[发明专利]一种回转窑底部托轮径向力多点检测方法

说明书

一种回转窑底部托轮径向力多点检测方法，步骤1，托轮所受正压力分析；步骤2，测力点的选取；步骤3，计算机对获得的传感器数据进行分析处理，对回转窑的多个托轮受力进行检测，若实际测得力小于理论值，则认为托轮架空，需要重新调整托轮位置，使其处在承重状态；若实际测得力大于理论值，则认为回转窑朝托轮超重方向倾斜，需及时调整托轮位置，使左右托轮受力平衡；可同时在线实时检测多个托轮的径向力，对托轮架空或过载状态及时给出提示，保障回转窑长期安全稳定运行。

技术领域

本发明属于自动化检测技术领域，特别涉及回转窑底部托轮径向力的多点检测。

背景技术

回转窑在工业生产中占据着举足轻重的地位，其运行状况直接决定着企业的效益，因此回转窑的检测与维护对企业显得至关重要。《水泥回转窑托轮轴向受力的分析与检测》一文指出，目前回转窑的检测主要包含以下几个方面：回转窑轴线的检测、回转窑托轮位置的检测、回转窑托轮轴向力检测等，目前，对于回转窑托轮受力分析主要集中在轴向受力分析以及支承力分析，回转窑托轮轴向结构复杂，轴向力的研究难度较大，且回转窑的体积质量巨大，支承力分析也大多只是限于理论分析。国内外对回转窑托轮所受径向力研究较少，实际并未见可以方便应用的托轮径向力检测装置。大型回转窑支承组数为两挡或两挡以上，筒体较长，支承点间跨距大，分散的力不便于监测与管理，因此，研究回转窑托轮径向力多点检测方法十分必要。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种回转窑底部托轮径向力多点检测方法，用于对回转窑底部的多档托轮运行状态进行监控，使每档托轮受力正常，为回转窑的故障诊断提供参考数据，防止某个托轮架空或者过载，保障回转窑长期安全稳定运行，提高其运转率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种回转窑底部托轮径向力多点检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，托轮所受正压力分析，具体做法是：

根据回转窑的筒体材质、物料多少及回转窑的倾斜角度分析第i档托轮所受重力载荷G_i在垂直于轮带和托轮接触面的分力M_i＝G_icosα，进而进行受力分解，在回转窑正常工作情况下，托轮与竖直方向成30°，即φ＝30°，则根据三角函数关系得第i档单侧托轮所受正压力F_i＝M_i/2cosφ，则第i档单侧托轮所受正压力F_i在水平方向上的分力f_i＝F_isinφ,第i档单侧托轮所受正压力F_i在竖直方向上的分力t_i＝F_icosφ,t_i通过托轮基座传回大地，f_i采用多点检测方法进行测量；

对回转窑建立变刚度连续梁有限元模型，分段定义梁单元的几何参数，加载求解可得各档托轮所受重力载荷G_i在垂直于轮带和托轮接触面的分力M_i，可得到第i档单侧托轮所受正压力为：

则第i档单侧托轮所受正压力F_i在水平方向上的分力f_i为：

式中：M_i为垂直于轮带和托轮接触面的垂直于轮带和托轮接触面的分力，G_i为重力载荷，F_i为轮带对第i档单侧托轮表面的正压力；f_i为第i档单侧托轮表面所受正压力F_i在水平方向的分力；t_i为第i档单侧托轮表面所受正压力F_i在竖直方向上的分力；φ为回转窑底部托轮与竖直方向的夹角；

步骤2，测力点的选取，具体做法是：