[发明专利]动态回转窑托轮轴挠度变化和筒体弯曲的测量方法及仪器

说明书

技术领域

   本发明涉及回转窑托轮轴和筒体机械变形的测量方法，具体指一种动态回转窑托轮轴挠度变化和筒体弯曲的测量方法及仪器。 

背景技术

回转窑是水泥、有色和黑色冶金、化工、耐火材料等工业的重要烧成设备，回转窑一般由三挡（及以上）托轮多点支撑连续运行。回转窑理想轴线为直线，托轮同时支撑窑体均匀受力。在长期运行中，由于窑基座墩的不均匀沉降、托轮位置的偏移、托轮处的窑筒体弯曲变形，均会导致各个托轮受力不均匀，个别托轮超载受力，其托轮工作面会出现裂纹、块状脱落、甚至托轮轴突然断裂现象，引起停窑事故，给企业造成重大经济损失。测量托轮轴挠度变化可反映托轮动态载荷受力的大小和筒体弯曲变形方位，它对预防动态超载造成托轮轴的突然断裂、调整托轮和娇正窑筒体弯曲都有重要的意义。

    世界水泥工业著名杂志《ZEMENT-KALK-GIPS》国际版2007年第7期50-54页“常规托轮轴挠度的测量--令人惊讶的结果” 文章中，介绍了美国Phillips Kiln Services Ltd公司的测量方法：如图1所示，采用一个非接触的位移传感器在托轮与筒体中心连线的延长线上，在托轮中部进行托轮轴挠度的测量。该测量方法的优点是：测量精度高，操作简单。但是，由于托轮表面存在凸凹不平轮廓和不圆度的形状因素，它们引起托轮偏摆值为1-4mm, 而托轮轴挠度变化量只有0.1-0.3mm，它容易隐藏淹没在凸凹不平轮廓形变之中。因此该方法缺点是：仅用一个位移传感器很难将真实轴挠度变化微小值与托轮表面凸凹不平轮廓因素、振动等因素引起偏摆的较大值区分出来，导致挠度变化的测量误差较大。

发明内容

   本发明目的是针对上述现有测量方法不足，提供一种动态回转窑托轮轴挠度变化和筒体弯曲方位的测量方法及仪器，它能够消除托轮表面凸凹不平轮廓因素、振动等因素对挠度变化测量结果的影响，给出筒体弯曲方位的数据。 

本发明的一种动态回转窑托轮轴挠度变化和筒体弯曲的测量方法及仪器，在窑轮带与各托轮中心连线延长线上安装位移传感器与微机相连接，其技术方案的特征及具体方法如下：   

在筒体高端下方某一固定位置，用由位置感应器和触发器组成的1个位置传感器测定筒体旋转周期，在对应处固定吸附在筒体上的触发器确定开始及结束测量的母线，等分筒体周期时间可以确定筒体的旋转方位； 

    1）在同挡左托轮的同一中间截面上，对准左托轮中心安装2个互相垂直的位移传感器，在左托轮与轮带中心连线延长线（即托轮最大挠度位置）上的第1个位移传感器测出第1组数据，第2个位移传感器测出第2组数据，通过处理该2组数据可以得到左托轮轴挠度的变化值；

2）把2个位移传感器移装在同挡右托轮的同一中间截面上，同样，对准右托轮中心安装2个互相垂直的位移传感器，第1个位移传感器装在右托轮与轮带中心连线延长线上测出第1组数据，第2个位移传感器测出第2组数据，通过处理该2组数据可以得到右托轮轴挠度变化值；

3)把筒体旋转方位与同挡左、右托轮轴挠度变化值同步相互关联，对比分析同组左、右托轮挠度变化数据，得到各托轮受载受力状况曲线，确定该挡处筒体弯曲的方位；

    4）依次在各挡轮带处重复上述步骤（1)至步骤（3)的操作，测出各挡左、右托轮的挠度变化数据，参考各个托轮空间几何位置参数和动态回转窑中心线的测量结果，决定各个托轮的调整方向和数据。

本发明采用的仪器包括：位移传感器、多通道数据采集卡、微机，其特征是：该仪器由2个位移传感器、1位置传感器、1个多通道数据采集卡、1个微机组成；2个位移传感器分别与1个多通道数据采集卡并行电连接，多通道数据采集卡与1个微机电连接；1位置传感器通过无线或有线测控方式与微机直接电连接。

本发明采用仪器的特征是：所用的2个位移传感器都是非接触的位移传感器；所用的位置传感器是二值型非接触的磁、光、电类位置传感器，它由位置感应器和触发器组成，触发器吸附在位置感应器对应处的筒体固定位置上。