一种起重机拱度、静刚度激光检测仪的制作方法

本实用新型涉及一种起重机拱度、静刚度激光检测仪，属于起重机参数检测技术领域。

背景技术：

桥、门式起重机主梁的静刚度检测，是起重机安全技术检验中的一项重要指标。在监督检测和企业自检中，测量在额定载荷时主梁下挠值和静载试验时主梁的永久变形，用以参考主梁的静刚度。刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力。在静态下表现的刚度为静态刚度，简称静刚度，静刚度一般用结构的在静载荷作用下的变形多少来衡量。主梁刚度的不足，会造成主梁承载后下挠过大，从而影响起重小车的使用性能，增大其运行阻力，使重载小车向跨端运行时爬坡或向跨中运行时溜车，引起制动定位不准确，而且恶化了主梁的受力状况，容易造成事故的发生。

国家质检总局2016年颁布实施的《起重机械定期检验规则》，拱度的要求为：“新安装的桥、门(包括电动葫芦桥、门式)起重机的主梁上拱度为(0.9～1.4)s/1000，门式起重机悬臂端的上翘度为(0.9～1.4)l1/350。载荷试验后桥、门式起重机上拱度应不小于0.7s/1000，上翘度应不小于0.7l1/350。”对静刚度的要求为：“在额定载荷下，对a1～a3≤s/700；对a4～a6≤s/800；对a7≤s/1000；悬臂端≤l/350，试验后检查起重机不应有裂纹、连接松动、构件损坏等影响起重机性能和安全的缺陷。”

对于静刚度的检测，通常采用检规规程中提供的2种测量方法：钢丝绳法和水准仪法来进行测量。其中钢丝绳法虽然量成本低，方法简便易行，但是测量中要考虑钢丝绳自重影响的修正值、测量工具安装固定及携带不方便，导致测量误差较大，现在已经很少采用这种方法了。而水准仪法相对钢丝绳法测量快捷并准确，但是在测量过程中，仍有以下几点不足：1、携带水准仪上下桥架不方便；2、测量时会受到小车位置影响而有测量盲区；3、检验人员在桥架上行走时会使主梁产生微小变形，使测量结果不准确；4、起升高度较大时，盘尺收到风力影响会产生偏斜，测量误差较大。所以，目前的测量方法，仍存在很大的局限性，存在测量过程较复杂、劳动强度高、安全防护投入大及人为操作导致误差大等诸多弊端。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种起重机拱度、静刚度激光检测仪，检测速度快速准确，且与被测对象无接触，确保检测人员人身安全。

本实用新型的技术方案是：一种起重机拱度、静刚度激光检测仪，壳体内转动连接有主轴，激光收发器和倾角传感器通过支架固定于主轴上，激光收发器和倾角传感器均连接数据采集传输模块，主轴上设有大齿轮，所述大齿轮与小齿轮啮合，所述小齿轮位于与所述壳体转动连接的调节轴上，所述调节轴端部贯穿壳体，调节轴端部设有微调旋钮和锁紧螺母，壳体底部固定在水平调节支座的顶板上，所述顶板通过安平螺母连接底板。

所述顶板上设有用于检测水平度的万向水泡。

所述激光收发器侧部的壳体上设有可视化显示窗口，可视化显示窗口内的显示屏连接数据采集传输模块。

所述激光收发器型号为sw-lds50a。

所述倾角传感器型号为lca326t-90。

所述底板底部设有用于与三脚架连接的螺纹连接孔。

本实用新型的有益效果是：通过激光收发器完成发射激光到接收反射光的过程，内部倾角传感器完成角度测试功能。具有操作简单、方便、精度高、实时性好等优点，适用于起重机下沿任一点载荷作用下的位移测量，且与被测对象无接触，检测人员更加安全，使检测工程更加方便可靠。

