CN111102958A - 一种水泥回转窑托轮轴水平和垂直歪斜的测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水泥回转窑托轮轴水平和垂直歪斜的测量方法，该检测方法包括水平测量和垂直歪斜测量；水平测量包括以下步骤：A、在窑头和窑尾的两侧分别设置四个靶标A1、A2和B1、B2以形成直线A1‑A2、直线B1‑B2，在回转窑的各个档窑墩混凝土基础上安装N个标靶P1、P2至Pn，且设定Pn高度为零B，测得窑头和窑尾处的轮带间距Xn‑X1；测得直线A1‑A2、直线B1‑B2之间的平均水平距离D，轮带边缘距离直线A1‑A2、直线B1‑B2的水平距离di和di’；C、计算回转窑的直径直径2R和旋转轴的位置yi；D、计算得到托轮线性偏差数值ε。该水泥回转窑托轮轴水平和垂直歪斜的测量方法能够为水泥回转窑托轮调整提供准确依据。

Description

一种水泥回转窑托轮轴水平和垂直歪斜的测量方法
技术领域
本发明涉及水泥回转窑托轮轴的测量，具体地，涉及一种水泥回转窑托轮轴水平和垂直歪斜的测量方法。
背景技术
水泥回转窑随着运行年数的增加，混凝土基础沉降、托轮轮带不均匀磨损、支撑托轮调整不当等造成中心线不直。中心线不直会造成回转窑运转阻力增大，引起电耗升高；此外由于回转窑甩动造成受力不均，加剧回转窑外部机械配件磨损和回转窑内部耐火材料损坏，减少配件使用寿命；严重时会造成筒体开裂、耐火砖掉落、设备损坏等停窑故障。开停窑、更换配件、更换耐火材料和停窑造成的产量损失更大。
只有在检测和明确了回转窑中心线偏差和托轮轴水平和垂直歪斜后，才能通过调整托轮，校直中心线，改善回转窑各机械部位的协调性，减少设备故障发生，同时减少耐火材料异常消耗，提高回转窑的运转率。现有技术中，回转窑的轮轴水平和垂直歪斜的测量往往存在测量结果不准确的情形发生，进而为回转窑托轮轴的调整带来了挑战。
发明内容
本发明的目的是提供一种水泥回转窑托轮轴水平和垂直歪斜的测量方法，该水泥回转窑托轮轴水平和垂直歪斜的测量方法能够为水泥回转窑托轮调整提供准确依据。
为了实现上述目的，本发明提供了一种水泥回转窑托轮轴水平和垂直歪斜的测量方法，该检测方法包括水平测量和垂直歪斜测量；
水平测量包括以下步骤：
A、在窑头和窑尾的两侧分别设置四个靶标A1、A2和B1、B2以形成直线A1-A2、直线B1-B2，在回转窑的各个档窑墩混凝土基础上安装N个标靶P1、P2至Pn，且设定Pn高度为零
B、测得托轮轴的高端和低端的最外侧轴心距离直线A1–A2的距离为 g1和g2，测得回转窑的窑头和窑尾处旋转中心距离基直线A1-A2的距离为 Y1和Yn，测得窑头和窑尾处的轮带间距Xn-X1；测得直线A1-A2、直线 B1-B2之间的平均水平距离D，轮带边缘距离直线A1-A2、直线B1-B2的水平距离di和di’
C、计算回转窑的直径直径2R和旋转轴的位置yi，其中，2Ri＝D-di-d′i， y＝di+Ri，由此计算到
Figure RE-GDA0002416734070000021
D、计算得到托轮线性偏差数值ε：
Figure RE-GDA0002416734070000022
垂直歪斜测量包括以下步骤：
E、在托轮轴的两端的轴心的上方设置标记点，在托轮的两端设置标尺和水平仪，接着测量轴心、标记点之间的竖直距离分别为a1、a2，测量两个标记点与水平仪的最高处的高度差分别为b1、b2，计算得托轮倾斜角为
Figure RE-GDA0002416734070000023
窑轴线倾斜与托轮轴倾斜的差值为 Sy＝d·tanη-[(a1+b1)-(a2+b2)]，其中，d为两端的轴心之间的水平距离，η为回转窑中心线的理论倾斜角。
优选地，在步骤B中，gi的测量分为两分段进行，gi＝a+b，i为1或2；将带有刻度尺的旋转杆通过磁性支座固定在托轮的旋转轴的轴端上，确定旋转轴的轴端与标记点的距离a，接着测量标记点与直线A1-A2或直线B1-B2 之间的距离b。
优选地，读取刻度尺到标记点距离最小值amin和最大值amax，
Figure RE-GDA0002416734070000031
