一种升船机导轨平行度测量方法技术

本发明专利技术涉及一种升船机导轨平行度测量方法，通过在承船厢上与每根导轨两侧轨道面对应的位置固定两个激光位移计，采用电测方法测量激光位移计到轨道面的距离，利用导轨两侧轨道面间距离与两个激光位移仪测量距离总和固定不变的原则，通过船厢上下全过程运行，获得两个激光位移计数据，可得到导轨两侧轨道面间的距离变化，即导轨的平行度。采用本测量方法，可以精确得到导轨全程的平行度，为导轨安装精度评价和处理提供科学依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测量方法，具体是一种升船机导轨平行度测量方法，属于工程测量领域。
技术介绍
升船机是一种技术较成熟且具有一定优势的通航建筑物，具有适应水头高、过坝速度快、耗水量小等突出特点，在我国高坝通航中得到了广泛应用和飞速发展。升船机有多种形式，当前工程常采用的类型有钢丝绳卷扬垂直提升式、齿轮齿条爬升式、水力式等，相应具有代表性的工程如：乌江构皮滩钢丝绳卷扬式升船机，单级最大提升高度127m；三峡长螺母柱短螺杆齿轮齿条爬升式升船机，最大提升高度113m；景洪水力式升船机，最大提升高度67m。无论哪种形式的升船机，尽管驱动形式不同，但都是通过承船厢作为船舶的载体，上下运行载船过坝。为了保障承船厢安全平稳运行，升船机承船厢均会设置导向系统，导向系统分为横导向系统和纵导向系统两类，每类导向系统又包括导向装置和导轨，导向装置固定于承船厢，导轨安装于升船机塔柱结构，导向装置一般由滚轮和可压缩弹簧组合而成，在船厢运行过程中，滚轮沿导轨两侧的轨道面运行，导轨通过对滚轮约束作用限制承船厢的摆动，使承船厢沿着导轨上下运行。承船厢在导向系统作用下，会沿着导轨运行，因此，导轨应具有较高的精度，尤其导轨两侧的轨道面的平行度及不同导轨间的平行度，对承船厢运行特性影响较大。若单根导轨两侧的轨道面或相邻导轨的轨道面平行度偏差较大，导向装置的滚轮受力会显著增大，影响船厢的水平度和运行的平稳性，故设计对导轨的平行度通常会提出严格的要求，并要求施工达到规定的精度。然而，导轨短则几十米，长则百余米，对于安装精度一般要求满足±5mm的偏差，然而施工完成后，如何测量评价几十到百余米长的导轨的安装精度具有很大难度。一般情况下，采用吊锤方法对导轨进行复核，因为距离太长，锤线受各种因素影响摆动较大，测量精度大打折扣，而且只能挑有限的几个断面进行粗略复核，很难掌握导轨整体的精度，因此需要提出一种导轨平行度测量方法，能够精确连续测量导轨的平行度，为导轨安装精度及必要的局部处理提供科学依据。
技术实现思路
本专利技术即针对升船机导轨平行度测量的不足，提出一种升船机导轨平行度测量方法，实现导轨安装精度的精确测量。本专利技术达到上述目的的技术方案是：一种升船机导轨平行度测量方法，通过以下步骤得到导轨的平行度：(1)在承船厢上与每根导轨两侧轨道面对应的位置固定两个高精度的激光位移计，测量激光位移计到轨道面的距离，激光位移计正对轨道面，激光光线与轨道面垂直，令导轨两侧的两个激光位移计之间的距离为d，两个激光位移计到相应轨道面的距离分别为d1和d2，两个轨道面间的距离为d3，则d＝d1+d2+d3；(2)承船厢上下全过程运行，采用电测方法记录运行过程每根导轨两侧距离d1和d2的变化，由于两个激光位移计间的距离d固定不变，则d3与d1、d2之和的变化量相等，符号相反，在测得d1、d2之和的变化值后，可以得到d3的变化值，即得到了导轨平行度偏差。通过上述两步即可得到每根导轨的平行度偏差，采用同样方法，也可以得到相邻导轨的两个内轨道面和外轨道面的平行度偏差。所谓的激光位移计，应根据测量精度、量程要求选择合适的型号，精度一般应达到0.1mm，安装位置应控制在量程的中间，为了方便调整安装位置，激光位移计底座上的螺孔应采用长腰形孔。距离测量采用电测方法记录距离的连续变化过程，利用多通道信号采集器同步采集激光位移计输出的电压信号，带入标定系数得到距离，测站设在承船厢上，随承船厢一起运动。导轨平行度测量时，承船厢可以为空厢状态或载水状态，优先选择空厢状态，因为空船厢变形较小、运行过程中水平度较高，对距离测量影响较小，若运行过程中承船厢出现较大倾斜，应考虑承船厢倾斜对距离测量的影响，并作修正。在进行导轨平行度测量前，应清洁导轨表面，避免表面杂物影响。本专利技术与已有技术相比具有以下优点：(1)测量精度高，不受承船厢水平摆动等影响，能够得到精确的导轨平行度；(2)具有连续性，能够得到整个导轨的平行度；(3)操作简单，只需要承船厢上行或下行运行一次，即可得到轨道的平行度。