1、回轉(zhuǎn)窯軸線測(cè)量及調(diào)整摘 要：某廠回轉(zhuǎn)窯窯型號(hào)為4.3*64m.其液壓擋輪于2005年4因軸承散架導(dǎo)致故障停窯，因訂制此設(shè)備需36個(gè)月，因此該廠將液壓擋輪軸承簡(jiǎn)單修復(fù)之后安裝使用。由于修復(fù)后的軸承不能承受較大的力，為減輕液壓擋輪的受力，該廠調(diào)整托輪對(duì)液壓擋輪進(jìn)行分力關(guān)鍵字：回轉(zhuǎn)窯軸線 測(cè)量 調(diào)整0 前言某廠回轉(zhuǎn)窯窯型號(hào)為4.3*64m.其液壓擋輪于2005年4因軸承散架導(dǎo)致故障停窯，因訂制此設(shè)備需36個(gè)月，因此該廠將液壓擋輪軸承簡(jiǎn)單修復(fù)之后安裝使用。由于修復(fù)后的軸承不能承受較大的力，為減輕液壓擋輪的受力，該廠調(diào)整托輪對(duì)液壓擋輪進(jìn)行分力。為了合理調(diào)整工藝操作規(guī)程及托輪擺放位置、改善輪帶與托輪的接觸

2、、避免托輪軸瓦發(fā)燒、改善筒體的受力狀況、保護(hù)筒體，在液壓擋輪更換之前，對(duì)窯體進(jìn)行測(cè)量。本文將此次窯體的測(cè)量與調(diào)整進(jìn)行總結(jié)整理，以供同行參考。1 測(cè)試方案及內(nèi)容1） 測(cè)量輪帶直徑利用霍爾傳感器和回轉(zhuǎn)窯軸線測(cè)量?jī)x測(cè)量輪帶的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)周期，從而獲得各檔位輪帶的周長(zhǎng)，換算得到輪帶的直徑；用同樣方法測(cè)量各檔位托輪的直徑。測(cè)量完成后提供各檔位輪帶和托輪直徑。2） 測(cè)量筒體軸線垂直直線度利用水準(zhǔn)儀建立一個(gè)水平基準(zhǔn)面，由標(biāo)尺讀取各檔位輪帶正下方最低點(diǎn)相對(duì)于水平基準(zhǔn)面的高度，并根據(jù)輪帶的直徑以及輪帶與筒體之間的滑移量，計(jì)算得到回轉(zhuǎn)窯各檔支承處筒體中心在垂直方向上的相對(duì)高差，從而得到筒體軸線的垂直直線度。3） 測(cè)

3、量筒體軸線水平直線度利用經(jīng)緯儀在回轉(zhuǎn)窯的一側(cè)建立一個(gè)與窯頭和窯尾托輪底座中心連線基本平行的鉛垂基準(zhǔn)面，測(cè)量各相位處輪帶相對(duì)于垂直基準(zhǔn)面的水平位移，然后根據(jù)輪帶直徑計(jì)算得到各檔位處輪帶中心的水平位置及其變化情況，輪帶中心與筒體中心在同一鉛垂面內(nèi)，從而得到筒體軸線的水平直線度。測(cè)量完成后算出筒體軸線垂直直線度和水平直線度。4）根據(jù)測(cè)量得到的筒體軸線直線度和筒體的安裝情況，制定以軸線準(zhǔn)直為目的托輪位置調(diào)整方案。2 輪帶和托輪直徑測(cè)量2.1 測(cè)量原理輪帶直徑的測(cè)量原理如圖1所示。在輪帶側(cè)面吸附一磁片，在輪帶下方安裝一個(gè)霍爾傳感器，霍爾傳感器在磁片經(jīng)過(guò)時(shí)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，用回轉(zhuǎn)窯軸線測(cè)量?jī)x測(cè)量這些脈沖的

4、時(shí)間間隔，可以得到輪帶的轉(zhuǎn)動(dòng)周期。速度傳感器與測(cè)量?jī)x配合可以測(cè)量輪帶表面的線速度。根據(jù)輪帶表面線速度和轉(zhuǎn)動(dòng)周期可以計(jì)算出輪帶周長(zhǎng)，進(jìn)而計(jì)算得到輪帶直徑。托輪直徑用同樣方法測(cè)量。2.2 測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)量各輪帶和托輪左、中、右三個(gè)位置的直徑，輪帶、托輪及其上面測(cè)量截面的選取及編號(hào)如圖2所示。輪帶上測(cè)量截面的編號(hào)為1、2、3，托輪上的為1、2、3， 1(1)、3(3)號(hào)測(cè)量截面一般距側(cè)面150mm，截面選擇原則為盡量靠近外側(cè)且沒(méi)有油污和大的剝落斑點(diǎn)，2號(hào)截面位于中部，選擇原則為盡量沒(méi)有大的剝落斑點(diǎn)。表1和表2為測(cè)量結(jié)果。表1 托輪直徑測(cè)量數(shù)據(jù)（單位：mm）截面ABCDEF1159916001798.71

