軌道面2，激光光線與軌道面2垂直。景洪導軌設計精度要求是±3mm，選擇進口高精度激光位移計，測量距離范圍為65mm～105mm，精度0.1mm，激光位移計3到軌道面2的初始距離控制在測量范圍的中間，即85mm左右，激光位移計3的固定底座上的螺孔采用長腰形孔，以方便調整初始距離。距離測量采用電測方法記錄距離的連續變化過程，利用信號采集器5采集激光位移計3輸出的電壓信號，帶入標定系數得到距離，測站設在承船廂4上，隨承船廂4一起運動。以一根導軌1為例，如附圖1所示，令其兩側的兩個激光位移計之間的距離為d，兩個激光位移計到相應軌道面2的距離分別為d1和d2，兩個軌道面間的距離為d3，則d＝d1+d2+d3；承船廂上下全過程運行，采用電測方法記錄運行過程每根導軌兩側距離d1和d2，由于兩個激光位移計間的距離d固定不變，則d3與d1、d2之和的變化量相等，符合相反，因此，在得到d1+d2的相對變化值后，可以得到d3的相對變化值，即得到了導軌平行度偏差，附圖4為測得的導軌的兩個軌道面沿高程的平行度變化，實測兩個軌道面最小距離與最大距離相差15.5mm，超出了軌道精度要求，需根據測量結果對導軌進行局部處理。采用同樣方法，也可以得到相鄰導軌的兩個外軌道面和內軌道面的平行度偏差，分別見附圖2和附圖3。兩根導軌外側和內側軌道面平行度均利用相應的激光位移計數據分析得到，外側軌道面與單根軌道完全一樣，d＝d1+d2+d3，而內側軌道面略有變化，d3＝d1+d2+d，d不變，則d3與d1、d2之和的變化量相等，符號一致。采用本專利技術準確獲得了景洪升船機導軌全程平行度數據，為評價導軌的安裝精度和局部處理提供了科學依據。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種升船機導軌平行度測量方法，其特征在于，(1)在承船廂上與每根導軌兩側軌道面對應的位置固定兩個高精度的激光位移計，測量激光位移計到軌道面的距離，激光位移計正對軌道面，激光光線與軌道面垂直，令導軌兩側的兩個激光位移計之間的距離為d，兩個激光位移計到相應軌道面的距離分別為d1和d2，兩個軌道面間的距離為d3，則d＝d1+d2+d3；(2)承船廂上下全過程運行，采用電測方法記錄運行過程每根導軌兩側距離d1和d2，由于兩個激光位移計間的距離d固定不變，則d3與d1、d2之和的變化量相等，方向相反，在測得d1、d2之和的變化值后，可以得到d3的變化值，即得到了導軌平行度偏差。

【技術特征摘要】
1.一種升船機導軌平行度測量方法，其特征在于，(1)在承船廂上與每根導軌兩側軌道面對應的位置固定兩個高精度的激光位移計，測量激光位移計到軌道面的距離，激光位移計正對軌道面，激光光線與軌道面垂直，令導軌兩側的兩個激光位移計之間的距離為d，兩個激光位移計到相應軌道面的距離分別為d1和d2，兩個軌道面間的距離為d3，則d＝d1+d2+d3；(2)承船廂上下全過程運行，采用電測方法記錄運行過程每根導軌兩側距離d1和d2，由于兩個激光位移計間的距離d固定不變，則d3與d1、d2之和的變化量相等，方向相反，在測得d1、d2之和的變化值后，可以得到d3的變化值，即得到...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡亞安，王新，李中華，嚴秀俊，薛淑，李學義，吳波，
申請(專利權)人：水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院，
類型：發明
國別省市：江蘇;32