浅析全站仪在桥门式起重机检验中的运用

徐并

摘要：全站仪因为测量功能完善，测量数据准确，操作方便，而且能在很大程度上降低传统测量方法所存在的误差，从而提高了检验工作的效率，降低了生产成本，所以在起重机的制造、安装、检验中得到了广泛应用。

关键词：全站仪；起重机；静刚度；拱度；翘度；纠编装置

1.引言

随着起重机的广泛应用，起重机的质量和安全也日益成为社会所关注的焦点，起重机中需要测量的数据比较多，例如静刚度，上拱度。传统的测量方式需要的仪器多，方法繁琐，误差大。

全站仪，即全站型电子沿路仪，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其安置一次就能完成该测站上全部测量工作，因此被称为全部仪。广泛应用于大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域[1]。同样，在起重机械的检验中使用全站仪将有助于提高检验质量和工作效率，在提高测量精度和测量能力的同时，也降低了工作强度，减少了人员数量。全站仪集经纬仪和水平仪的功能于一体，可以做到一机多能，而且其测量结果非常精确。

2.全站仪的工作原理及应用

全站仪与光学经纬仪区别在于度盘读数及显示系统，电子经纬仪的水平度盘和竖直度盘及其读数装置是分别采用编码盘或两个相同的光栅度盘和读数传感器进行角度测量的。根据测角精度可分为0.5″，1″，2″，3″，5″，10″等几个等级。全站仪能够自动地测量角度和距离，并按即定程序和格式将测量数据传送给数据采集器。全站仪自动化程度高，功能强，精度高，通过恰当的接口，可使采集的测量数据直接进入计算机并进行数据处理，或进入自动化绘图系统。

2.1全站仪的使用方法

全站仪几乎可以用在所有的测绘领域，通常由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、显示屏及键盘等组成。

在使用全站仪进行测量时，首先要对架设好的全站仪进行水平校正，其具体的校正方法为：首先拧动水平制动钮，转动对照部，直到水准气泡与任意两个调平脚螺栓平行为止；其次用调平脚螺旋B和C调节气泡位置，使它移动中心；旋转照准部90左右，用调平脚螺旋A移动气泡，使它移动到中心，若一次不能完成校准，重复第一步到第五步，直到使气泡位于中心；旋转照准部180，如果水准气泡仍然处在正中，则说明仪器已经整平。

完成全站仪的水平校正后，使用人员根据需要测量的数据选择相应的功能，并进行读取操作即可。

2.2全站仪在桥门式起重机械检验中的应用

2.2.1全站仪在拱度及翘度测量中的应用

全站仪在测量大型起重机械的拱度及翘度时，可以不间断地进行，避免了做重复的无用功，节省了大量的时间，提高了检测工作的效率，同时也保证了测量准确度。

用全站仪对桥门式起重机的拱度及翘度进行测量时，首先在主梁上确定测量点，将等高度光靶分别置于5个不同的适当位置，对于箱型梁应避开小车轨道。

在测量时，首先对全站仪进行水平调整，其次将全站仪测量模式设定为棱镜模式，选用具有垂直距离的测量方法；然后进行测量并记录相关数据，计算出拱度值和翘度值。

2.2.2全站仪在桥门式起重机静刚度测量中的应用

刚度是指金属结构抵抗变形的能力，以保证在规定的使用条件下不产生过度的变形。起重机主梁一旦设计完成，无论起重机工作多么频繁，工作年限有多久，其静态刚性不会再变。但是起重机在工作一定年限后，焊接结构的主梁往往会产生永久性的下挠度，即发生了塑性变形，在静态刚性原本允许的弹性挠度上叠加上永久性的下挠度，就可能会影响起重机的安全使用。因此，要求弹性挠度小一些，避免起重机使用一定年限后无法再使用。

对于起重机的静刚度进行测量，应在做完静载试验后进行，对主梁跨中下挠度进行检验，即是对静刚度的检验。对于带外悬的门式起重机，应将空载小车置于支腿正上方，然后再测量主梁跨中挠度及有效悬臂挠度。采用全站仪进行测量时，首先把空载的小车机构停靠在端部限位开关的位置，在主梁跨中位置定位测量点N，记录数值；然后再将小车停在主梁跨中位置，吊起额定载荷，等结构稳定后，再次测量测量点N的数值，两次测量值之差即为主梁挠度值。

2.2.3全站仪在大跨度起重机中的应用

TSG Q7015-2008《起重机械定期检验规程》规定，对于跨度大于或者等于40m的门式起重机和装卸桥等大跨度起重机，检查是否设置偏斜显示或者限制装置。

采用无协作目标相位式测距技术的全站仪，具有测量精度高的性，可实现远距离无协作目标测距，反射片测距，以及棱镜测距等功能，这极大的提高了测量工作效率，降低了测量人员的劳动强度。红色可见激光束不仅可以测距，还可用于指向、扫平等应用，实现一机多用。在使用时，不需要初始化，开机即可直接测量，也不会因为照准部转动过快而引起测量误差。

采用全站仪对起重机进行红外激光测距时，只需将全站仪进行水平调整，并选择好合适的测量基点，将红外激光指示点调至测量基点，多次测距，将测量的数据利用程序进行计算就可得出精確的测距值[2]。

因为全站仪具有水平、垂直两向角度调节功能，采用全站仪对铰点进行立体划线时，将全站仪调整至水平状态，基准激光指示点与地面平板地样原始基准点重合锁死，水平角度调整垂直角度将原始基准点利用激光指示反至箱型构件两侧，确定构件基准点。将垂直角度调整至90°锁死后，调整水平角度利用激光指示确定腰线基准线，最后利用红外测距完成中心铰点定位。

利用全站仪只需要放置在一个地方，进行一次调平就可以完成整个测量过程，不需要过多的移动和调平，大大减轻了现场的检验工作量，提高了测量的准确度[3]。

3. 结论

全站仪以其完善的测量功能、准确地测量精度、方便快捷地使用方法，极大地减小了各类起重机制造、安装、检验过程中传统测量检验方法所存在的误差，在很大程度上提高了生产效率、安装效率以及检验效率，从根本上降低了成本。因此，随着我国各类起重机制造的发展和测量检验手段的日益完善，全站仪在起重机检验中的应用将越来越广泛。

参考文献：

[1]王志友，马薇.全站仪在桥门式起重机检验中的应用[J].技术论文

[2]张士杰.浅谈全站仪在起重机制造过程中的应用方式[J].北京：信息与电脑（理论版），2010.9.15

[3]中华人民共和国国家质量监督检疫总局.TSG Q7015-2008起重机械定期检验规则[S].北京：新华出版社，2010.12