API RADIAN激光跟踪仪+AT活动靶标实现翻车机翻转动态轨迹的高精度3D测量

翻车机&工作流程

翻车机，广泛适用于运输量大的港口、冶金、煤炭、热电等工业部门，是一种用来翻卸铁路敞车散料的大型机械设备。是可将有轨车辆进行翻转或倾斜，从而使之卸料的装卸机械。

翻车机的工作流程大概可以分为三个步骤（如图1、2、3示意）：

第一步，火车经由翻车机的自动定位牵引系统牵引入翻车机内；

第二步，集成在翻车机上的液压固定装置将火车车厢固定、锁死；

第三步，翻车机启动、翻转，将车厢内的货物卸载，并回复原位。

图1：翻车机工作流程第一步：列车牵引入位

图2：翻车机工作流程第二步：液压装置固定车厢

图3：翻车机工作流程第三步：翻转卸载

检测目的

翻车机可同时装载三节车厢，每一节车厢可装载100吨煤，再加上车厢本身的重量，在实载的情况下，翻车机将承载近400吨的重量。而在翻转卸载完毕后，翻车机上承载的重量瞬时下降超过75%，受力明显减轻，翻车机轴承的运动轨迹会较实载时有所变化。

由于列车在进入翻车机卸载货物的整个过程中是不摘钩的，那么若此轴承运动轨迹变化过大，则会造成车厢与车厢之间的连接轴承断裂。由此，需要分别对翻车机实载及空载的运动轨迹进行检测、对比，并通过调整位于翻车机下部的齿轮机构，使得实载和空载的变化量值被控制在理论范围内，从而最大程度地降低车厢之间连接轴承断裂的几率。

图4：车厢之间的连接轴承（右）&翻车机下部齿轮机构（左上）

API解决方案

使用Radian激光跟踪仪配合ActiveTarget活动靶标（AT活动靶标）即可对翻车机的运动轨迹进行实时动态捕捉，得到轨迹图并加以对比分析，从而确定对翻车机下部齿轮机构进行调整的方向和幅度。

图5：Radian激光跟踪仪&ActiveTarget活动靶标翻车机测量现场

图6：翻车机翻转连续测量作业进行中

测量时，先将Radian激光跟踪仪就位，之后将ActiveTarget活动靶标固定在位于翻车机上、即将被翻转的车厢一侧的车厢连接轴上（见图4），再将Radian激光跟踪仪与ActiveTarget活动靶标连接好，等待翻车机启动。

翻车机启动后，随着翻车机的运转（见图6），Radian激光跟踪仪会自动动态记录下全程的运动轨迹，并在软件上显示出所有点的三维坐标位置，由于ActiveTarget活动靶标可以主动捕捉跟踪仪的激光光线，故而在整个测量过程中绝不会断光而导致测量结果的异常。

图7：软件中显示的翻车机运动轨迹

如图7，是软件中显示的翻车机运转轨迹。蓝色的弧线代表翻车机实载时的运转轨迹，红色表示的是翻车机空载时的运转轨迹。分别得到实载和空载的运动轨迹后，即可通过软件计算并对比理论值，从而得出翻车机下部齿轮机构的调整方位和数值。

检测方法更新换代

在使用Radian激光跟踪仪以前，翻车机的检测通常是用若干个拉力计分别固定在待翻转车厢的各个位置，然后通过拉力计的读数最终确定齿轮机构的调整方案。但是，使用拉力计的检测方法效率较低，经常会出现位置不正确或是人员配合不好的问题，精度也难以得到最佳保障。

Radian激光跟踪仪+ActiveTarget活动靶标的测量方式，为翻车机的检测提供了更精准、更便捷、更高效、更客观的全方位动态测量解决方案。

以下视频记录了翻车机翻转动态轨迹测量的全过程：

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