[发明专利]回转窑筒体中心线热态测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及回转窑中心线热态测量技术，尤其涉及一种回转窑筒体中心线在热态生产状态下的快速测量方法。 

背景技术

回转窑在水泥、冶金、化工、石灰行业均有重要应用。各领域中，回转窑筒体外围一般都设置若干档托轮和轮带，用于对窑体进行支承。回转窑筒体通过轮带支承在多档支承装置的托轮上慢速回转工作。 

由于回转窑长期不间断在高温状态下工作，某档或几档轮带与窑筒体的相对滑动、摆动、轮带不圆度等因素影响，筒体局部或整体产生复杂动态变形，无法保持筒形形状，也更无法保证回转窑筒体中心线始终保持为一条直线，或者说筒体中心线也在动态变化，从而使得托轮和轮带受力不均，增加功率消耗，同时由于窑体载荷由此产生附加应力，容易使机件损坏，因而需要对筒体中心线准确测量以便后期调整维护。 

由于冷态下回转窑筒体冷却形状容易发生变化，与热态环境下筒体形状差异较大，因而停产状态下的测量更不易发现实际生产时候可能存在的中心偏差问题，需要进行热态动态测量。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷而提供一种回转窑筒体中心线热态测量方法，便捷可靠、易于实施且成本低廉，能够在热态生产环境下对回转窑筒体中心线进行准确测量。 

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案: 

一种回转窑筒体中心线热态测量方法，用于在热态环境下运转的回转窑，所述回转窑筒体外围设置若干档用于支承筒体的筒形轮带，其特征在于包括如下主要步骤: 

1)测量回转窑筒体外围其中一档轮带表面多个测量点的三维空间坐标; 

2)由步骤1)所测轮带表面的三维空间坐标计算拟合出该轮带圆柱面的表面空间位置及形状参数，并进而求得该轮带中心点的三维空间坐标; 

3)用轮带与筒体间滑移量对轮带中心点的三维空间坐标进行修正计算，求得该轮带处回转窑筒体中心点的三维空间坐标; 

4)按照步骤1)-3)依次测量筒体外围所有轮带处回转窑筒体中心点的三维空间坐标; 

5)将回转窑首尾两档处回转窑筒体中心连接构成基准中心线，比较各轮带处回转窑筒体中心点与该基准中心线的偏差，即得到该筒体中心线的实际状态。 

按上述技术方案，步骤1)中，沿回转窑筒体方向建立三维空间坐标系OXYZ，且沿X轴方向在回转窑筒体外围其中一档轮带的两侧各间隔设置两台经纬仪，在轮带表面选取多个测量点，利用该四台经纬仪进行测量，获取该轮带表面多个测量点的三维空间坐标。 

按上述技术方案，步骤2)中，将步骤1)中轮带表面多个测量点的三维空间坐标代入三维空间圆柱面方程进行拟合计算，得到该轮带圆柱面的中心轴线方程，进而求得该档轮带中心点的三维空间坐标Ti(txi，tyi，tzi)，i为该轮带由窑首至窑尾的排列档数。 

按上述技术方案，步骤3)中按下述方式修正得到该轮带处回转窑筒体中心点的三维空间坐标Si(sxi，syi，szi):sxi=txi;syi=syi;szi=tzi-Δ/(2π）;其中，Δ为轮带与筒体间存在的圆周滑动量，单位为mm。 

按上述技术方案，步骤4)中，将测量装置移动，重复步骤1)-3)，得到所有轮带处回转窑筒体中心点的三维空间坐标为Si(sxi，syi，szi)，i为该轮带由窑首至窑尾的排列档数，i=1，2，...，n。 

按上述技术方案，步骤5)中，将回转窑首尾两档轮带处筒体中心点S1和Sn相连接得到一直线SlSn作为理论筒体中心线，计算其余各档轮带处筒体中心点Si(sxi，syi，szi)(i=2，...，n-l)到直线SlSn的垂直距离di(i=2，...，n-l)，也就是各档轮带处筒体中心点的偏离量;由此得到筒体中心线的直线度偏差为:δ=max(d2，d3，...，dn-l)。 

按上述技术方案，步骤1)中，各档轮带两侧各间隔设置的两台经纬仪中，每侧至少有一台为激光经纬仪。 

按上述技术方案，步骤1)中，各档轮带表面测量点的个数不小于20。 

按上述技术方案，步骤1)中，各档轮带两侧各间隔设置的两台经纬仪不动，在轮带两侧表面分别选取多个测量点。 

按上述技术方案，所述经纬仪采集信息均传输至现场计算终端或远程计算和控制系统。 

相比现有技术，本发明具有以下优点和积极效果: 

1)本发明测量现场仅实施简单，拆卸方便，且现场实施可操作性强。