Φ4mX60m回轉(zhuǎn)窯軸線的測量
2010-05-27 00:00
0 前言
河南省焦作巖鑫水泥有限責(zé)任公司中4mx60m回轉(zhuǎn)窯于2006年投產(chǎn)，至2008年夏天，逐漸出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)率降低的情況，時(shí)值水泥生產(chǎn)旺季，水泥供不應(yīng)求，于是廠方邀請專家調(diào)窯，運(yùn)轉(zhuǎn)率顯著提高，為總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，具體掌握調(diào)窯后窯體參數(shù)，用數(shù)據(jù)衡量調(diào)窯效果，廠方又邀請我們進(jìn)行回轉(zhuǎn)窯軸線的測量。
1 回轉(zhuǎn)窯軸線測量原理和方法
回轉(zhuǎn)窯軸線測量儀完成全部測量工作。其中包括托輪直徑的測量、輪帶直徑的測量和頂間隙的測量。通過計(jì)算得到回轉(zhuǎn)窯軸線水平直線度和垂直直線度。
直徑可以通過測量周長的方法得到，其原理如圖1所示。用標(biāo)準(zhǔn)軸承制作一速度傳感器，通過緊密的接觸，，使其與托輪或輪帶作相對無滑動(dòng)的滾動(dòng)，這樣速度傳感器表面的線速度與托輪或輪帶表面的線速度相等，通過測量托輪或輪帶轉(zhuǎn)動(dòng)一周過程中速度傳感器轉(zhuǎn)過的圈數(shù)便可以計(jì)算得到托輪或輪帶的直徑。
速度傳感器上裝有測速用的霍爾傳感器，由霍爾元件及磁片構(gòu)成，速度傳感器每轉(zhuǎn)過一圈，霍爾元件就會(huì)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，從而測得托輪或輪帶表面的線速度。與此同時(shí)，采用另一個(gè)霍爾傳感器測量托輪或輪帶轉(zhuǎn)動(dòng)周期。
每當(dāng)托輪或輪帶上的磁片通過霍爾元件時(shí)，霍爾傳感器便會(huì)輸出相應(yīng)的脈沖信號(hào)，脈沖的時(shí)間間隔Td，表示其轉(zhuǎn)動(dòng)周期。托輪或輪帶每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，速度傳感器上的霍爾元件也會(huì)輸出一系列的脈沖，如圖2所示。假設(shè)托輪或輪帶轉(zhuǎn)動(dòng)一周速度傳感器輸出的整脈沖個(gè)數(shù)為M，速度傳感器的直徑為dce，考慮到托輪或輪帶轉(zhuǎn)速并不一定均勻，t1和t2期間的速度可分別用最為靠近的兩個(gè)脈沖周期T1和TM進(jìn)行換算，由此可得托輪或輪帶的直徑Φ的計(jì)算公式為：
頂間隙的測量。頂間隙即是圖1中所示，D和d的差值，在計(jì)算垂直直線度時(shí)用的到。在筒體和輪帶上分別吸附瓷片，通過兩個(gè)霍爾傳感器，在知道輪帶直徑的情況下，測量10圈，便可計(jì)算出頂間隙。
2 回轉(zhuǎn)窯軸線直線度的測量
回轉(zhuǎn)窯軸線直線度的測量，通常分為水平直線度的測量和垂直直線度的測量。
2.1水平直線度的測量
測量筒體軸線在水平方向上的直線度，首先利用經(jīng)緯儀在回轉(zhuǎn)窯的一側(cè)建立一個(gè)鉛垂面，該面與窯頭和窯的托輪底座中心連線基 本平行。然后測量各檔位輪帶相對于基準(zhǔn)面的水平距離，然后根據(jù)輪帶直徑計(jì)算得到各檔位輪帶中心的水平位置及其變化情況，從而得到筒軸線在水平方向上的直線度。
但在實(shí)際操作中，由于筒體旁邊有很多輔助裝置，垂面完全平行于筒體軸線時(shí)，視線會(huì)被阻擋，所以，為了使經(jīng)緯儀能夠從窯頭看到窯尾，實(shí)際建立的鉛垂面往往和窯頭、窯尾托輪底座中心的連線有一個(gè)θ角，這個(gè)角度并不影響水平直線度的計(jì)算。
實(shí)際的測量情況如圖3所示。
I、Ⅱ檔之間距離為：17986mm
?、?、Ⅲ檔之間距離為：23110mm
測量面距離I、Ⅱ、Ⅲ檔的水平距離分別為:723㎜、2927.7㎜、3164.6㎜
I、Ⅲ檔實(shí)測連線上Ⅱ檔相對于I檔水平距離理論值，據(jù)三角形的相似性可以計(jì)算如下：
L12′=(19786*441.6)/(23110+19786)=203.7㎜
?、驒n實(shí)測值與理論值偏差:
△L12=L12一L12′=204.7一203.7=l ㎜(偏西)
2.2 垂直直線度的測量
測量筒體軸線在垂直方向上的直線度，需利用水準(zhǔn)儀建立一個(gè)水平基準(zhǔn)面，由標(biāo)尺讀取各檔輪帶測量截面最低低點(diǎn)相對于水平基準(zhǔn)面的高度，并根據(jù)輪帶的直徑以及頂間隙，計(jì)算得到回轉(zhuǎn)窯各檔支承處筒體中心的相對差，從而得到筒體軸線在垂直方向上的直線度。
根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的具體情況，我們決定借助于水準(zhǔn)儀建四個(gè)水平基準(zhǔn)面，如圖4所示。
另外，I、Ⅱ、Ⅲ檔處頂間隙分別為4.20mm、1.32 mm和2.12mm
根據(jù)圖示中數(shù)據(jù)，結(jié)合頂間隙可以得到如圖5所示的軸線在垂直方向上的偏差，具體計(jì)具體計(jì)算過程略。
3 結(jié)束語
對回轉(zhuǎn)窯軸線的測量可以在調(diào)窯前，作為調(diào)窯的數(shù)基礎(chǔ)；同時(shí)也可以如本次測量一樣，在調(diào)窯后，作為體參數(shù)的積累和調(diào)窯前后的對比。這對于回轉(zhuǎn)窯的長健康安全運(yùn)行具有十分重要的意義。
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