优选地，在步骤E中，测量托轮轴两端轴心即高端和低端相对于基准点的高度Hg、Hd，托轮的两端轴心测量高差ΔH＝Hg-Hd，理论高度差ΔHt＝d tgη，托轮垂直倾斜的线性数值为：Sy＝d·tgη-Hg+Hd。
优选地，Hg、Hd的测量具体为：测量水平仪的顶端相对于标尺的基准点的高度li，托轮轴两端轴心即高端和低端相对于基准点的高度Hi为 Hi＝li-bi-ai，i为g或d。
在上述技术方案中，本发明提供的测量方法通过测量托轮轴水平和垂直歪斜，为托轮调整提供了数据依据，通过调直回转窑中心线，使得窑系统运行工况将得到改善，减少了配件和耐火材料的异常损耗，降低了检修费用。同时，提高了运转率，增强了市场竞争力，间接效益巨大。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为回转窑水平测量基准示意图；
图2为回转窑垂直测量基准示意图；
图3为托轮轴水平歪斜计算示意图；
图4为托轮轴心距离水平基准距离示意图；
图5为托轮轴心距离水平基准距离示意图；
图6为托轮轴心距离水平标记点距离示意图；
图7为托轮垂直倾斜测量示意图。
附图标记说明
1、窑头 2、窑尾
3、窑墩混凝土基础 4、托轮
5、托轮低端 6、托轮高端
7、标记点 8、托轮轴轴心
9、磁性支座 10、旋转杆
11、刻度尺 12、最小值amin
13、最大值amax 13、标尺
14、水平仪
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、顶、底、高、低”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
本发明提供了一种水泥回转窑托轮轴水平和垂直歪斜的测量方法，该检测方法包括水平测量和垂直歪斜测量；
水平测量包括以下步骤：
A、在窑头和窑尾的两侧分别设置四个靶标A1、A2和B1、B2以形成直线A1-A2、直线B1-B2(如图1所示，两条直线大约互相平行并与回转窑中心线基本平行，在下图中，直线A1-A2、直线B1-B2不平行，是考虑到实际情况做不到百分百平行，故将误差最大化)，在回转窑的各个档窑墩混凝土基础上安装N个标靶P1、P2至Pn，且设定Pn高度为零(如图2所示)；
B、测得托轮轴的高端和低端的最外侧轴心距离直线A1–A2的距离为 g1和g2，测得回转窑的窑头和窑尾处旋转中心距离基直线A1-A2的距离为 Y1和Yn，测得窑头和窑尾处的轮带间距Xn-X1(如图3所示)；测得直线 A1-A2、直线B1-B2之间的平均水平距离D，轮带边缘距离直线A1-A2、直线B1-B2的水平距离di和di’(如图4所示)
C、计算回转窑的直径直径2R和旋转轴的位置yi，其中，2Ri＝D-di-di'， y＝di+Ri，由此计算到
Figure RE-GDA0002416734070000051
D、计算得到托轮线性偏差数值ε：
Figure RE-GDA0002416734070000052
垂直歪斜测量包括以下步骤：
E、在托轮轴的两端的轴心的上方设置标记点，在托轮的两端设置标尺和水平仪，接着测量轴心、标记点之间的竖直距离分别为a1、a2，测量两个标记点与水平仪的最高处的高度差分别为b1、b2(如图7所示)，计算得托轮倾斜角为
Figure RE-GDA0002416734070000053
窑轴线倾斜与托轮轴倾斜的差值为 Sy＝d·tanη-[(a1+b1)-(a2+b2)]，其中，d为两端的轴心之间的水平距离，η为回转窑中心线的理论倾斜角(托轮轴线的倾斜角应当与窑轴线倾斜角基本同等)。
上述的的测量方法通过测量托轮轴水平和垂直歪斜，为托轮调整提供了数据依据，通过调直回转窑中心线，使得窑系统运行工况将得到改善，减少了配件和耐火材料的异常损耗，降低了检修费用。同时，提高了运转率，增强了市场竞争力，间接效益巨大。
在本发明中，gi的测量方式具有多种，但是为了进一步提高测量得到的 gi的准确性，优选地，如图5所示，在步骤B中，gi的测量分为两分段进行， gi＝a+b，i为1或2；将带有刻度尺的旋转杆通过磁性支座固定在托轮的旋转轴的轴端上，确定旋转轴的轴端与标记点的垂直距离a，接着测量标记点与直线A1-A2或直线B1-B2之间的垂直距离b。
