回轉窯筒體中心線熱態測量方法技術

本發明專利技術涉及一種回轉窯筒體中心線熱態測量方法，用于在熱態環境下運轉的回轉窯，所述回轉窯筒體外圍設置若干檔用于支承筒體的筒形輪帶，利用兩臺經緯儀準確定位空間某點的基本特性，測量并計算出回轉窯輪帶表面若干點的三維空間坐標，據此擬合計算出該輪帶表面空間位置及形狀的關鍵參數，進而求得該輪帶處窯筒體的中心坐標，再比較回轉窯各檔輪帶支承處窯筒體的中心位置，即得到該窯中心線的狀態。本發明專利技術方法便捷可靠、易于實施且成本低廉，能夠在熱態生產環境下對回轉窯筒體中心線進行準確測量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及回轉窯中心線熱態測量技術，尤其涉及一種回轉窯筒體中心線在熱態生產狀態下的快速測量方法。
技術介紹
回轉窯在水泥、冶金、化工、石灰行業均有重要應用。各領域中，回轉窯筒體外圍一般都設置若干檔托輪和輪帶，用于對窯體進行支承。回轉窯筒體通過輪帶支承在多檔支承裝置的托輪上慢速回轉工作。由于回轉窯長期不間斷在高溫狀態下工作，某檔或幾檔輪帶與窯筒體的相對滑動、擺動、輪帶不圓度等因素影響，筒體局部或整體產生復雜動態變形，無法保持筒形形狀，也更無法保證回轉窯筒體中心線始終保持為一條直線，或者說筒體中心線也在動態變化，從而使得托輪和輪帶受力不均，增加功率消耗，同時由于窯體載荷由此產生附加應力，容易使機件損壞，因而需要對筒體中心線準確測量以便后期調整維護。由于冷態下回轉窯筒體冷卻形狀容易發生變化，與熱態環境下筒體形狀差異較大，因而停產狀態下的測量更不易發現實際生產時候可能存在的中心偏差問題，需要進行熱態動態測量。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是，針對現有技術存在的缺陷而提供一種，便捷可靠、易于實施且成本低廉，能夠在熱態生產環境下對回轉窯筒體中心線進行準確測量。為解決上述技術問題，本專利技術采用如下的技術方案:—種，用于在熱態環境下運轉的回轉窯，所述回轉窯筒體外圍設置若干檔用于支承筒體的筒形輪帶，其特征在于包括如下主要步驟:I)測量回轉窯筒體外圍其中一檔輪帶表面多個測量點的三維空間坐標；2)由步驟I)所測輪帶表面的三維空間坐標計算擬合出該輪帶圓柱面的表面空間位置及形狀參數，并進而求得該輪帶中心點的三維空間坐標；3)用輪帶與筒體間滑移量對輪帶中心點的三維空間坐標進行修正計算，求得該輪帶處回轉窯筒體中心點的三維空間坐標；4)按照步驟1)-3)依次測量筒體外圍所有輪帶處回轉窯筒體中心點的三維空間坐標；5)將回轉窯首尾兩檔處回轉窯筒體中心連接構成基準中心線，比較各輪帶處回轉窯筒體中心點與該基準中心線的偏差，即得到該筒體中心線的實際狀態。按上述技術方案，步驟I)中，沿回轉窯筒體方向建立三維空間坐標系0ΧΥΖ，且沿X軸方向在回轉窯筒體外圍其中一檔輪帶的兩側各間隔設置兩臺經緯儀，在輪帶表面選取多個測量點，利用該四臺經 緯儀進行測量，獲取該輪帶表面多個測量點的三維空間坐標。按上述技術方案，步驟2)中，將步驟I)中輪帶表面多個測量點的三維空間坐標代入三維空間圓柱面方程進行擬合計算，得到該輪帶圓柱面的中心軸線方程，進而求得該檔輪帶中心點的三維空間坐標Ti (txi, tyi, tzi), i為該輪帶由窯首至窯尾的排列檔數。按上述技術方案，步驟3)中按下述方式修正得到該輪帶處回轉窯筒體中心點的三維空間坐標 Si (sxi, syi, szi): sxi=txi ; syi=syi ; szi=tzi_ Δ / (2 π );其中，Δ 為輪帶與筒體間存在的圓周滑動量，單位為mm。按上述技術方案，步驟4)中，將測量裝置移動，重復步驟1)_3)，得到所有輪帶處回轉窯筒體中心點的三維空間坐標為Si (sxi, syi, szi), i為該輪帶由窯首至窯尾的排列檔數，i=l, 2,..., rio按上述技術方案，步驟5)中，將回轉窯首尾兩檔輪帶處筒體中心點SI和Sn相連接得到一直線SlSn作為理論筒體中心線，計算其余各檔輪帶處筒體中心點Si (sxi, syi,szi) (i=2,..., η-1)到直線SlSn的垂直距離di (i=2,..., η_1),也就是各檔輪帶處筒體中心點的偏離量；由此得到筒體中心線的直線度偏差為:δ =max(d2, d3，…，dn_l)。按上述技術方案，步驟I)中，各檔輪帶兩側各間隔設置的兩臺經緯儀中，每側至少有一臺為激光經緯儀。按上述技術方案，步驟I)中，各檔輪帶表面測量點的個數不小于20。按上述技術方案，步驟I)中，各檔輪帶兩側各間隔設置的兩臺經緯儀不動，在輪帶兩側表面分別選取多個測量點。