CN115435590B - 一种具有在线检测功能的回转窑 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种具有在线检测功能的回转窑，包括炉体、炉头和炉尾，所述炉头安装有燃烧装置和下料管，所述炉尾安装有出气管和进料管，所述炉体处安装有转动齿圈以及多个转动圆环，每个转动圆环处对应安装有两个支撑装置，所述转动齿圈处安装有齿圈驱动装置；所述回转窑还包括检测单元，所述检测单元包括限位圆环、限位装置、位置检测单元和温度检测单元。本申请的回转窑能够实现温度和位置的精确检测，从而使得回转窑的使用更加稳定。

Description

一种具有在线检测功能的回转窑
技术领域
本申请涉及回转窑领域，具体涉及一种具有在线检测功能的回转窑。
背景技术
回转窑是回转窑设备的一种，在建材、冶金、化工、环保等许多生产行业中，广泛地使用回转圆备对固体物料进行机械、物理或化学处理，这类设备被称为回转窑。回转窑体积较大，并且温度较高，并且在运行过程中需要缓慢地旋转，因此需要更加好的监测功能，从而保证回转窑的安全运行，但是在现有的钢铁冶炼行业中使用的回转窑，往往缺少对于回转窑的精确的温度监测，以及接触式的对于炉体的温度的监测，从而监测数据不够全面，不利于回转窑的精确稳定地运行。
发明内容
发明目的：本申请旨在克服现有技术的缺陷，提供一种具有在线检测功能的回转窑。
技术方案：一种具有在线检测功能的回转窑，包括炉体、炉头和炉尾，所述炉头安装有燃烧装置和下料管，所述炉尾安装有出气管和进料管，所述炉体处安装有多个与所述炉体固定连接且包围所述炉体的转动圆环，每个转动圆环处对应安装有两个支撑装置，所述支撑装置包括支撑座、安装于支撑座处的转棍架以及安装于转棍架处的支撑转棍，所述炉体处还安装有转动齿圈，所述转动齿圈处安装有齿圈驱动装置，所述齿圈驱动装置包括第一固定座和第二固定座，所述第一固定座处安装有驱动电机，所述第二固定座处安装有轴承座，所述驱动电机和轴承座之间连接有转轴，所述转轴处安装有与所述转动齿圈啮合的主动齿轮；所述回转窑还包括检测单元，所述检测单元包括限位圆环和限位装置，所述限位圆环固定于炉体处且包围所述炉体，所述限位圆环的两个端面均具有圆环形凹槽，所述限位装置包括固定底座以及固定于固定底座处的两个端部圆环，所述限位圆环位于两个端部圆环之间，所述端部圆环面对限位圆环的端面固定有多个插入所述圆环形凹槽的限位插块。
进一步地，所述转动圆环有两个，所述转动齿圈位于两个转动圆环之间；靠近炉头的转动圆环和所述转动齿圈之间具有至少一个所述检测单元。
根据需要也可以设置其他数量的检测单元，例如2个或三个。
进一步地，每个端部圆环处固定安装有至少4个所述限位插块，且同一个端部圆环处所有的限位插块呈环形等间距分布；任何一个限位插块与其对应的圆环形凹槽之间均不接触。
从而限位插块在平常时不妨碍炉体的正常转动，当炉体发生位置偏移时，限位插块可以起到限位的作用。
进一步地，所述端部圆环面对限位圆环的端面具有弧形滑槽；所述限位圆环的圆周面处具有弧形的检测凹槽，所述检测单元还包括位置检测单元，所述位置检测单元包括位于两个端部圆环之间且与两个端部圆环均固定连接的固定弧面板、安装于固定弧面板处的第一电动伸缩杆、安装于第一电动伸缩杆活动端的安装块以及固定于所述固定弧面板处的L形板，所述L形板处安装有图像采集装置，所述安装块的两侧均安装有侧面检测单元，所述安装块的端部安装有端部检测单元，所述侧面检测单元包括通过弹簧与安装块连接的侧面安装基板以及安装于侧面安装基板处的第一压力传感器，所述第一压力传感器能够抵接所述检测凹槽的侧面进行检测；所述限位圆环的圆周面处具有识别标记，所述检测凹槽的弧面处等间距分布有多个弧面状的凸起，所述端部检测单元包括固定于安装块处的弹性块、固定于弹性块处的端部安装基板以及安装于端部安装基板处的第二压力传感器，所述第二压力传感器能够抵接所述检测凹槽的弧面以及所述凸起进行检测。