附图说明

图1为本实用新型整体外观图；

图2为本实用新型剖视图；

图3为本实用新型测量拱度示意图；

图4为本实用新型测量静刚度原理图；

图5为数据采集传输模块的电路图。

图中附图标记如下：1、壳体，2、主轴，3、激光收发器，4、倾角传感器，5、大齿轮，6、小齿轮，7、微调旋钮，8、锁紧螺母，9、顶板，10、安平螺母，11、底板，12、万向水泡，13、数据采集传输模块，14、可视化显示窗口，15、螺纹连接孔，16、三脚架，17、检测对象。

具体实施方式

下面结合附图1-5对本实用新型做进一步说明：

一种起重机拱度、静刚度激光检测仪，壳体1内转动连接有主轴2，激光收发器3和倾角传感器4通过支架固定于主轴2上，激光收发器3和倾角传感器4均连接数据采集传输模块13，主轴2上设有大齿轮5，所述大齿轮5与小齿轮6啮合，所述小齿轮6位于与所述壳体1转动连接的调节轴上，所述调节轴端部贯穿壳体1，调节轴端部设有微调旋钮7和锁紧螺母8，壳体1底部固定在水平调节支座的顶板9上，所述顶板9通过安平螺母10连接底板11。所述顶板9上设有用于检测水平度的万向水泡12。所述激光收发器3侧部的壳体1上设有可视化显示窗口14，可视化显示窗口14内的显示屏连接数据采集传输模块13。所述激光收发器3型号为sw-lds50a。所述倾角传感器4型号为lca326t-90。所述底板11底部设有用于与三脚架16连接的螺纹连接孔15。

激光收发器3与倾角传感器4安装在支架上，与微调旋钮7联动的小齿轮6带动大齿轮5，实现微调功能，微调完毕后通过锁紧螺母8锁紧固定。激光收发器3采用高精度的激光测距模块，完成发射激光到接收反射光的过程，并完成激光发射点至起重机梁下激光指示点的距离测量。数据采集传输模块13的电路图如图5所示，其能够完成激光测距模块的距离数据以及倾角传感器的角度数据采集，并可以通过蓝牙模块传输给手持终端。激光收发器3上的摄像头所采集的图像信息，通过数据采集传输模块13，在可视化显示窗口14内的显示屏上进行显示，即，可远距离观测激光点所指示的位置，以此节省检测人员在现场寻找激光点的时间，加快检测效率。水平调节支座可安装在三脚架16上，通过旋转安平螺母10，调节顶板9的水平度，当达到水平时，万向水泡12中的水泡会在中心位置。

作为一种可选的实施例，还可配备蓝牙打印机，可将检验过程数据结果进行打印。

本实用新型工作原理：

当载荷体积较小时，可将激光测距仪放置在主梁正下方直接进行测量，当载荷体积较大时，可将激光测距仪放置在主梁侧下方进行测量。

1.拱度测量原理(参见图3)：

设h为所求拱度值，检测仪测量a点的高度为ha，在b点的高度为hb，在c点的高度为hc。检测仪至a点的距离为la，水平夹角为α；至b点的距离为lb，水平夹角为β；至c点的距离为lc，水平夹角为γ；则起重机拱度为：

h＝(ha+hb)/2-hc

其中ha＝la*sinα，hb＝lb*sinβ，hc＝lc*sinγ，则最终计算公式为：

h＝(la*sinα+lb*sinβ)/2-lc*sinγ

其中：α、β、γ角度范围为0＜α、β、γ≤90°。

2.静刚度测量原理(参见图4)：

设起重机额载下静刚度的变形为x，额载时检测仪在c1点高度为ec1，卸载后永久变形不再发生时检测仪在c2点高度为fc2，检测仪至c1点的测量距离为dc1,检测仪至c2点的测量距离为dc2，水平夹角为γ。则起重机静刚度为：

x＝|fc2-ec1|

其中ec1＝dc1*sinγ，fc2＝dc2*sinγ，则最终计算公式为：

x＝|dc2*sinγ-dc1*sinγ|

其中：γ角度范围为0＜α≤90°。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。