起重机制动下滑量简易高效安全的测量方法（安全）

 起重机制动下滑量简易高效安全的测量方法（安全）

                                        谷惠勇

                      （大连市特种设备检测研究院大连  1 1601 3）

摘要：针对目前起重机起升机构制动下滑量检测方法存在的缺陷，介绍一种利用起重机综合性能检测仪能够更加简易、高效、安全检测的方法，并对仪器工作原理、检测方法和步骤及优点进行详细论述和总结。

关键词：制动下滑量检测方法仪器     中图分类号：X941   

文章编号：1673-257X(2016)06-0018-04    DOI：10. 3969/j .issn.1673-257X. 2016. 06.004

    《起重机械安装改造重大维修监督检验规则》规定，制动下滑量应当在允许范围内。GB 6067.1-2010《起重机械安全规程第1部分：总则》，对制动下滑量的允许范围做出了明确规定：对于吊钩起重机，起吊物在下降制动时的制动距离（控制器在下降速度最低档稳定运行，拉回零位后，从制动器断电至物品停止的下滑距离）不应大于1min内稳定起升距离的l/650 GB/T 14405-2011《通用桥式起重机》和GB/T14406-2011  《通用门式起重机》中对制动下滑量的检测提供了两种方法。

    方法1：在机构高速级轴线上的一个传动件（如：轴或联轴器）上，对圆周作不少于12等分的标记（越明显越好），将光电计数器与机构控制系统联锁，断电瞬时开始计数。计数器的测头对准等分标记，在起升机构以慢速档稳定下降制动停止后，用所测的计数值进行换算。

    方法2：采用直径为1mm钢丝绳，一端系一小砣，另一端与固定的微动开关（触点常闭）相连，常闭触点接在用控制器控制的下降回路中，砣的重量应足以使开关动作，切断下降电路，测量时小砣放在载荷（砝码）上，当额定载荷以慢速档下降到某一位置时，小砣与载荷分离，此时下降电路立即被切断，载荷随即开始下降制动，到载荷停住后，所测得小砣与载荷之间的垂直距离，即为下降制动距离，连测3次，取其平均值。

    依照以上任一方法，在实际操作测量下滑量时都很繁琐，效率低且有一定的不安全性。这也是造成检验员在监督检验中对此项目抽检率低的主要原因。本文介绍一种简易高效安全的测量方法：利用起重机综合性能检测仪测量起升机构制动下滑量。

1  仪器组成及其主要技术参数

    起重机综合性能检测仪主要由主机. OZS智能数字终端（简称数字终端）、加速度数据采集器、专用测量软件、测距目标靶等部分组成。其主要技术参数见表1。

2制动下滑量测量原理

    在起重机下降速度最低档匀速下降的过程中，突然制动，起重机会产生反向加速度，速度会明显下降。通过设置合理的算法，准确找到起重机制停时刻所测距离L₁（对应垂距H₁），和起重机停下来后的距离L₂（对应垂距H₂），二者之差就是该起重机的制动下滑量。测量原理如图1所示。

  将主机安装在被测起升机构的下方，将测距目标靶安装在载荷上（若载荷的几何尺寸很规则，可以不用测距目标靶），起升升降机构，当升到一定的高度后停止上升，开始最低档下降；当主机的测距传感器的激光光点打在目标靶上，启动测量，主机上的测距传感器会跟踪目标靶，并把即时距离送给智能数据终端，当静止下来后停止测量。智能数据根据接收到的距离数据自动计算速度曲线，并根据速度曲线的转折点自动找到制停点的距离L₁和停止时的距离L₂，进而自动给出制动下滑量。

3测量方法

    使用数字终端进行测量前，需要连接好主机和数字终端的连线，并打开主机的电源开关。

3.1测量模式选择

    打开智能数字终端的电源，系统自动进入专用软件的操作主界面，如图2所示。再操作主界面点击下滑量按键进入下滑量测量功能界面，如图3所示。

3.2测量下滑量

  在操作主界面点击按键“下滑量”，进入下滑量测量界面，此时主机的测距传感器有激光束打出，这个光束主要用于瞄点。    

●3.2.1  测量功能

    1)在起重机的起升机构上吊上载荷，并在重物上安放目标靶，保证目标靶大致水平。如果被测物的表面很平整，可以不使用目标靶。

    2)在目标靶的下方安放主机，调整主机位置和主机测距传感器的角度，利用测距传感器的激光光束瞄准目标靶，使得起升机构在整个运行的过程中激光束不脱靶。

    为了保证在整个激光束不脱靶，开发的软件支持主机的光束与被测物成一个角度，但考虑到被测物是运动的，所以为了保证测量过程中，激光的光束不偏离被测物或目标靶，建议让主机的光束与被测物或目标靶接近垂直，也就是主机的垂直角接近为0⁰。