进一步地，所述检测单元还包括温度检测单元，所述温度检测单元包括活动弧面板，所述活动弧面板的两侧均具有与所述弧形滑槽配合的弧形滑轨，所述活动弧面板处安装有活动块和第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的活动端安装有圆形挡板，所述圆形挡板处安装有温度传感器，所述限位圆环处还具有检测孔和与检测孔连通的连通孔，所述检测孔两端敞口，所述圆形挡板能够插入所述连通孔并封闭所述检测孔，所述温度传感器能够插入所述检测孔内；所述固定弧面板处还安装有电驱动卷绕装置，所述电驱动卷绕装置和所述活动块之间连接有拉绳。
进一步地，所述连通孔远离检测孔的一端具有倒角。
进一步地，所述检测孔位于识别标记和检测凹槽之间；所述识别标记为均色的识别码、条形码或二维码。
从而图像采集装置可以识别所述识别标记，从而对限位圆环实现定位。
进一步地，所述拉绳为钢丝绳；所述侧面检测单元还包括固定于安装块处的导杆以及固定于导杆端部的端部挡块，所述侧面安装基板处具有被所述导杆穿过的限位导孔。
进一步地，还包括用于检测炉体内部温度的内部温度传感器；所述炉体的上方还安装有红外温度传感器。
从而实现多方位的温度的监控。
进一步地，所述检测凹槽内的凸起的数量大于等于8个。
进一步地，所述弹簧的一端与安装块连接，另一端与侧面安装基板连接。
进一步地，每个侧面安装基板和安装块之间连接有一个弹簧，或4个弹簧。
进一步地，所述弧形凹槽的两侧具有倒角。
有益效果：本申请的回转窑，相比与传统的回转窑，可以实现更多维度的在线检测功能，能够实现对于炉体外侧壁的接触式的温度检测，并且能实现炉体转动速度以及径向偏离以及长度方向偏离的检测，并且在检测过程中不影响回转窑的正常使用，检测效率高，且检测精度高。
附图说明
图1为回转窑第一视角示意图；
图2为回转窑第二视角示意图；
图3为回转窑第三视角示意图；
图4为温度检测单元和位置检测单元与炉体分离第一视角示意图；
图5为温度检测单元和位置检测单元与炉体分离第二视角示意图；
图6为A区域放大图；
图7为限位装置和炉体分离示意图。
具体实施方式
附图标记：1.1炉体；1.2炉头；1.3燃烧装置；1.4炉尾；1.5进料管；1.6出气管；1.7转动圆环；1.8转动齿圈；2.1支撑座；2.2转棍架；2.3支撑转棍；3.1驱动电机；3.2主动齿轮；3.3轴承架；4限位圆环；4.1检测凹槽；4.2凸起；4.3圆环形凹槽；4.4检测孔；4.5连通孔；5限位装置；5.1固定底座；5.2端部圆环；5.3限位插块；5.4弧形滑槽；6位置检测单元；6.1固定弧面板；6.2L形板；6.4第一电动伸缩杆；6.5电驱动卷绕装置；6.6拉绳；6.7.1安装块；6.7.2导杆；6.7.3限位挡块；6.7.4侧面安装基板；6.7.5第一压力传感器；6.7.6弹性块；6.7.7底部安装基板；6.7.8第二压力传感器；6.7.9弹簧；7温度检测单元；7.1活动弧面板；7.2第二电动伸缩杆；7.3活动块；7.4圆环形挡板；7.5温度传感器；7.6弧形滑轨。
