基于全站儀的塔式起重機(jī)檢測(cè)技術(shù)研究

【摘 要】本文解讀了GB/T5031-2008塔式起重機(jī)的檢驗(yàn)規(guī)則，剖析了測(cè)量塔式起重機(jī)的垂直度及靜剛度的方法和技巧，總結(jié)出以往測(cè)量方法的弊端，結(jié)合全站儀的新增折邊測(cè)量功能，利用UG的三維建模技術(shù)分析出測(cè)量方法可能存在的誤差因素及其原理，總結(jié)精確測(cè)量的簡(jiǎn)便方法，研究的內(nèi)容為塔式起重機(jī)的檢驗(yàn)檢測(cè)人員探究全站儀的測(cè)量方法和原理，全站儀在塔式起重機(jī)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用及更深層次的研究提供理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】塔式起重機(jī)；全站儀；起重力矩；靜剛度

0.引言

塔式起重機(jī)常用于設(shè)施建設(shè)的高層結(jié)構(gòu)，確保其安全性是非常重要的分析。全站儀技術(shù)作為現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)之一，在測(cè)量工程中的各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，改變了傳統(tǒng)的檢測(cè)方式，使檢測(cè)工作更加精準(zhǔn)方便。近年來，隨著特種設(shè)備事業(yè)的發(fā)展，全站儀測(cè)量在起重機(jī)械檢測(cè)中的應(yīng)用越來越廣泛。本文通過分析橋門式起重機(jī)械檢驗(yàn)的方法，探究了全站儀（全稱全站型電子速測(cè)儀）在起重機(jī)現(xiàn)代檢驗(yàn)技術(shù)中的應(yīng)用和傳統(tǒng)檢驗(yàn)方法進(jìn)行比較。

1.塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)要求

塔式起重機(jī)在施工過程中，出現(xiàn)的事故較多，其危險(xiǎn)性非常大，這主要是由于塔式起重機(jī)需要在高空中操作作業(yè)的特點(diǎn)所致。其構(gòu)件主要是桁架結(jié)構(gòu)形式，維持起重機(jī)的主要原理是力矩平衡原理。這種設(shè)備在安裝檢測(cè)過程中對(duì)平衡系統(tǒng)安裝、制造的直線度、幾何尺寸以及起重臂架系統(tǒng)的要求較高。

1.1塔機(jī)垂直度檢測(cè)

從平衡力學(xué)角度來講，其起重力矩一定時(shí)，力臂越大，起重量越小。根據(jù)勾股定理計(jì)算，垂直聳立的塔式起重機(jī)偏差1°，對(duì)于30m的獨(dú)立高度塔機(jī)而言，其起重力臂偏差0.525m。因此塔式起重機(jī)的垂直度至關(guān)重要。

塔式起重機(jī)的配重較大臂要重，為了避免因一側(cè)較重而引起塔式起重機(jī)彈性變形的誤差，在檢測(cè)時(shí)，需駕駛員將大臂回轉(zhuǎn)至全站儀測(cè)量方向。GB/T5031-2008塔式起重機(jī)規(guī)定：空載，風(fēng)速在不大于3m/s的狀態(tài)下，獨(dú)立狀態(tài)塔身（或附著狀態(tài)下最高附著點(diǎn)以上塔身）軸心線的側(cè)向垂直度允差為4/1000，最高附著點(diǎn)以下塔身軸心線的垂直度允差為2/1000。

1.2塔機(jī)靜剛度檢測(cè)

對(duì)于頻繁吊運(yùn)物料的塔式起重機(jī)來說，其臂架的剛性要求是至關(guān)重要的，因此檢測(cè)人員需按照國家檢驗(yàn)規(guī)則，在相應(yīng)的載荷下對(duì)塔機(jī)的靜剛度進(jìn)行校驗(yàn)，GB/T5031-2008塔式起重機(jī)規(guī)定：在額定載荷作用下，塔機(jī)臂根鉸點(diǎn)的水平靜位移應(yīng)不大于1.34H/100。H為臂根鉸點(diǎn)至塔機(jī)基準(zhǔn)面（無附著時(shí)的最大獨(dú)立高度）或最高附著點(diǎn)（有附著時(shí)的最大懸臂高度）的垂直距離。

2.全站儀的工作原理及應(yīng)用

全站型電子沿路儀（簡(jiǎn)稱全站儀）能夠?qū)崿F(xiàn)距離、垂直角、水平角以及高差測(cè)量等功能。這種準(zhǔn)氣泡與任意兩個(gè)調(diào)平儀器只要安裝一次就能完成全部測(cè)量工作，這是全站儀的典型特征，在起重機(jī)械的檢驗(yàn)中使用全站儀將有助于提高檢驗(yàn)質(zhì)量和工作效率，提高測(cè)量精度和測(cè)量能力的同時(shí)，也降低了工作強(qiáng)度和人員數(shù)量，全站儀能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)緯儀和水平儀的各種功能，應(yīng)用全站儀能夠取得精確測(cè)量，一機(jī)多能的效果。

