[發明專利]一種測量大直徑鋼管樁卷制過程中軸線偏心度的方法

有效

• 申請號: 202010851109.1
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN111992601B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 趙利忠;夏月;胡斌;李向才
• 申請（專利權）人: 中交三航（南通）海洋工程有限公司
• 主分類號: B21D5/14
• 分類號: B21D5/14;B21C51/00;G01B11/27
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本發明公開了一種測量大直徑鋼管樁卷制過程中軸線偏心度的方法，包括以下步驟：在卷板機的側面設基礎平臺，在基礎平臺上安裝兩個滑動軌道，將兩組測量單元通過連接裝置安裝到滑動軌道上，調整兩組測量單元的位置，使其分別位于待加工管節的前端和后端，調整激光測距儀的角度，測量并記錄兩組測量單元中兩激光測距傳感器到待卷鋼板的距離，計算，判定。本發明測量結果客觀，標準統一，滿足測量精度，使用方便，可以通過調整測量單元位置得到管節后端外形數據，避免卷制過程中出現鋼板偏斜，無法合口等情況。

技術領域：

本發明涉及金屬加工技術領域，特別是一種測量大直徑鋼管樁卷制過程中軸線偏心度的方法。

背景技術：

大直徑鋼管樁作為港口及海洋工程中的重要組成部分，廣泛應用于海上風力發電等項目。鋼管樁管節直徑范圍在5-10m，每節管節長度范圍在2-3m，重量約為40-50噸，由于體積與重量過大、卷制過程中變量(卷板機三輥位置)難以控制，若無對管樁前后兩端的形成的軸線進行實時準確監測的方法，可能導致管樁圓度過大、卷板偏斜、甚至出現無法合口的情況。因此，需要設計一款自動測量設備，實時對卷板過程中管樁前后兩端形成的軸線與理想軸線進行對比監控。

目前的測量方式多為接觸式測量，即使用靠尺人工測量。靠尺長度約為一米，形狀與待測管節的理想弧度一致，卷板過程中，卷板工人將靠尺貼近鋼板，觀察靠尺與鋼板縫隙大小，從而判斷卷制鋼板的弧度是否符合要求。這種測量方法人工主觀程度較高，沒有統一標準判斷鋼板卷制是否合格；針對不同直徑的鋼管樁需要單獨生產不同靠尺，造成一定程度的材料浪費；與此同時，工人測量時一般只能選取鋼管樁前端作為參考，導致后端偏差較大，嚴重時可能出現鋼板偏斜，無法合口。

本測量設備能夠同時對鋼管樁前后兩端數據進行監測，并將測量結果數字化，統一標準，從而判斷鋼板卷制是否達到要求。

發明內容：

為了克服現有技術的不足，提供一種能夠同時對待加工管節前后兩端數據進行檢測，并將測量結果數字化，統一標準的測量大直徑鋼管樁卷制過程中軸線偏心度的方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種測量大直徑鋼管樁卷制過程中軸線偏心度的方法，包括以下步驟：

a)在卷板機的側面設基礎平臺，基礎平臺的臺面與卷板機兩個下輥初始位置形成的平面平行；

b)在基礎平臺上安裝兩個滑動軌道，滑動軌道與卷板機的下輥初始位置形成的直線平行；

c)將兩組測量單元通過連接裝置安裝到滑動軌道上，每組測量單元包括兩個激光測距儀，

d)調整兩組測量單元的位置，使其分別位于待加工關節的前端和后端；

e)調整激光測距儀的角度：保證其中一個激光測距儀發射出的激光與基礎平臺臺面呈30°夾角，另一個激光測距儀發射出的激光與基礎平臺臺面呈45°夾角；

f)測量并記錄兩組測量單元的間距；

g)計算：設測距儀為C點，卷板機兩個下輥圓心為A點和B點，A點距C點水平距離為a，垂直距離為b，AB兩點距離為d；下輥半徑為r；O點為半徑為R的理想管節的圓心，O點距AB兩點連線的距離為l，則有式(1)：

設測距儀射出的激光與和基礎平臺平行的水平面分別夾α₁,α₂，兩束激光分別射于待卷鋼板上的M點與N點，測得M、N點距C點距離分別為l₁,l₂，O′點為此時待卷鋼板的實際圓心，通過M、N兩點計算擬合得來，其中O′點與M、N兩點距離均為理想管節半徑R，計算方法如下：