下面结合附图作具体说明：一种具有在线检测功能的回转窑，包括炉体1.1、炉头1.2和炉尾1.4，所述炉头1.2安装有燃烧装置1.3和下料管，所述炉尾1.4安装有出气管1.6和进料管1.5，所述炉体1.1处安装有多个与所述炉体1.1固定连接且包围所述炉体的转动圆环1.7，每个转动圆环1.7处对应安装有两个支撑装置，所述支撑装置包括支撑座2.1、安装于支撑座2.1处的转棍架2.2以及安装于转棍架2.2处的支撑转棍2.3，所述炉体1.1处还安装有转动齿圈1.8，所述转动齿圈1.8处安装有齿圈驱动装置，所述齿圈驱动装置包括第一固定座和第二固定座，所述第一固定座处安装有驱动电机3.1，所述第二固定座处安装有轴承座3.3，所述驱动电机3.1和轴承座3.3之间连接有转轴，所述转轴处安装有与所述转动齿圈啮合的主动齿轮3.2；所述回转窑还包括检测单元，所述检测单元包括限位圆环4和限位装置，所述限位圆环4固定于炉体处且包围所述炉体1.1，所述限位圆环4的两个端面均具有圆环形凹槽4.3，所述限位装置包括固定底座5.1以及固定于固定底座5.1处的两个端部圆环5.2，所述限位圆环4位于两个端部圆环5.2之间，所述端部圆环5.2面对限位圆环4的端面固定有多个插入所述圆环形凹槽4.3的限位插块5.3。
所述转动圆环1.7有两个，所述转动齿圈1.8位于两个转动圆环1.7之间；靠近炉头1.2的转动圆环1.7和所述转动齿圈1.8之间具有至少一个所述检测单元。每个端部圆环5.2处固定安装有至少4个所述限位插块5.3，且同一个端部圆环5.2处所有的限位插块5.3呈环形等间距分布；任何一个限位插块5.3与其对应的圆环形凹槽4.3之间均不接触。所述端部圆环5.2面对限位圆环4的端面具有弧形滑槽5.4；所述限位圆环4的圆周面处具有弧形的检测凹槽4.1，所述检测单元还包括位置检测单元，所述位置检测单元包括位于两个端部圆环5.2之间且与两个端部圆环5.2均固定连接的固定弧面板6.1、安装于固定弧面板6.1处的第一电动伸缩杆6.4、安装于第一电动伸缩杆6.4活动端的安装块6.7.1以及固定于所述固定弧面板6.1处的L形板6.2，所述L形板6.2处安装有图像采集装置，所述安装块6.7.1的两侧均安装有侧面检测单元，所述安装块6.7.1的端部安装有端部检测单元，所述侧面检测单元包括通过弹簧6.7.9与安装块6.7.1连接的侧面安装基板6.7.4以及安装于侧面安装基板6.7.4处的第一压力传感器6.7.5，所述第一压力传感器能够抵接所述检测凹槽的侧面进行检测；所述限位圆环4的圆周面处具有识别标记，所述检测凹槽4.1的弧面处等间距分布有多个弧面状的凸起4.2，所述端部检测单元包括固定于安装块处的弹性块6.7.6、固定于弹性块6.7.6处的端部安装基板6.7.7以及安装于端部安装基板6.7.7处的第二压力传感器6.7.8，所述第二压力传感器6.7.8能够抵接所述检测凹槽4.1的弧面以及所述凸起4.2进行检测。
所述检测单元还包括温度检测单元，所述温度检测单元包括活动弧面板7.1，所述活动弧面板7.1的两侧均具有与所述弧形滑槽5.4配合的弧形滑轨7.6，所述活动弧面板7.1处安装有活动块7.3和第二电动伸缩杆7.2，所述第二电动伸缩杆7.2的活动端安装有圆形挡板7.4，所述圆形挡板7.4处安装有温度传感器7.5，所述限位圆环4处还具有检测孔4.4和与检测孔4.4连通的连通孔4.5，所述检测孔4.4两端敞口，所述圆形挡板7.4能够插入所述连通孔4.5并封闭所述检测孔4.4，所述温度传感器7.5能够插入所述检测孔4.4内；所述固定弧面板6.1处还安装有电驱动卷绕装置6.5，所述电驱动卷绕装置6.5和所述活动块7.3之间连接有拉绳6.6。