劉長雨，楊鈞，胡彥方

天瑞12000t/d回轉(zhuǎn)窯軸線動態(tài)測量測試法

Dynamic Axis Measurement Test of Rotary Kiln for Tianrui 12000t/d Production Line

劉長雨，楊鈞，胡彥方

1 測試目的及項目

應天瑞（鄭州）水泥有限公司要求，天津仕名機電備件有限公司成功完成其12000t/d生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯軸線測量測試報告。本項目擬采用回轉(zhuǎn)窯軸線測量系統(tǒng)對大型回轉(zhuǎn)窯進行軸線和托輪位置測量，獲得回轉(zhuǎn)窯運行過程中的筒體軸線動態(tài)位置及變化情況，為調(diào)整回轉(zhuǎn)窯工藝規(guī)程及托輪擺放位置、改善筒體受力狀況、預防托輪軸瓦發(fā)燒提供依據(jù)。

可提供以下測量項目：

（1）動態(tài)輪帶附近筒體的溫度

（2）動態(tài)輪帶的溫度

（3）動態(tài)托輪的表面溫度

（4）動態(tài)托輪軸的溫度

（5）回轉(zhuǎn)窯的斜度

（6）窯設備狀態(tài)檢查并分析

（7）運轉(zhuǎn)輪帶滑移量

（8）運轉(zhuǎn)輪帶與墊板的間隙

（9）動態(tài)輪帶的直徑

（10）動態(tài)托輪直徑

（11）回轉(zhuǎn)窯輪帶水平位移

（12）各檔位輪帶軸心與筒體軸心的高度差

（13）托輪底座的標高

（14）回轉(zhuǎn)窯水平直線度測量結果及分析

（15）回轉(zhuǎn)窯垂直直線度測量結果及分析

（16）指導調(diào)窯，即調(diào)整托輪的位置

（17）調(diào)整窯軸線的托輪位移的數(shù)據(jù)

（18）各檔托輪的位置

2 測試分析方案

（1）輪帶直徑測量：利用霍爾傳感器和回轉(zhuǎn)窯軸線測量儀測量輪帶的轉(zhuǎn)速及輪帶的轉(zhuǎn)動周期，從而獲得各檔位輪帶的周長，并換算得到輪帶的直徑。

（2）筒體軸心垂直直線度測量：利用水準儀建立一個水平基準面，由標尺讀取各檔位輪帶正下方最低點相對于水平基準面的相對高度，并根據(jù)輪帶的直徑以及輪帶與筒體之間的滑移量，計算得到回轉(zhuǎn)窯各檔筒體軸心在垂直方向上的相對高差，從而得到筒體軸線的垂直直線度。

（3）筒體軸心水平直線度測量：利用經(jīng)緯儀在回轉(zhuǎn)窯的北側(cè)建立一個與底座中心線相平行的垂直基準面，在測量時，將各檔位的輪帶劃分為若干個相位，并測量各相位處輪帶相對于垂直基準面的水平位移，然后根據(jù)輪帶直徑，計算得到各檔位處筒體軸心的水平直線度。