按上述技術方案，所述經緯儀采集信息均傳輸至現場計算終端或遠程計算和控制系統。相比現有技術，本專利技術具有以下優點和積極效果: I)本專利技術測量現場僅實施簡單，拆卸方便，且現場實施可操作性強。2)相對傳動測量方法，能有效在高溫下對筒體中心線進行測量，且由于計算擬合方法采用計算機程序實現，還能夠根據需要進行現場測量，同時也能夠進行遠程測量，安全可靠且，適應性強。3)本方法通過輪帶中心測量轉化至筒體中心測量，誤差小，測量結果準確，大幅提高了主機運轉率。附圖說明圖1是本專利技術的測量原理圖。圖2是輪帶中心點的三維空間坐標計算原理圖。圖中:1_筒體；2-輪帶；3_經緯儀；C-筒體中心線。具體實施例方式為更好地理解本專利技術，下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的描述。一種，用于在熱態環境下運轉的回轉窯，所述回轉窯筒體I外圍設置若干檔用于支承筒體的筒形輪帶2。具體測量方法如下:如圖1所示,建立測量坐標系0ΧΥΖ,如圖1所示,X軸方向與筒體中心線C相平行；在三維空間坐標系OXYZ中，在回轉窯某一檔輪帶兩側架設經緯儀進行測量并記錄數據:輪帶兩側各自分別用一組經緯儀(兩臺，其中至少有一臺為激光經緯儀)在回轉窯筒體I外圍某一檔輪帶2(圖1中為第i檔，i為該輪帶由窯首至窯尾的排列檔數)兩側對輪帶表面選取的若干個點(一般在20個點以上)進行測量，記錄數據并作初步處理得到該檔輪帶表面上若干個點的三維空間坐標(NI，N2,...Nn, η大于等于20)。將上述輪帶表面上若干個點的三維坐標代入三維空間圓柱面方程進行擬合計算，得到該圓柱面(即該檔輪帶)的中心軸線的方程，進而求得該檔輪帶中心點的三維坐標Ti (txi, tyi, tzi), txi為X方向坐標,tyi為Y方向坐標,tzi為Z方向坐標。如圖2,進行 擬合計算所用的空間圓柱面矢量方程為權利要求1.一種，用于在熱態環境下運轉的回轉窯，所述回轉窯筒體外圍設置若干擋用于支承筒體的筒形輪帶，其特征在于包括如下主要步驟: 1)測量回轉窯筒體外圍其中一檔輪帶表面多個測量點的三維空間坐標； 2)由步驟I)所測輪帶表面的三維空間坐標計算擬合出該輪帶圓柱面的表面空間位置及形狀參數，并進而求得該輪帶中心點的三維空間坐標； 3)用輪帶與筒體間滑移量對輪帶中心點的三維空間坐標進行修正計算，求得該輪帶處回轉窯筒體中心點的三維空間坐標； 4)按照步驟1)-3)依次測量筒體外圍所有輪帶處回轉窯筒體中心點的三維空間坐標； 5)將回轉窯首尾兩檔處回轉窯筒體中心連接構成基準中心線，比較各輪帶處回轉窯筒體中心點與該基準中心線的偏差，即得到該筒體中心線的實際狀態。2.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于:步驟I)中，沿回轉窯筒體方向建立三維空間坐標系OXYZ，且沿X軸方向在回轉窯筒體外圍其中一檔輪帶的兩側各間隔設置兩臺經緯儀，在輪帶表面選取多個測量點，利用該四臺經緯儀進行測量，獲取該輪帶表面多個測量點的三維空間坐標。3.根據權利要求1或2所述的測量方法，其特征在于:步驟2)中，將步驟I)中輪帶表面多個測量點的三維空間坐標代入三維空間圓柱面方程進行擬合計算，得到該輪帶圓柱面的中心軸線方程，進而求得該檔輪帶中心點的三維空間坐標Ti (txi, tyi, tzi), i為該輪帶由窯首至窯尾的排列檔數。4.根據權利要求3所述的測本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種回轉窯筒體中心線熱態測量方法，用于在熱態環境下運轉的回轉窯，所述回轉窯筒體外圍設置若干擋用于支承筒體的筒形輪帶，其特征在于包括如下主要步驟:1)測量回轉窯筒體外圍其中一檔輪帶表面多個測量點的三維空間坐標;2)由步驟1)所測輪帶表面的三維空間坐標計算擬合出該輪帶圓柱面的表面空間位置及形狀參數，并進而求得該輪帶中心點的三維空間坐標;3)用輪帶與筒體間滑移量對輪帶中心點的三維空間坐標進行修正計算，求得該輪帶處回轉窯筒體中心點的三維空間坐標;4)按照步驟1)?3)依次測量筒體外圍所有輪帶處回轉窯筒體中心點的三維空間坐標;5)將回轉窯首尾兩檔處回轉窯筒體中心連接構成基準中心線，比較各輪帶處回轉窯筒體中心點與該基準中心線的偏差，即得到該筒體中心線的實際狀態。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮東光，朱亞平，楊海軍，
申請(專利權)人：華新水泥股份有限公司，
類型：發明
國別省市：