所述连通孔4.5远离检测孔4.4的一端具有倒角。所述检测孔4.4位于识别标记和检测凹槽4.1之间；所述识别标记为均色的识别码、条形码或二维码。所述拉绳6.6为钢丝绳；所述侧面检测单元还包括固定于安装块处的导杆6.7.2以及固定于导杆6.7.2端部的端部挡块6.7.3，所述侧面安装基板6.7.4处具有被所述导杆6.7.2穿过的限位导孔。另外回转窑还包括用于检测炉体1.1内部温度的内部温度传感器；所述炉体1.1的上方还安装有红外温度传感器。所述检测凹槽4.1内的凸起4.2的数量大于等于8个。
如图所示，本申请的回转窑由支撑装置进行支撑，并且有主动齿轮驱动转动齿圈进行转动，另外，本申请的回转窑加装了限位圆环，平常情况下，限位插块插入圆环形凹槽内，但是与圆环形凹槽不接触，从而不影响回转窑炉体的正常转动，但是当意外情况下，炉体发生位置偏移时，限位插块可以起到对炉体进行限位的功能，特别在安装多个检测单元时，由于具有多个限位圆环，从而可以对炉体实现更好的支撑，避免炉体过大幅度的位置偏移。
另外，如图所示，在炉体转动过程中可以对炉体进行位置和温度的检测，如图所示，在炉体转动的过程中，图像采集装置可以采集到识别标记的位置，接着根据炉体的转动速度，第一、二电动伸缩杆可以伸长，从而温度传感器可以插入检测孔内，并且第一压力传感器可以抵接弧形凹槽的端面，第二压力传感器可以抵接弧形凹槽的弧面，根据第一压力传感器的压力情况，可以判断炉体在长度方向上有没有偏移，根据第二压力传感器的情况可以判断炉体的转速是否正常，并且炉体在径向上是否偏移(正常情况下，炉体转动时，除了第二压力传感器接触凸起是压力会发生变化，其他位置第二压力传感器的测量值应该是均匀的，第二压力传感器的测量值随时间的变化是有规律的)，并且炉体转动过程中，第一压力传感器和第二压力传感器的位置不变，随着炉体的转动，第一、二压力传感器可以检测炉体的不同位置。而温度传感器会随着炉体的转动而转动(电驱动卷绕装置处于放松状态)，并且温度传感器接触炉体的外壁，并且圆形挡板会封闭检测孔从而实现更加准确的温度检测。除了炉体内部温度、上方的红外检测之外，还实现对炉体外侧壁的接触式温度检测，从而温度监控数据更加全面，结合位置监测数据，实现更加准确的对炉体运行状态的监控。当检测完毕后，检测时间受弧形凹槽长度的限时，优选地，弧形凹槽对应的弧度大于等于180度，小于等于270度。当检测完毕后，第一、二电动伸缩杆均缩短(此时温度检测单元和位置检测单元不影响炉体的正常转动)，并且使用电驱动卷绕装置收卷拉绳将活动弧面板拉回来，使其恢复至初始位置。恢复初始位置后可以进行下一次的检测。该检测操作可以每隔设定时间执行一次。
本实施例中，检测单元具有一个，在其他实施例中，检测单元可以设置两个或更多个，从而当炉体发生偏移时，对于炉体的限位支撑效果更好，并且对于对应炉体的检测点更多，从而对于炉体的在线检测更加准确。
尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (8)