附图说明附图1为单根导轨两侧轨道面平行度测量示意图；附图2为相邻导轨两外侧轨道面平行度测量示意图；附图3为相邻导轨两内侧轨道面平行度测量示意图；附图4为实施例一单根轨道的平行度测量结果。具体实施方式下面结合附图给出实施例并对本专利技术进行具体描述。实施例一景洪水力式升船机，升船机最大提升高度约67m，为保证船厢运行的平稳性在船厢四角附近对称布置了四组纵导向，采用本专利技术对四根导轨的平行度进行测量。附图1为单根导轨的两侧轨道面平行度测量示意图，附图2和附图3分别为相邻导轨两外侧和两内侧轨道面平行度测量示意图；图中1为导轨，2为被测量的轨道面，3为激光位移计，4为承船厢，5为信号采集器。景洪升船机布置四根导轨1，承船厢4为空厢状态，在进行导轨1平行度测量前，清洁轨道2表面，可以通过承船厢4一次上行或下行进行表面清理。然后，在承船厢4上每根导轨1两侧对应的位置安装两个高精度的激光位移计3，测量激光位移计3到轨道面2的距离，激光位移计3正对轨道面2，激光光线与轨道面2垂直。景洪导轨设计精度要求是±3mm，选择进口高精度激光位移计，测量距离范围为65mm～105mm，精度0.1mm，激光位移计3到轨道面2的初始距离控制在测量范围的中间，即85mm左右，激光位移计3的固定底座上的螺孔采用长腰形孔，以方便调整初始距离。距离测量采用电测方法记录距离的连续变化过程，利用信号采集器5采集激光位移计3输出的电压信号，带入标定系数得到距离，测站设在承船厢4上，随承船厢4一起运动。以一根导轨1为例，如附图1所示，令其两侧的两个激光位移计之间的距离为d，两个激光位移计到相应轨道面2的距离分别为d1和d2，两个轨道面间的距离为d3，则d＝d1+d2+d3；承船厢上下全过程运行，采用电测方法记录运行过程每根导轨两侧距离d1和d2，由于两个激光位移计间的距离d固定不变，则d3与d1、d2之和的变化量相等，符合相反，因此，在得到d1+d2的相对变化值后，可以得到d3的相对变化值，即得到了导轨平行度偏差，附图4为测得的导轨的两个轨道面沿高程的平行度变化，实测两个轨道面最小距离与最大距离相差15.5mm，超出了轨道精度要求，需根据测量结果对导轨进行局部处理。采用同样方法，也可以得到相邻导轨的两个外轨道面和内轨道面的平行度偏差，分别见附图2和附图3。两根导轨外侧和内侧轨道面平行度均利用相应的激光位移计数据分析得到，外侧轨道面与单根轨道完全一样，d＝d1+d2+d3，而内侧轨道面略有变化，d3＝d1+d2+d，d不变，则d3与d1、d2之和的变化量相等，符号一致。采用本专利技术准确获得了景洪升船机导轨全程平行度数据，为评价导轨的安装精度和局部处理提供了科学依据。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种升船机导轨平行度测量方法，其特征在于，(1)在承船厢上与每根导轨两侧轨道面对应的位置固定两个高精度的激光位移计，测量激光位移计到轨道面的距离，激光位移计正对轨道面，激光光线与轨道面垂直，令导轨两侧的两个激光位移计之间的距离为d，两个激光位移计到相应轨道面的距离分别为d1和d2，两个轨道面间的距离为d3，则d＝d1+d2+d3；(2)承船厢上下全过程运行，采用电测方法记录运行过程每根导轨两侧距离d1和d2，由于两个激光位移计间的距离d固定不变，则d3与d1、d2之和的变化量相等，方向相反，在测得d1、d2之和的变化值后，可以得到d3的变化值，即得到了导轨平行度偏差。

【技术特征摘要】
1.一种升船机导轨平行度测量方法，其特征在于，(1)在承船厢上与每根导轨两侧轨道面对应的位置固定两个高精度的激光位移计，测量激光位移计到轨道面的距离，激光位移计正对轨道面，激光光线与轨道面垂直，令导轨两侧的两个激光位移计之间的距离为d，两个激光位移计到相应轨道面的距离分别为d1和d2，两个轨道面间的距离为d3，则d＝d1+d2+d3；(2)承船厢上下全过程运行，采用电测方法记录运行过程每根导轨两侧距离d1和d2，由于两个激光位移计间的距离d固定不变，则d3与d1、d2之和的变化量相等，方向相反，在测得d1、d2之和的变化值后，可以得到d3的变化值，即得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡亚安，王新，李中华，严秀俊，薛淑，李学义，吴波，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32