Φ4mX60m回轉窯軸線的測量
2010-05-27 00:00
0 前言
河南省焦作巖鑫水泥有限責任公司中4mx60m回轉窯于2006年投產(chǎn)，至2008年夏天，逐漸出現(xiàn)運轉率降低的情況，時值水泥生產(chǎn)旺季，水泥供不應求，于是廠方邀請專家調(diào)窯，運轉率顯著提高，為總結經(jīng)驗教訓，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，廠方又邀請我們進行回轉窯軸線的測量。
1 回轉窯軸線測量原理和方法
回轉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。通過計算得到回轉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。用標準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的滾動，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動一周過程中速度傳感器轉過的圈數(shù)便可以計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成，速度傳感器每轉過一圈，霍爾元件就會輸出一個脈沖信號，從而測得托輪或輪帶表面的線速度。與此同時，采用另一個霍爾傳感器測量托輪或輪帶轉動周期。
每當托輪或輪帶上的磁片通過霍爾元件時，霍爾傳感器便會輸出相應的脈沖信號，脈沖的時間間隔Td，表示其轉動周期。托輪或輪帶每轉動一圈，速度傳感器上的霍爾元件也會輸出一系列的脈沖，如圖2所示。假設托輪或輪帶轉動一周速度傳感器輸出的整脈沖個數(shù)為M，速度傳感器的直徑為dce，考慮到托輪或輪帶轉速并不一定均勻，t1和t2期間的速度可分別用最為靠近的兩個脈沖周期T1和TM進行換算，由此可得托輪或輪帶的直徑Φ的計算公式為：
頂間隙的測量。頂間隙即是圖1中所示，D和d的差值，在計算垂直直線度時用的到。在筒體和輪帶上分別吸附瓷片，通過兩個霍爾傳感器，在知道輪帶直徑的情況下，測量10圈，便可計算出頂間隙。
2 回轉窯軸線直線度的測量
回轉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)緯儀在回轉窯的一側建立一個鉛垂面，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面的水平距離，然后根據(jù)輪帶直徑計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，視線會被阻擋，所以，為了使經(jīng)緯儀能夠從窯頭看到窯尾，實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θ角，這個角度并不影響水平直線度的計算。
實際的測量情況如圖3所示。
I、Ⅱ檔之間距離為：17986mm
Ⅱ、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算如下：
L12′=(19786*441.6)/(23110+19786)=203.7㎜
?、驒n實測值與理論值偏差:
△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，需利用水準儀建立一個水平基準面，由標尺讀取各檔輪帶測量截面最低低點相對于水平基準面的高度，并根據(jù)輪帶的直徑以及頂間隙，計算得到回轉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)回轉窯的具體情況，我們決定借助于水準儀建四個水平基準面，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，具體計具體計算過程略。
3 結束語
對回轉窯軸線的測量可以在調(diào)窯前，作為調(diào)窯的數(shù)基礎；同時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。這對于回轉窯的長健康安全運行具有十分重要的意義。
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