轨道作为承载起重机的重要部件直接影响着起重机的安全运行。随着社会经济的发展,起重机的起重量及跨度等参数也在不断增加,轨道间距不断加宽,长度不断加长,对其轨道安装、使用及检测提出了更高的要求。目前,起重机行业对轨道的检测仍以人工作业为主,这种传统的轨道检测方法存在着劳动强度高、测量效率低、精度难以保证等缺点。当起重机安装完毕投入运行后,设备所处的工况各不相同,如高温工况、金属粉尘、有毒环境等等,甚至存在厂房建筑物结构等原因使检测人员无法获得合适的检测空间,若想对此类在用的起重机械进行轨道检测,人工检测方法并不适用。针对人工轨道检测的缺点,研究并研制出具有多种自动化元素的检测装置来代替人工检测,对起重机制造行业和检测机构而言,是一种极具实用意义的开拓和尝试。本文设计研制一种起重机轨道检测装置,以准直激光束为基准直线,由机械小车配备光斑位置探测装置于轨道上行走并测量各检测点的偏差数值,该检测装置集合了光学、精密仪器、电子控制、图像处理等多门学科,是针对起重机轨道测量而开发的实用测量装置。本文研究的主要内容可概括为为以下四个方面:1.检测装置的激光器发射出激光束在光屏上形成光斑,光斑中心位置确定了检测结果,因此光学器件是检测装置机构的主体,本文研究概括了检测装置所涉及的主要光学原理,为后续检测装置实物试验奠定基础。2.轨道检测的数据是相对值,如两根轨道同截面高低差,跨距差等等,本文以准直激光为基准轴,起始位置为原点建立坐标系,由于检测装置只有一组,即只能先测一根轨道,再测另一根,本文研究了两坐标统一的原理,将两根轨道的世界坐标系统一,使测量数据有了相对性。3.本文研究了轨道检测装置的三个组成部分,即激光发射系统、测量小车、软件系统。通过研究激光发射系统选最终选择绿色激光,满足有效距离要求,并且光斑漂移小,提高了光斑中心提取精度。运行小车通过结构选型设计,动力选型设计满足了运行平稳的要求。软件系统界面由VB.net编写,实现了小车的遥控运行,光斑中心提取,轨道曲线图的绘制及标定。本文着重研究了光斑中心提取,通过Matlab软件相关函数拟合圆心,提高圆心提取精度。4.本文将研制成的轨道检测装置与传统检测方法试用于同一台起重机械的轨道上,并对测试数据进行比对。测试分为两个阶段,在阶段一现场试验中,重点是测量小车对轨道的适应性;在阶段二现场试验中,重点是测量系统的测量精度的考核,对比参考依据是全站仪进行人工测量的测量结果,相对全站仪测量,本文研制装置具有较小的公差和更高的采样率,测量小车轨道数据点的采集、测量及分析完全做到了自动化,而全站仪相对来说需要人工定点,人工寻找测量目标,因此劳动强度高于研制装置,由此本文研究的检测装置具有非常大的实用性、准确性,达成了预期成果。