（4）對測量結果進行計算分析，給出各檔位處筒體軸心與理想位置的偏差。

3 回轉(zhuǎn)窯輪帶直徑的測量

回轉(zhuǎn)窯各檔位輪帶的直徑測量原理如圖1所示，測量結果見表1。

表1 各檔位輪帶直徑的測量結果

4 回轉(zhuǎn)窯垂直直線度測量

4.1 測量結果

回轉(zhuǎn)窯筒體軸線垂直直線度測量原理及結果如圖2所示。

圖2 回轉(zhuǎn)窯軸線垂直直線度測量原理及測量結果圖

4.2 數(shù)據(jù)分析計算

（1）Ⅰ、Ⅱ檔位輪帶最低點相對于Ⅲ檔位的高度差

y21=1196mm

y31=2748mm

（2）各檔位輪帶軸心與筒體軸心的高度差

δ1=Δ1/2π=8.6/2π=1.4mm

δ2=Δ2/2π=42/2π=6.7mm

δ3=Δ3/2π=10.5/2π=1.7mm

（3）各檔位筒體軸心高度

Y1=D1/2-δ1=7652.4/2-1.4=3824.8mm

Y2=y21+D2/2-δ2=1196+7656.3/2-6.7=5017.5mm

Y3=y31+D3/2-δ3=2748+7651.4/2-1.7=6572mm

（4）Ⅱ、Ⅲ檔筒體軸心相對于Ⅰ檔的高度差

Y21=Y2-Y1=5017.5-3824.8=1192.7mm

Y31=Y3-Y1=6572-3824.8=2747.2mm

（5）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ檔筒體軸心與理想軸心的偏差

根據(jù)各檔位之間的跨距（圖2），可計算出各檔軸心相對位置的偏差。

實際測量傾斜度計算

α′=Y31/S13=2747.2/68500=0.0401

y′21=S12×α′=30000×0.0401=1203.2mm

Ⅱ檔位筒體軸心高度偏差（正值表示偏低）

E2=y′21-Y21=1203.2-1192.7=10.5mm

5 回轉(zhuǎn)窯水平直線度測量

5.1 回轉(zhuǎn)窯輪帶水平位移測量結果

回轉(zhuǎn)窯輪帶直徑及筒體軸線水平直線度的測量原理如圖1所示，在測量時，取若干圈數(shù)據(jù)平均處理，得一周內(nèi)軸線位移隨著時間變化的曲線如圖3、4、5所示。

5.2 回轉(zhuǎn)窯各檔輪帶處筒體軸心水平直線度計算

回轉(zhuǎn)窯各檔輪帶處筒體軸心水平位置的計算如表2所示。

圖3 Ⅰ位動態(tài)位移曲線

圖4 Ⅱ位動態(tài)位移曲線

圖5 Ⅲ位動態(tài)位移曲線

表2 筒體軸心水平位置折算表

圖6 回轉(zhuǎn)窯筒體Ⅱ檔位與Ⅰ、Ⅲ實測中心連線的高度偏差

圖7 回轉(zhuǎn)窯筒體各檔位軸心與理想中心線的水平偏差

圖8 回轉(zhuǎn)窯托輪水平偏差測量

各檔位筒體軸心與底板中心線（理想位置）的偏差：

E1=4512.5-4525=-12.5mm

E2=4525.1-4525=0.1mm

E3=4520.6-4525=-4.4mm

6 結論及建議

（1）由回轉(zhuǎn)窯各檔輪帶處筒體軸線垂直直線度測量結果的計算與分析可知，回轉(zhuǎn)窯筒體軸線的實際傾斜度（0.0401）和設計傾斜度（0.04）基本一致，而Ⅱ檔處筒體的軸心相對于理想位置偏低10.5mm（圖6）。

（2）由回轉(zhuǎn)窯各檔輪帶處筒體軸線水平直線度測量結果可知，Ⅱ檔處筒體的軸心相對于Ⅰ、Ⅲ理想中心線在水平方向上向南偏（安裝測量桿的另一側(cè)）9.1mm（圖7）。

（3）回轉(zhuǎn)窯托輪水平偏差測量。利用經(jīng)緯儀在回轉(zhuǎn)窯的兩側(cè)分別建立一個與底座中心線相平行的垂直基準面，根據(jù)托輪最外緣到垂直基準面的距離，可確定回轉(zhuǎn)窯托輪水平偏差。由圖8測量數(shù)據(jù)可看出：

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ檔托輪均有些偏斜，尤其Ⅱ檔兩側(cè)托輪，北側(cè)偏差達4mm，Ⅱ檔托輪組擺放位置有點偏南。

（4）根據(jù)以上測試結果，回轉(zhuǎn)窯各檔輪帶處筒體動態(tài)軸線運行狀況一般，Ⅱ檔處筒體的軸心相對于Ⅰ、Ⅲ理想中心線在水平方向上向南偏（安裝測量桿的另一側(cè)）9.1mm，建議有計劃地分期將Ⅱ檔北移9mm左右，結合Ⅱ檔托輪組擺放位置有點偏南、偏低的現(xiàn)象，南側(cè)托輪北移量比北側(cè)托輪移動量稍大點。

（5）回轉(zhuǎn)窯Ⅰ、Ⅱ檔托輪軸表面狀況差，建議盡量恢復軸表面幾何形狀、尺寸及精度。

（6）液壓檔輪及輪帶表面狀況差，建議對液壓檔輪及輪帶表面進行修復，并完善回轉(zhuǎn)窯液壓檔輪功能，使窯能夠按規(guī)定自由地上竄下滑，合理擺放各檔托輪位置，使窯的上竄下滑阻力盡量減少，以防損壞機械設備。

此外，針對目前Ⅰ、Ⅱ檔個別托輪軸發(fā)熱現(xiàn)象，除了對托輪作相應的調(diào)整外，建議對潤滑油品及油品添加劑做些調(diào)整或更換，在軸瓦的冷卻方面可做適當改進。

TQ172.622.29

A

1001-6171（2011）01-0045-03

2010-11-19； 編輯：沈 穎