起重機制動下滑量簡易高效安全的測量方法

谷惠勇

（大連市特種設(shè)備檢測研究院 大連 116013）

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起重機制動下滑量簡易高效安全的測量方法

谷惠勇

（大連市特種設(shè)備檢測研究院 大連 116013）

摘 要：針對目前起重機起升機構(gòu)制動下滑量檢測方法存在的缺陷，介紹一種利用起重機綜合性能檢測儀能夠更加簡易、高效、安全檢測的方法，并對儀器工作原理、檢測方法和步驟及優(yōu)點進(jìn)行詳細(xì)論述和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：制動下滑量 檢測方法 儀器

方法1：在機構(gòu)高速級軸線上的一個傳動件（如：軸或聯(lián)軸器）上，對圓周作不少于12等分的標(biāo)記（越明顯越好），將光電計數(shù)器與機構(gòu)控制系統(tǒng)聯(lián)鎖，斷電瞬時開始計數(shù)。計數(shù)器的測頭對準(zhǔn)等分標(biāo)記，在起升機構(gòu)以慢速檔穩(wěn)定下降制動停止后，用所測的計數(shù)值進(jìn)行換算。

方法2：采用直徑為1mm鋼絲繩，一端系一小砣，另一端與固定的微動開關(guān)（觸點常閉）相連，常閉觸點接在用控制器控制的下降回路中，砣的重量應(yīng)足以使開關(guān)動作，切斷下降電路，測量時小砣放在載荷（砝碼）上，當(dāng)額定載荷以慢速檔下降到某一位置時，小砣與載荷分離，此時下降電路立即被切斷，載荷隨即開始下降制動，到載荷停住后，所測得小砣與載荷之間的垂直距離，即為下降制動距離，連測3次，取其平均值。

依照以上任一方法，在實際操作測量下滑量時都很繁瑣，效率低且有一定的不安全性。這也是造成檢驗員在監(jiān)督檢驗中對此項目抽檢率低的主要原因。本文介紹一種簡易高效安全的測量方法：利用起重機綜合性能檢測儀測量起升機構(gòu)制動下滑量。

1 儀器組成及其主要技術(shù)參數(shù)

起重機綜合性能檢測儀主要由主機、OZS智能數(shù)字終端（簡稱數(shù)字終端）、加速度數(shù)據(jù)采集器、專用測量軟件、測距目標(biāo)靶等部分組成。其主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 主要技術(shù)參數(shù)

2 制動下滑量測量原理

在起重機下降速度最低檔勻速下降的過程中，突然制動，起重機會產(chǎn)生反向加速度，速度會明顯下降。通過設(shè)置合理的算法，準(zhǔn)確找到起重機制停時刻所測距離L1（對應(yīng)垂距H1），和起重機停下來后的距離L2（對應(yīng)垂距H2），二者之差就是該起重機的制動下滑量。測量原理如圖1所示。

圖1 下滑量測量原理圖

將主機安裝在被測起升機構(gòu)的下方，將測距目標(biāo)靶安裝在載荷上（若載荷的幾何尺寸很規(guī)則，可以不用測距目標(biāo)靶），起升升降機構(gòu)，當(dāng)升到一定的高度后停止上升，開始最低檔下降；當(dāng)主機的測距傳感器的激光光點打在目標(biāo)靶上，啟動測量，主機上的測距傳感器會跟蹤目標(biāo)靶，并把即時距離送給智能數(shù)據(jù)終端，當(dāng)靜止下來后停止測量。智能數(shù)據(jù)根據(jù)接收到的距離數(shù)據(jù)自動計算速度曲線，并根據(jù)速度曲線的轉(zhuǎn)折點自動找到制停點的距離L1和停止時的距離L2，進(jìn)而自動給出制動下滑量。

