本發(fā)明涉及一種測(cè)量方法，具體是一種升船機(jī)導(dǎo)軌平行度測(cè)量方法，屬于工程測(cè)量領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

升船機(jī)是一種技術(shù)較成熟且具有一定優(yōu)勢(shì)的通航建筑物，具有適應(yīng)水頭高、過(guò)壩速度快、耗水量小等突出特點(diǎn)，在我國(guó)高壩通航中得到了廣泛應(yīng)用和飛速發(fā)展。升船機(jī)有多種形式，當(dāng)前工程常采用的類型有鋼絲繩卷?yè)P(yáng)垂直提升式、齒輪齒條爬升式、水力式等，相應(yīng)具有代表性的工程如：烏江構(gòu)皮灘鋼絲繩卷?yè)P(yáng)式升船機(jī)，單級(jí)最大提升高度127m；三峽長(zhǎng)螺母柱短螺桿齒輪齒條爬升式升船機(jī)，最大提升高度113m；景洪水力式升船機(jī)，最大提升高度67m。無(wú)論哪種形式的升船機(jī)，盡管驅(qū)動(dòng)形式不同，但都是通過(guò)承船廂作為船舶的載體，上下運(yùn)行載船過(guò)壩。

為了保障承船廂安全平穩(wěn)運(yùn)行，升船機(jī)承船廂均會(huì)設(shè)置導(dǎo)向系統(tǒng)，導(dǎo)向系統(tǒng)分為橫導(dǎo)向系統(tǒng)和縱導(dǎo)向系統(tǒng)兩類，每類導(dǎo)向系統(tǒng)又包括導(dǎo)向裝置和導(dǎo)軌，導(dǎo)向裝置固定于承船廂，導(dǎo)軌安裝于升船機(jī)塔柱結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向裝置一般由滾輪和可壓縮彈簧組合而成，在船廂運(yùn)行過(guò)程中，滾輪沿導(dǎo)軌兩側(cè)的軌道面運(yùn)行，導(dǎo)軌通過(guò)對(duì)滾輪約束作用限制承船廂的擺動(dòng)，使承船廂沿著導(dǎo)軌上下運(yùn)行。

承船廂在導(dǎo)向系統(tǒng)作用下，會(huì)沿著導(dǎo)軌運(yùn)行，因此，導(dǎo)軌應(yīng)具有較高的精度，尤其導(dǎo)軌兩側(cè)的軌道面的平行度及不同導(dǎo)軌間的平行度，對(duì)承船廂運(yùn)行特性影響較大。若單根導(dǎo)軌兩側(cè)的軌道面或相鄰導(dǎo)軌的軌道面平行度偏差較大，導(dǎo)向裝置的滾輪受力會(huì)顯著增大，影響船廂的水平度和運(yùn)行的平穩(wěn)性，故設(shè)計(jì)對(duì)導(dǎo)軌的平行度通常會(huì)提出嚴(yán)格的要求，并要求施工達(dá)到規(guī)定的精度。然而，導(dǎo)軌短則幾十米，長(zhǎng)則百余米，對(duì)于安裝精度一般要求滿足±5mm的偏差，然而施工完成后，如何測(cè)量評(píng)價(jià)幾十到百余米長(zhǎng)的導(dǎo)軌的安裝精度具有很大難度。一般情況下，采用吊錘方法對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行復(fù)核，因?yàn)榫嚯x太長(zhǎng)，錘線受各種因素影響擺動(dòng)較大，測(cè)量精度大打折扣，而且只能挑有限的幾個(gè)斷面進(jìn)行粗略復(fù)核，很難掌握導(dǎo)軌整體的精度，因此需要提出一種導(dǎo)軌平行度測(cè)量方法，能夠精確連續(xù)測(cè)量導(dǎo)軌的平行度，為導(dǎo)軌安裝精度及必要的局部處理提供科學(xué)依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明即針對(duì)升船機(jī)導(dǎo)軌平行度測(cè)量的不足，提出一種升船機(jī)導(dǎo)軌平行度測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌安裝精度的精確測(cè)量。