在上述测量方法中，距离a、距离b的数值的测量方式也具有多种，为了进一步提高测量结果的准确性，优选地，如图6所示，读取刻度尺到标记点垂直距离最小值amin和最大值amax，
Figure RE-GDA0002416734070000061
b的数值的测量也可以采用相同的方法测得。
在本发明中，考虑到在一个位置上架设水准仪难以测量出垂直歪斜，优选地，在步骤E中，测量托轮轴两端轴心即高端和低端相对于基准点的高度 Hg、Hd，托轮的两端轴心测量高差ΔH＝Hg-Hd，理论高度差ΔHt＝d tgη，托轮垂直倾斜的线性数值为：Sy＝d·tgη-Hg+Hd。通过该方式能够进一步地便于测得Sy。
在上述测量方法中，Hg、Hd的测量方式也具有多种，但是为了进一步提高测量结果的准确性，优选地，如图7所示，Hg、Hd的测量具体为：测量水平仪的顶端相对于标尺的基准点的高度li，托轮轴两端轴心即高端和低端相对于基准点的高度Hi为Hi＝li-bi-ai，i为g或d。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (5)

1.一种水泥回转窑托轮轴水平和垂直歪斜的测量方法，其特征在于，所述检测方法包括水平测量和垂直歪斜测量；
水平测量包括以下步骤：
A、在窑头和窑尾的两侧分别设置四个靶标A1、A2和B1、B2以形成直线A1-A2、直线B1-B2，在回转窑的各个档窑墩混凝土基础上安装N个标靶P1、P2至Pn，且设定Pn高度为零；
B、测得托轮轴的高端和低端的最外侧轴心距离直线A1–A2的距离为g1和g2，测得回转窑的窑头和窑尾处旋转中心距离基直线A1-A2的距离为Y1和Yn，测得窑头和窑尾处的轮带间距Xn-X1；测得直线A1-A2、直线B1-B2之间的平均水平距离D，轮带边缘距离直线A1-A2、直线B1-B2的水平距离di和di’
C、计算回转窑的直径直径2R和旋转轴的位置yi，其中，2Ri＝D-di-d′i，y＝di+Ri，由此计算到
Figure RE-FDA0002416734060000011
D、计算得到托轮线性偏差数值ε：
Figure RE-FDA0002416734060000012
垂直歪斜测量包括以下步骤：
E、在托轮轴的两端的轴心的上方设置标记点，在托轮的两端设置标尺和水平仪，接着测量轴心、标记点之间的竖直距离分别为a1、a2，测量两个标记点与水平仪的最高处的高度差分别为b1、b2，计算得托轮倾斜角为
Figure RE-FDA0002416734060000013
窑轴线倾斜与托轮轴倾斜的差值为Sy＝d·tanη-[(a1+b1)-(a2+b2)]，其中，d为两端的轴心之间的水平距离，η为回转窑中心线的理论倾斜角。
2.根据权利要求1所述的水泥回转窑托轮轴水平和垂直歪斜的测量方法，其特征在于，在步骤B中，gi的测量分为两分段进行，gi＝a+b，i为1或2；将带有刻度尺的旋转杆通过磁性支座固定在托轮的旋转轴的轴端上，确定旋转轴的轴端与标记点的距离a，接着测量标记点与直线A1-A2或直线B1-B2之间的距离b。
3.根据权利要求2所述的水泥回转窑托轮轴水平和垂直歪斜的测量方法，其特征在于，读取刻度尺到标记点距离最小值amin和最大值amax，
Figure RE-FDA0002416734060000021
4.根据权利要求1所述的水泥回转窑托轮轴水平和垂直歪斜的测量方法，其特征在于，在步骤E中，测量托轮轴两端轴心即高端和低端相对于基准点的高度Hg、Hd，托轮的两端轴心测量高差ΔH＝Hg-Hd，理论高度差ΔHt＝d tgη，托轮垂直倾斜的线性数值为：Sy＝d·tgη-Hg+Hd。
5.根据权利要求1所述的水泥回转窑托轮轴水平和垂直歪斜的测量方法，其特征在于，Hg、Hd的测量具体为：测量水平仪的顶端相对于标尺的基准点的高度li，托轮轴两端轴心即高端和低端相对于基准点的高度Hi为Hi＝li-bi-ai，i为g或d。
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