天瑞12000t/d回轉窯軸線動態測量測試法

劉長雨，楊鈞，胡彥方

天瑞12000t/d回轉窯軸線動態測量測試法

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生產線回轉窯軸線測量測試報告。本項目擬采用回轉窯軸線測量系統對大型回轉窯進行軸線和托輪位置測量，獲得回轉窯運行過程中的筒體軸線動態位置及變化情況，為調整回轉窯工藝規程及托輪擺放位置、改善筒體受力狀況、預防托輪軸瓦發燒提供依據。

可提供以下測量項目：

（1）動態輪帶附近筒體的溫度

（2）動態輪帶的溫度

（3）動態托輪的表面溫度

（4）動態托輪軸的溫度

（5）回轉窯的斜度

（6）窯設備狀態檢查并分析

（7）運轉輪帶滑移量

（8）運轉輪帶與墊板的間隙

（9）動態輪帶的直徑

（10）動態托輪直徑

（11）回轉窯輪帶水平位移

（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）回轉窯水平直線度測量結果及分析

（15）回轉窯垂直直線度測量結果及分析

（16）指導調窯，即調整托輪的位置

（17）調整窯軸線的托輪位移的數據

（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窯軸線測量儀測量輪帶的轉速及輪帶的轉動周期，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，并根據輪帶的直徑以及輪帶與筒體之間的滑移量，計算得到回轉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：利用經緯儀在回轉窯的北側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 回轉窯輪帶直徑的測量

回轉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 回轉窯垂直直線度測量

4.1 測量結果

回轉窯筒體軸線垂直直線度測量原理及結果如圖2所示。

圖2 回轉窯軸線垂直直線度測量原理及測量結果圖

4.2 數據分析計算

（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 回轉窯水平直線度測量

5.1 回轉窯輪帶水平位移測量結果

回轉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，取若干圈數據平均處理，得一周內軸線位移隨著時間變化的曲線如圖3、4、5所示。

5.2 回轉窯各檔輪帶處筒體軸心水平直線度計算

回轉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位動態位移曲線

圖4 Ⅱ位動態位移曲線

圖5 Ⅲ位動態位移曲線

表2 筒體軸心水平位置折算表

圖6 回轉窯筒體Ⅱ檔位與Ⅰ、Ⅲ實測中心連線的高度偏差

圖7 回轉窯筒體各檔位軸心與理想中心線的水平偏差

圖8 回轉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）9.1mm（圖7）。

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

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

（4）根據以上測試結果，回轉窯各檔輪帶處筒體動態軸線運行狀況一般，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）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、偏低的現象，南側托輪北移量比北側托輪移動量稍大點。

（5）回轉窯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，并完善回轉窯液壓檔輪功能，使窯能夠按規定自由地上竄下滑，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檔個別托輪軸發熱現象，除了對托輪作相應的調整外，建議對潤滑油品及油品添加劑做些調整或更換，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