本發(fā)明達(dá)到上述目的的技術(shù)方案是：一種升船機(jī)導(dǎo)軌平行度測(cè)量方法，通過(guò)以下步驟得到導(dǎo)軌的平行度：

(1)在承船廂上與每根導(dǎo)軌兩側(cè)軌道面對(duì)應(yīng)的位置固定兩個(gè)高精度的激光位移計(jì)，測(cè)量激光位移計(jì)到軌道面的距離，激光位移計(jì)正對(duì)軌道面，激光光線與軌道面垂直，令導(dǎo)軌兩側(cè)的兩個(gè)激光位移計(jì)之間的距離為d，兩個(gè)激光位移計(jì)到相應(yīng)軌道面的距離分別為d₁和d₂，兩個(gè)軌道面間的距離為d₃，則d＝d₁+d₂+d₃；

(2)承船廂上下全過(guò)程運(yùn)行，采用電測(cè)方法記錄運(yùn)行過(guò)程每根導(dǎo)軌兩側(cè)距離d₁和d₂的變化，由于兩個(gè)激光位移計(jì)間的距離d固定不變，則d₃與d₁、d₂之和的變化量相等，符號(hào)相反，在測(cè)得d₁、d₂之和的變化值后，可以得到d₃的變化值，即得到了導(dǎo)軌平行度偏差。

通過(guò)上述兩步即可得到每根導(dǎo)軌的平行度偏差，采用同樣方法，也可以得到相鄰導(dǎo)軌的兩個(gè)內(nèi)軌道面和外軌道面的平行度偏差。

所謂的激光位移計(jì)，應(yīng)根據(jù)測(cè)量精度、量程要求選擇合適的型號(hào)，精度一般應(yīng)達(dá)到0.1mm，安裝位置應(yīng)控制在量程的中間，為了方便調(diào)整安裝位置，激光位移計(jì)底座上的螺孔應(yīng)采用長(zhǎng)腰形孔。

距離測(cè)量采用電測(cè)方法記錄距離的連續(xù)變化過(guò)程，利用多通道信號(hào)采集器同步采集激光位移計(jì)輸出的電壓信號(hào)，帶入標(biāo)定系數(shù)得到距離，測(cè)站設(shè)在承船廂上，隨承船廂一起運(yùn)動(dòng)。

導(dǎo)軌平行度測(cè)量時(shí)，承船廂可以為空廂狀態(tài)或載水狀態(tài)，優(yōu)先選擇空廂狀態(tài)，因?yàn)榭沾瑤冃屋^小、運(yùn)行過(guò)程中水平度較高，對(duì)距離測(cè)量影響較小，若運(yùn)行過(guò)程中承船廂出現(xiàn)較大傾斜，應(yīng)考慮承船廂傾斜對(duì)距離測(cè)量的影響，并作修正。

在進(jìn)行導(dǎo)軌平行度測(cè)量前，應(yīng)清潔導(dǎo)軌表面，避免表面雜物影響。

本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)測(cè)量精度高，不受承船廂水平擺動(dòng)等影響，能夠得到精確的導(dǎo)軌平行度；

(2)具有連續(xù)性，能夠得到整個(gè)導(dǎo)軌的平行度；

(3)操作簡(jiǎn)單，只需要承船廂上行或下行運(yùn)行一次，即可得到軌道的平行度。

附圖說(shuō)明

附圖1為單根導(dǎo)軌兩側(cè)軌道面平行度測(cè)量示意圖；

附圖2為相鄰導(dǎo)軌兩外側(cè)軌道面平行度測(cè)量示意圖；

附圖3為相鄰導(dǎo)軌兩內(nèi)側(cè)軌道面平行度測(cè)量示意圖；

附圖4為實(shí)施例一單根軌道的平行度測(cè)量結(jié)果。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖給出實(shí)施例并對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。

實(shí)施例一

景洪水力式升船機(jī)，升船機(jī)最大提升高度約67m，為保證船廂運(yùn)行的平穩(wěn)性在船廂四角附近對(duì)稱布置了四組縱導(dǎo)向，采用本發(fā)明對(duì)四根導(dǎo)軌的平行度進(jìn)行測(cè)量。