第一，建設(shè)社會主義核心價值體系，更有利于增強社會主義意識形態(tài)的吸引力和凝聚力。胡錦濤指出：社會主義核心價值體系是根源于民族優(yōu)秀文化和社會主義先進(jìn)文化并吸收人類文明成果發(fā)展起來的，是我國社會主義文化的引領(lǐng)和主導(dǎo)，決定著中國特色社會主義的發(fā)展方向，是興國之魂。它以馬克思主義指導(dǎo)思想，中國特色社會主義共同理想，以愛國主義為核心的民族精神和以改革創(chuàng)新為核心的時代精神，社會主義榮辱觀四項，構(gòu)成其基本內(nèi)容。它以倡導(dǎo)富強、民主、文明、和諧，倡導(dǎo)自由、平等、公正、法治，倡導(dǎo)愛國、敬業(yè)、誠信、友善的社會主義核心價值觀的培育和踐行為其建設(shè)的主要任務(wù)。它要求牢牢掌握意識形態(tài)工作的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)和主導(dǎo)權(quán)，壯大主流思想輿論。

式中：L1、L2是斜距；H1、H2為垂距；α為傾角；ΔH為制動下滑量。

3 測量方法

使用數(shù)字終端進(jìn)行測量前，需要連接好主機和數(shù)字終端的連線，并打開主機的電源開關(guān)。

3.1 測量模式選擇

打開智能數(shù)字終端的電源，系統(tǒng)自動進(jìn)入專用軟件的操作主界面，如圖2所示。再操作主界面點擊下滑量按鍵進(jìn)入下滑量測量功能界面，如圖3所示。

圖2 主界面圖

圖3 下滑量測量界面

3.2 測量下滑量

在操作主界面點擊按鍵“下滑量”，進(jìn)入下滑量測量界面，此時主機的測距傳感器有激光束打出，這個光束主要用于瞄點。

●3.2.1 測量功能

1） 在起重機的起升機構(gòu)上吊上載荷，并在重物上安放目標(biāo)靶，保證目標(biāo)靶大致水平。如果被測物的表面很平整，可以不使用目標(biāo)靶。

2） 在目標(biāo)靶的下方安放主機，調(diào)整主機位置和主機測距傳感器的角度，利用測距傳感器的激光光束瞄準(zhǔn)目標(biāo)靶，使得起升機構(gòu)在整個運行的過程中激光束不脫靶。

為了保證在整個激光束不脫靶，開發(fā)的軟件支持主機的光束與被測物成一個角度，但考慮到被測物是運動的，所以為了保證測量過程中，激光的光束不偏離被測物或目標(biāo)靶，建議讓主機的光束與被測物或目標(biāo)靶接近垂直，也就是主機的垂直角接近為0°。

3）操作主機的經(jīng)緯儀輸出垂直角，操作成功角度值將顯示在“經(jīng)緯儀垂直角”的文本框中。如果主機的測距傳感器已經(jīng)垂直，可以省略這一步驟。

垂直角輸出方法：保證經(jīng)緯儀在測角模式，按經(jīng)緯儀的“切換”鍵，進(jìn)入第二功能選擇模式。按“輸出”鍵輸出角度。輸出成功后，經(jīng)緯儀顯示“_ _ _ _ _ _”1秒。

4）操作起重機，將載荷提升到一定高度。

5）點擊界面上的“啟動測量”鍵，“啟動測量”變成“停止測量”，并在按鍵“停止測量”上方顯示“正在測量中……”，見圖4，說明已經(jīng)進(jìn)入測量過程。

圖4 下滑量測量

圖5 下滑量測量結(jié)束

6）操作起重機最低檔下行，進(jìn)入勻速下行后制動。

7）點擊軟件上的“停止測量”按鍵，測量結(jié)束并將測量的結(jié)果顯示在界面上的文本框中，測量結(jié)果包括下滑量和起升機構(gòu)的平均運行速度，見圖5。

●3.2.2 查看曲線

點擊按鍵“查看曲線”，彈出測量曲線界面，見圖6。在該界面可以查看整個下滑量測量過程中，距離和速度的測量曲線。其中紅色曲線表示距離變化曲線，藍(lán)色曲線表示速度變化曲線。左側(cè)的縱坐標(biāo)軸表示距離，單位為m；右側(cè)的縱坐標(biāo)軸為速度坐標(biāo)軸，單位為m/min。橫坐標(biāo)軸為測量點（每2個點間的時間間隔為40ms）。制動點位置光標(biāo)，表示制動點的位置。制動點的距離與最小的距離差表示制動下滑量，下滑量的值在“下滑量”文本框中顯示。點擊界面中的“<<”、“>>”這2個按鍵，可以移動制動點位置光標(biāo)，制動點位置光標(biāo)發(fā)生變化對應(yīng)的“下滑量”文本框中的值也發(fā)生變化。按“恢復(fù)”鍵，制動點位置光標(biāo)將恢復(fù)初始值。說明，通過移動制動點位置光標(biāo)，可以手動校正下滑量的測量值，做為自動計算的一個補充。

