[发明专利]一种用于立式磨液压缸轴向应力的在线监测装置

说明书

本发明提供一种用于立式磨液压缸轴向应力的在线监测装置及方法，包括液压缸、胶黏剂、光纤光栅、光纤、光纤护套、光纤光栅解调仪、中控计算机、液压站、传动臂、磨辊辊套、物料、磨盘衬板。一种用于立式磨液压缸轴向应力的在线监测装置及方法，将光纤光栅传感器沿着液压缸危险点轴向布置，所有的测得数据传递给光纤光栅解调仪，测得信号通过光纤光栅解调仪转化成液压缸轴向应力，并把结果传递给中控计算机，数据在计算机中显示，若超出规定的范围，计算机将向液压站发出指令调节液压站输出压力，最终实现降低液压缸轴向应力的目的。该装置及方法充分发挥了光纤光栅传感器的优良特性和立式磨生产效率，从而实现设计目的。

技术领域

本发明属于立式磨技术领域，尤其涉及一种用于立式磨液压缸轴向应力的在线监测装置。

背景技术

在水泥生产领域，传统的粉磨设备是球磨机，但球磨机能量利用率低、粉磨效率低、系统单位电耗高，随着市场的竞争越来越激烈，立式磨由于其能量利用率高、粉磨效率高、系统单位电耗低等优点，在生料粉磨市场上逐渐代替球磨机作为终粉磨设备。但立式磨也有自己的不足之处，随着水泥市场的竞争激烈化，越来越多的大型生产线成立出来，大型立磨的研发也面临更多的挑战，产量大，工况复杂，所需液压缸也越来越大，大产量的指标要求立式磨碾磨料层厚度比较大，产生较大的冲击力，这种呈非对称循环的冲击力通过传动臂传递到液压缸上，使液压缸活塞杆伸出端产生疲劳，最终造成液压缸活塞杆伸出端最细处断裂，导致生产停滞，给水泥整条线的运行带来了极大的不便，经考察液压缸断裂频率比较高，有的是严重过载破坏断裂，有的是疲劳断裂，目前一直是被动的更换液压缸。

发明内容

本发明的目的是为了解决由于液压缸断裂导致水泥生产线停滞的问题，针对立式磨工况特性，设计一种液压缸轴向应力在线监测装置。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种用于立式磨液压缸轴向应力的在线监测装置，包括在液压缸表面安装有检测单元，检测单元轴向固定在液压缸表面。

所述的检测单元包括光纤和光纤光栅，还包括光纤光栅解调仪和中控计算机，所述的光纤光栅采集的数据通过所述的光纤传递给光纤光栅解调仪，通过光纤光栅解调仪把信号转化成液压缸轴向力，并把结果显示在中控计算机中。

在光纤外套接有光纤护套。

所述的液压缸与所述的液压站通过管道连接。

液压缸与磨辊辊套通过传动臂传动连接，所述的液压缸通过销轴与所述的传动臂连接。

物料在所述的磨辊辊套与所述的磨盘衬板之间进行粉磨作业，且所述的物料在粉磨作业的过程中会对所述的磨辊辊套产生冲击力。

所述的液压缸、胶黏剂、光纤光栅、光纤、光纤护套、光纤光栅解调仪、中控计算机、液压站、依次连接，组成一个闭环反馈系统，实现对液压缸的智能化调节。

所述的液压缸与所述的液压站通过管道连接，液压站工作压力一般为12MPa，额定压力为16MPa；

所述的光纤光栅与所述的光纤组成了监测单元，通过所述的胶黏剂轴向固定在所述的液压缸表面上；

所述的光纤光栅采集的数据通过所述的光纤传递给光纤光栅解调仪，通过光纤光栅解调仪把信号转化成液压缸轴向力，并把结果显示在所述的中控计算机中；

所述的光纤外面设有所述的光纤护套起到保护作用；

所述的磨辊辊套对物料产生的压力F是所述的液压缸拉力F_液压产生的，且F近似于F_液压。

本发明的有益效果：现场安装方便，控制简单可靠，不仅可以监测液压缸轴向应力数值，还可以进行智能控制调节液压站输出压力，甚至可以预测寿命。该装置及方法充分发挥了光纤光栅传感器的优良特性和立式磨生产效率，从而实现设计目的。