1.一种具有在线检测功能的回转窑，其特征在于，包括炉体、炉头和炉尾，所述炉头安装有燃烧装置和下料管，所述炉尾安装有出气管和进料管，所述炉体处安装有多个与所述炉体固定连接且包围所述炉体的转动圆环，每个转动圆环处对应安装有两个支撑装置，所述支撑装置包括支撑座、安装于支撑座处的转棍架以及安装于转棍架处的支撑转棍，所述炉体处还安装有转动齿圈，所述转动齿圈处安装有齿圈驱动装置，所述齿圈驱动装置包括第一固定座和第二固定座，所述第一固定座处安装有驱动电机，所述第二固定座处安装有轴承座，所述驱动电机和轴承座之间连接有转轴，所述转轴处安装有与所述转动齿圈啮合的主动齿轮；所述回转窑还包括检测单元，所述检测单元包括限位圆环和限位装置，所述限位圆环固定于炉体处且包围所述炉体，所述限位圆环的两个端面均具有圆环形凹槽，所述限位装置包括固定底座以及固定于固定底座处的两个端部圆环，所述限位圆环位于两个端部圆环之间，所述端部圆环面对限位圆环的端面固定有多个插入所述圆环形凹槽的限位插块；所述端部圆环面对限位圆环的端面具有弧形滑槽；所述限位圆环的圆周面处具有弧形的检测凹槽，所述检测单元还包括位置检测单元，所述位置检测单元包括位于两个端部圆环之间且与两个端部圆环均固定连接的固定弧面板、安装于固定弧面板处的第一电动伸缩杆、安装于第一电动伸缩杆活动端的安装块以及固定于所述固定弧面板处的L形板，所述L形板处安装有图像采集装置，所述安装块的两侧均安装有侧面检测单元，所述安装块的端部安装有端部检测单元，所述侧面检测单元包括通过弹簧与安装块连接的侧面安装基板以及安装于侧面安装基板处的第一压力传感器，所述第一压力传感器能够抵接所述检测凹槽的侧面进行检测；所述限位圆环的圆周面处具有识别标记，所述检测凹槽的弧面处等间距分布有多个弧面状的凸起，所述端部检测单元包括固定于安装块处的弹性块、固定于弹性块处的端部安装基板以及安装于端部安装基板处的第二压力传感器，所述第二压力传感器能够抵接所述检测凹槽的弧面以及所述凸起进行检测；所述检测单元还包括温度检测单元，所述温度检测单元包括活动弧面板，所述活动弧面板的两侧均具有与所述弧形滑槽配合的弧形滑轨，所述活动弧面板处安装有活动块和第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的活动端安装有圆形挡板，所述圆形挡板处安装有温度传感器，所述限位圆环处还具有检测孔和与检测孔连通的连通孔，所述检测孔两端敞口，所述圆形挡板能够插入所述连通孔并封闭所述检测孔，所述温度传感器能够插入所述检测孔内；所述固定弧面板处还安装有电驱动卷绕装置，所述电驱动卷绕装置和所述活动块之间连接有拉绳。
2.根据权利要求1所述的具有在线检测功能的回转窑，其特征在于，所述转动圆环有两个，所述转动齿圈位于两个转动圆环之间；靠近炉头的转动圆环和所述转动齿圈之间具有至少一个所述检测单元。
3.根据权利要求1所述的具有在线检测功能的回转窑，其特征在于，每个端部圆环处固定安装有至少4个所述限位插块，且同一个端部圆环处所有的限位插块呈环形等间距分布；任何一个限位插块与其对应的圆环形凹槽之间均不接触。
4.根据权利要求1所述的具有在线检测功能的回转窑，其特征在于，所述连通孔远离检测孔的一端具有倒角。
5.根据权利要求1所述的具有在线检测功能的回转窑，其特征在于，所述检测孔位于识别标记和检测凹槽之间；所述识别标记为均色的识别码、条形码或二维码。
6.根据权利要求1所述的具有在线检测功能的回转窑，其特征在于，所述拉绳为钢丝绳；所述侧面检测单元还包括固定于安装块处的导杆以及固定于导杆端部的端部挡块，所述侧面安装基板处具有被所述导杆穿过的限位导孔。
7.根据权利要求1所述的具有在线检测功能的回转窑，其特征在于，还包括用于检测炉体内部温度的内部温度传感器；所述炉体的上方还安装有红外温度传感器。
8.根据权利要求1所述的具有在线检测功能的回转窑，其特征在于，所述检测凹槽内的凸起的数量大于等于8个。
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