圖6 測量曲線

●3.2.3 保存數(shù)據(jù)

保存數(shù)據(jù)的時候，需要插入U盤。點擊按鍵“保存”，軟件會先在U盤中新建一個名為“下滑量數(shù)據(jù)”文件夾；在“下滑量數(shù)據(jù)”文件夾中，再新建一個以測量時間命名的文件夾；最后將測量的原始數(shù)據(jù)和測量結(jié)果保存起來。原始數(shù)據(jù)文件名為“測量序號.OXG”，測量結(jié)果文件為文本文件格式，名為“測量序號.TXT”，其中“測量序號”為軟件自動生成的。

●3.2.4 打開數(shù)據(jù)

點擊按鍵“打開”，就可以打開保存的下滑量原始數(shù)據(jù)文件（*. OXG）。

4 測試試驗

2015年5月29日，在大連船舶重工集團有限公司一工場T型材及部件周轉(zhuǎn)場地，利用一臺型號為MG20/5-27A5，產(chǎn)品編號85061334的通用門式起重機，對起重機綜合性能檢測儀測量起升機構(gòu)制動下滑量進(jìn)行了測試試驗。本次試驗采用綜合性能檢測儀和本文提到的“方法2”兩種方法同時進(jìn)行，連續(xù)測量3次，取平均值，測試結(jié)果見表2。通過兩種方法測試結(jié)果比對，其平均值幾乎相近，證實了綜合性能檢測儀測量的準(zhǔn)確性，同時整個試驗過程因用綜合性能檢測儀測試不用上下吊車，連接控制電路和人工測量等繁瑣程序，更具有可操作性，極大的提高了工作效率和人員、設(shè)備的安全性。

表2 試驗數(shù)據(jù)mm

5 結(jié)束語

利用起重機綜合性能檢測儀測量起升機構(gòu)制動下滑量，可在起重機下方適當(dāng)角度測量制動下滑量，保證操作人員和測量儀器的安全?，F(xiàn)場無需接線，不用動起重機控制電路，極大的減輕工作難度及工作強度，增加安全性。

測量信息均由儀器自動采集，無需人工手動輸入。儀器采用高精度、高頻率的測距儀，保證了測距數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實時性。采用專用智能數(shù)字終端進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理，用戶界面友好，操作簡單。采用U盤作為存儲器，可以保存大量的數(shù)據(jù)，保存數(shù)據(jù)不再受內(nèi)存的影響，同時U盤作為通用存儲設(shè)備，方便攜帶，便于數(shù)據(jù)的信息化管理。

參考文獻(xiàn)

［1］ TSG Q7016—2008 起重機械安裝改造重大維修監(jiān)督檢驗規(guī)則［S］.

［2］ GB 6067.1—2010 起重機械安全規(guī)程 第1部分：總則［S］.

［3］ GB/T 14405—2011 通用橋式起重機［S］.

［4］ GB/T 14406—2011 通用門式起重機［S］.

A Simply Efficient and Safe Measurement Method for the Crane Brake Down Quantity

Gu Huiyong
（Dalian city special equipment inspection and research institute Dalian 116013）

AbstractAiming at the problem in existing measurement method of crane hoisting mechanism brake down quantity， this article introduces a new kind of method using crane comprehensive performance tester， which is more simple， efficient and safe. And it summarizes and discusses the working principle of the instrument， test methods， steps and advantages in detail.

KeywordsBrake decline Detection method Instrument

作者簡介：谷惠勇（1970～），男，碩士，副院長，高級工程師，從事特種設(shè)備檢驗管理工作。

收稿日期：（2015-09-22）

中圖分類號：X941

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1673-257X（2016）06-0018-04

DOI：10.3969/j.issn.1673-257X.2016.06.004