    3)操作主机的经纬仪输出垂直角，操作成功角度值将显示在“经纬仪垂直角”的文本框中。如果主机的测距传感器已经垂直，可以省略这一步骤。

    垂直角输出方法：保证经纬仪在测角模式，按经纬仪的“切换”键，进入第二功能选择模式。按“输出”键输出角度。输出成功后，经纬仪显示“一    一”1秒。

    4)操作起重机，将载荷提升到一定高度。

    5)点击界面上的“启动测量”键，  “启动测量”变成“停止测量”，并在按键“停止测量”上方显示“正在测量中……”，见图4，说明已经进入测量过程。

6)操作起重机最低档下行，进入匀速下行后制动。

    7)点击软件上的“停止测量”按键，测量结束并将测量的结果显示在界面上的文本框中，测量结果包括下滑量和起升机构的平均运行速度，见图5。

    ●3.2.2查看曲线

    点击按键“查看曲线”，弹出测量曲线界面，见图6。在该界面可以查看整个下滑量测量过程中，距离和速度的测量曲线。其中红色曲线表示距离变化曲线，蓝色曲线表示速度变化曲线。左侧的纵坐标轴表示距离，单位为m;右侧的纵坐标轴为速度坐标轴，单位为m/min。横坐标轴为测量点(每2个点间的时间间隔为40ms)。制动点位置光标，表示制动点的位置。制动点的距离与最小的距离差表示制动下滑量，下滑量的值在“下滑量”文本框中显示。点击界面中的“<<”、“>>”这2个按键，可以移动制动点位置光标，制动点位置光标发生变化对应的“下滑量”文本框中的值也发生变化。按“恢复”键，制动点位置光标将恢复初始值。说明，通过移动制动点位置光标，可以手动校正下滑量的测量值，做为自动计算的一个补充。

  ●3.2.3保存数据

  保存数据的时候，需要插入U盘。点击按键“保存”，软件会先在U盘中新建一个名为“下滑量数据”文件夹；在“下滑量数据”文件夹中，再新建一个以测量时间命名的文件夹；最后将测量的原始数据和测量结果保存起来。原始数据文件名为“测量序号.OXG”，测量结果文件为文本文件格式，名为“测量序号.TXT”，其中“测量序号”为软件自动生成的。

    ●3.2.4打开数据

    点击按键“打开”，就可以打开保存的下滑量原始数据文件(*．0XG)。

4测试试验

    2015年5月29日，在大连船舶重工集团有限公司一工场T型材及部件周转场地，利用一台型号为MG20/5-27A5，产品编号85061334的通用门式起重机，对起重机综合性能检测仪测量起升机构制动下滑量进行了测试试验。本次试验采用综合性能检测仪和本文提到的“方法2”两种方法同时进行，连续测量3次，取平均值，测试结果见表2。通过两种方法测试结果比对，其平均值几乎相近，证实了综合性能检测仪测量的准确性，同时整个试验过程因用综合性能检测仪测试不用上下吊车，连接控制电路和人工测量等繁琐程序，更具有可操作性，极大的提高了工作效率和人员、设备的安全性。

5结束语

  利用起重机综合性能检测仪测量起升机构制动下滑量，可在起重机下方适当角度测量制动下滑量，保证操作人员和测量仪器的安全。现场无需接线，不用动起重机控制电路，极大的减轻工作难度及工作强度，增加安全性。

    测量信息均由仪器自动采集，无需人工手动输入。仪器采用高精度、高频率的测距仪，保证了测距数据的准确性和实时性。采用专用智能数字终端进行数据采集和数据处理，用户界面友好，操作简单。采用U盘作为存储器，可以保存大量的数据，保存数据不再受内存的影响，同时U盘作为通用存储设备，方便携带，便于数据的信息化管理。