附圖1為單根導(dǎo)軌的兩側(cè)軌道面平行度測(cè)量示意圖，附圖2和附圖3分別為相鄰導(dǎo)軌兩外側(cè)和兩內(nèi)側(cè)軌道面平行度測(cè)量示意圖；圖中1為導(dǎo)軌，2為被測(cè)量的軌道面，3為激光位移計(jì)，4為承船廂，5為信號(hào)采集器。

景洪升船機(jī)布置四根導(dǎo)軌1，承船廂4為空廂狀態(tài)，在進(jìn)行導(dǎo)軌1平行度測(cè)量前，清潔軌道2表面，可以通過(guò)承船廂4一次上行或下行進(jìn)行表面清理。然后，在承船廂4上每根導(dǎo)軌1兩側(cè)對(duì)應(yīng)的位置安裝兩個(gè)高精度的激光位移計(jì)3，測(cè)量激光位移計(jì)3到軌道面2的距離，激光位移計(jì)3正對(duì)軌道面2，激光光線與軌道面2垂直。景洪導(dǎo)軌設(shè)計(jì)精度要求是±3mm，選擇進(jìn)口高精度激光位移計(jì)，測(cè)量距離范圍為65mm～105mm，精度0.1mm，激光位移計(jì)3到軌道面2的初始距離控制在測(cè)量范圍的中間，即85mm左右，激光位移計(jì)3的固定底座上的螺孔采用長(zhǎng)腰形孔，以方便調(diào)整初始距離。距離測(cè)量采用電測(cè)方法記錄距離的連續(xù)變化過(guò)程，利用信號(hào)采集器5采集激光位移計(jì)3輸出的電壓信號(hào)，帶入標(biāo)定系數(shù)得到距離，測(cè)站設(shè)在承船廂4上，隨承船廂4一起運(yùn)動(dòng)。

以一根導(dǎo)軌1為例，如附圖1所示，令其兩側(cè)的兩個(gè)激光位移計(jì)之間的距離為d，兩個(gè)激光位移計(jì)到相應(yīng)軌道面2的距離分別為d₁和d₂，兩個(gè)軌道面間的距離為d₃，則d＝d₁+d₂+d₃；承船廂上下全過(guò)程運(yùn)行，采用電測(cè)方法記錄運(yùn)行過(guò)程每根導(dǎo)軌兩側(cè)距離d₁和d₂，由于兩個(gè)激光位移計(jì)間的距離d固定不變，則d₃與d₁、d₂之和的變化量相等，符合相反，因此，在得到d₁+d₂的相對(duì)變化值后，可以得到d₃的相對(duì)變化值，即得到了導(dǎo)軌平行度偏差，附圖4為測(cè)得的導(dǎo)軌的兩個(gè)軌道面沿高程的平行度變化，實(shí)測(cè)兩個(gè)軌道面最小距離與最大距離相差15.5mm，超出了軌道精度要求，需根據(jù)測(cè)量結(jié)果對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行局部處理。

采用同樣方法，也可以得到相鄰導(dǎo)軌的兩個(gè)外軌道面和內(nèi)軌道面的平行度偏差，分別見(jiàn)附圖2和附圖3。兩根導(dǎo)軌外側(cè)和內(nèi)側(cè)軌道面平行度均利用相應(yīng)的激光位移計(jì)數(shù)據(jù)分析得到，外側(cè)軌道面與單根軌道完全一樣，d＝d₁+d₂+d₃，而內(nèi)側(cè)軌道面略有變化，d₃＝d₁+d₂+d，d不變，則d₃與d₁、d₂之和的變化量相等，符號(hào)一致。

采用本發(fā)明準(zhǔn)確獲得了景洪升船機(jī)導(dǎo)軌全程平行度數(shù)據(jù)，為評(píng)價(jià)導(dǎo)軌的安裝精度和局部處理提供了科學(xué)依據(jù)。