回轉窯中心線快速測量法

□□朱鳳春

回轉窯中心線快速測量法

Quick Measure of Central Line for Rotary Kiln

□□朱鳳春

對回轉窯筒體中心實心測量傳統(tǒng)作法的難點進行了描述，給出了解決測量難點的辦法。利用該測量計算方法可大幅度縮短測量時間，提高測量精度。

回轉窯；筒體；斷面；幾何中心；測量；輪帶

水泥廠回轉窯筒體在安裝時或在大修時，都要進行中心線的測量。安裝時的測量目的是保證筒體的各個接口處的幾何中心點處于同一直線上；大修時的測量主要是測量三個輪帶中斷面處的筒體幾何中心，以便通過必要的調(diào)整使回轉窯筒體在正常運行過程中各輪帶處筒體的幾何中心處于同一直線上。

通常的測量辦法是在筒體內(nèi)各段筒體端面處分別安裝一個支架2（圖1），在筒體1上將支架2焊牢，支架2的中心區(qū)域是一個約250mm× 250mm，厚10mm的鋼制中心板3，中心板3中心區(qū)域開一個約φ100mm的孔，孔的上方穿一個M8的螺栓5，并固定一個可以繞螺栓轉動的擋板4，擋板向外的一面貼一張白紙，其大小應蓋滿擋板。

首先分別找出各支架處筒體橫斷面的幾何中心：制作一個半徑接近（小于規(guī)格半徑約10mm）筒體內(nèi)徑的劃規(guī)，在筒體內(nèi)圓周上采用6～8點均布，在中心架擋板上找出該處幾何中心粗略范圍，再用幾何作圖法精確劃出幾何中心點O（圖2）。

筒體組對安裝時，設共有n節(jié)筒體斷節(jié)，共有n＋1個斷面，如圖3所示。設按上述方法在各斷面處找出的幾何中心點分別為O0，O1，O2，…，Oi，…，On。一般測量方法是將經(jīng)緯儀架在最外端筒體端面之外。現(xiàn)假設其位置如圖3所示布置。先將經(jīng)緯儀發(fā)出的激光束光點對準O0點，而后將O0，O1，O2，…，Oi，…，On－1處的擋板轉開90°以上并用螺栓5固定，使得光點能從開孔處通過，將光點對準On點，而后復核O0處看光點是否同O0重合。若產(chǎn)生偏離，則需反復調(diào)整經(jīng)緯儀位置，使O0，On點能同時與光點重合。做完這一步后逐一將O1，O2，…，Oi，…，On－1處的擋板恢復原位（注意轉開時所做的位置標記，不應產(chǎn)生偏離），將光點打到該處支架的擋板上，標出光點位置。測量光點位置與幾何中心點的相對位置，其結果就是該處筒體斷面相對于筒體中心線的實際直線偏差。根據(jù)這一偏差值就可以對筒體進行直線度的調(diào)整。

該方法的優(yōu)點是測量結果直觀，一目了然，缺點是在將經(jīng)緯儀的光點同時對準首檔、末檔端面幾何中心的過程中，操作比較繁復，占用較長時間，有時甚至在整個過程中，環(huán)境溫度已發(fā)生變化，導致測量誤差較大。

為解決此問題，可借助計算法取代直接測量法，以節(jié)省大量反復瞄準的工作，迅速得出測量結果。該法只需將經(jīng)緯儀的十字中心或激光測量儀的光點瞄在中心板的擋板范圍之內(nèi)即可迅速計算出各斷面處中心偏差結果。具體測量和計算步驟如下（圖3）：

（1）將測量儀器置于合適位置處，調(diào)整角度與窯筒體斜度大致一致。

（2）將光點或鏡頭十字中心瞄準各道中心板的擋板，并記錄讀取數(shù)據(jù)。

如圖3：第i個中心板上，以幾何中心Oi（實測）為原點，做水平、垂直數(shù)軸，光點所處位置的坐標值為（xi，yi），讀取并記錄（x0，y0）；（x1，y1）；（x2，y2）；……；（xi，yi）；……；（xn，yn）。

（3）計算

設共有n＋1個測量點，各測量點距第0個測量點的軸向距離為Li。下面分兩種情況討論：

a如果各截面幾何中心都在同一直線上，則過（x0，y0），（xn，yn）兩點的直線應滿足

若所測得的各組坐標值完全符合式（1），則無須調(diào)整。

b如果各道幾何中心不都在一條直線上，則式（1）不成立。此時各截面處應調(diào)整的偏差值：

該方法以首末兩處中心連線為基準，所以只需計算中間各處偏移量即可。

如圖3，從左側向右側方向看過去，δxi為正，說明該處斷面幾何中心位置偏低；δxi為負，說明該處斷面幾何中心位置偏高。δyi為正，說明該處斷面幾何中心位置偏左；反之則偏右。

筒體對接時，應嚴格按測得的數(shù)值進行調(diào)整，使各斷面處的幾何中心連線呈一直線；在對各道托輪進行實際調(diào)整時，應考慮筒體與輪帶之間的間隙、各道輪帶處筒體及輪帶的溫度差等因素，保證筒體在正常運轉狀態(tài)下各輪帶處的筒體斷面中心在同一直線上。

筆者多次將該方法應用于回轉窯筒體安裝檢修過程的測量，證明對回轉窯筒體的實心測量輔助采用上述計算法，可以得到與傳統(tǒng)的直接實心測量法完全一致的測量結果（包括測量精度）。所以說，采用本文所述輔助測量方法，可以在保證得到同樣測量精度的前提下，節(jié)省大量反復瞄準的工作，迅速得出測量結果。

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TQ172.622.29

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1001－6171（2010）04－0096－02

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2009－11－07； 編輯：趙 蓮