2.1全站儀的使用方法

（1）旋轉(zhuǎn)對(duì)照部，調(diào)整水平制動(dòng)旋鈕，直到水腳螺栓平行為止。

（2）調(diào)整水平腳螺旋B和C高度，使氣泡移動(dòng)到中心。

（3）旋轉(zhuǎn)對(duì)照準(zhǔn)部至90°，調(diào)節(jié)平腳螺旋A使氣泡移動(dòng)到中心。

（4）重復(fù)第一步至第三步，直到照準(zhǔn)部在任何位置，氣泡均位于中心，則說明儀器已經(jīng)整平，然后作業(yè)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求選擇不同的測(cè)量功能。

2.2 全站儀在塔機(jī)測(cè)量的原理及應(yīng)用

精確測(cè)量才能保證設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性，對(duì)于塔式起重機(jī)的測(cè)量，我們必須要引起高度重視。利用傳統(tǒng)的測(cè)量方法很難達(dá)到目的，在這樣的背景下就需要?jiǎng)?chuàng)新測(cè)量方式，新的測(cè)量方式，全站儀測(cè)量方式來進(jìn)行專業(yè)性測(cè)量。全站儀設(shè)備本身具有紅外測(cè)距系統(tǒng)，在實(shí)際測(cè)量中應(yīng)用紅外測(cè)距系統(tǒng)能夠有效精確地測(cè)量出幾何尺寸，對(duì)于同一光照下的反射補(bǔ)償強(qiáng)度基本上是可以忽略不計(jì)的。

利用全站儀的折邊測(cè)量功能，激光測(cè)量點(diǎn)定位至塔機(jī)基礎(chǔ)角鋼位置，點(diǎn)擊OK系統(tǒng)默認(rèn)該點(diǎn)為參考坐標(biāo)（0，0，0），然后將激光測(cè)量點(diǎn)移至同側(cè)大臂的臂根鉸點(diǎn)位置測(cè)量，系統(tǒng)自動(dòng)顯示出直角三角形的三條邊的長(zhǎng)度。根據(jù)GB/T 5031-2008塔式起重機(jī)的相關(guān)規(guī)定，可知鉸點(diǎn)偏移量d與塔機(jī)高度的關(guān)系：

3.總結(jié)

隨著高新技術(shù)開始在塔機(jī)上的應(yīng)用，測(cè)量的技術(shù)也在不斷的提高，髙效的檢驗(yàn)檢測(cè)成為了保障塔機(jī)安全運(yùn)行的一大重要課題。全站儀測(cè)量在起重機(jī)械檢測(cè)中的應(yīng)用越來越廣泛，改變了傳統(tǒng)的檢測(cè)方式，使檢測(cè)工作更加精準(zhǔn)方便。本文通過分析橋門式起重機(jī)械檢驗(yàn)的方法，探究了全站儀（全稱全站型電子速測(cè)儀）在起重機(jī)現(xiàn)代檢驗(yàn)技術(shù)中的應(yīng)用和傳統(tǒng)檢驗(yàn)方法進(jìn)行比較。

4.展望

我國現(xiàn)階段的塔式起重機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造技術(shù)及理念尚不成熟，國外塔機(jī)的制造商注重開發(fā)經(jīng)濟(jì)型城市塔機(jī)并擴(kuò)展成系列，輕、中型折疊式快速安裝塔機(jī)已經(jīng)開始向國內(nèi)蔓延。為滿足有關(guān)規(guī)定，防止塔機(jī)距離近臂架運(yùn)行易發(fā)生碰撞，或碰撞鄰近的建筑物，動(dòng)臂式自升塔式起重機(jī)在城市高層建筑密集地區(qū)已得到較大推廣。塔機(jī)經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)之后，履帶式水平臂架塔機(jī)也作為一種新型產(chǎn)品正式問世，且現(xiàn)代的新型塔機(jī)都十分重視人機(jī)工程學(xué)考慮舒適駕駛室的操作環(huán)境設(shè)計(jì)。隨著高新技術(shù)開始在塔機(jī)上的應(yīng)用，測(cè)量的技術(shù)也在不斷的提高，髙效的檢驗(yàn)檢測(cè)成為了保障塔機(jī)安全運(yùn)行的一大重要課題。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王志友，馬薇.全站儀在橋門式起重機(jī)檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J].

[2]張士杰.淺談全站儀在起重機(jī)制造過程中的應(yīng)用方式[J].信息與電腦（理論版），2010，（9）：15.

[3]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局.起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則（GB/T 5031-2008）[S].北京：新華出版社，2010.

[4]李鋈春.全站儀在檢驗(yàn)大跨度起重機(jī)糾偏裝置的應(yīng)用[J].機(jī)電工程技術(shù)，2013.