5、786.71598.71597.72159915981800.31798.51599.71596.73160015991798.71794.01594.71596.0表2 輪帶直徑測(cè)量數(shù)據(jù)（單位：mm）截面IIIIII15258.75258.35252.525257.75254.05254.535255.052435248.0表中數(shù)據(jù)沒(méi)有小數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)為輪帶或托輪轉(zhuǎn)動(dòng)4周過(guò)程中測(cè)量的最大值，有小數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)為輪帶或托輪轉(zhuǎn)動(dòng)4周，4個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)中剔除最小值后三個(gè)值的平均值。2.3 測(cè)量數(shù)據(jù)分析根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制的托輪和輪帶形狀示意圖如圖3所示。從圖3中可以看出：I、II檔東側(cè)托輪磨損較嚴(yán)重，同時(shí)I檔西側(cè)

6、托輪南端磨損較嚴(yán)重，II檔輪帶南端磨損較多。據(jù)此，可以大致判斷其受力情況，磨損較多主要與長(zhǎng)期受力相對(duì)較大有關(guān)。除III檔西側(cè)托輪A以外，各檔輪帶和托輪南端磨損都相對(duì)較多，其原因可能是安裝時(shí)托輪擺放斜度與筒體斜度不一致；或者運(yùn)行過(guò)程中I、II檔輪帶特別是I檔輪帶向南端移動(dòng)較多，導(dǎo)致筒體實(shí)際斜度變小，而托輪斜度未變，故托輪和輪帶南端普遍受力較大。需在停窯檢修期間對(duì)托輪及輪帶直徑進(jìn)行測(cè)量，或用壓鉛絲法測(cè)量各檔不同位置受力情況，以驗(yàn)證以上分析并進(jìn)行相應(yīng)處理。3 筒體軸線垂直直線度和水平直線度的測(cè)量與分析3.1 垂直直線度測(cè)量及分析3.1.1 測(cè)量原理及有關(guān)數(shù)據(jù)圖4為測(cè)量原理圖及各檔輪帶最低點(diǎn)到水平基準(zhǔn)

7、面的測(cè)量數(shù)據(jù)。S1、S2為回轉(zhuǎn)窯安裝圖紙中各檔輪帶中心的水平距離。根據(jù)輪帶直徑測(cè)量截面布置及垂直位移測(cè)量情況，取各輪帶1號(hào)截面直徑用于計(jì)算回轉(zhuǎn)窯軸線垂直直線度，輪帶直徑數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。表3為輪帶轉(zhuǎn)動(dòng)3周過(guò)程中的滑移量。表3 各檔滑移量數(shù)據(jù) 檔位IIIIII滑移量C（mm）50.523.2540（表3中的數(shù)據(jù)如何得來(lái)？是計(jì)算還是測(cè)量？）設(shè)輪帶直徑為D，筒體加墊板后直徑為d，輪帶與筒體中心高差為h，h（Dd）/2，滑移量C3(Dd )，則h、C關(guān)系為： hC/(6)（公式C（Dd）3的出處？）3.1.2 垂直直線度計(jì)算1)各檔輪帶最低點(diǎn)相對(duì)于水平基準(zhǔn)面的高度H1h1498.1mmH2h2+ h 2=2

8、52.8+1088.2=1341mmH 3= h 3+ h 3+ h 2=531.0+500.0+1088.2=2119.2mm2)各檔輪帶中心與筒體中心的高度差hC/(6)h150.5/(6)2.7mmh223.25/(6)1.2mmh340/(6)2.1mm3)II、III檔筒體中心相對(duì)于I檔筒體中心的實(shí)測(cè)高度h21=(H 2D2/2h2)(H 1D1/2h1)847.2mmh 31=(H3D3/2h3)(H 1D1/2h1)1624.8mm4)II、III檔筒體中心相對(duì)于I檔筒體中心的設(shè)計(jì)高度h21=825.6mmh311650mm 此數(shù)據(jù)由建筑圖紙各檔輪帶中心標(biāo)高換算得到。5)II、I

9、II檔筒體中心實(shí)測(cè)高度與設(shè)計(jì)高度偏差EY2h 21h 2121.6mmEY3h 31h 31-25.2mm （負(fù)值表示偏低）6)II檔筒體中心相對(duì)于I、III檔筒體中心連線的偏差EY2h 21h 31S1/( S 1+ S 2)34.4mm3.1.3 垂直直線度分析圖5為根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制的回轉(zhuǎn)窯垂直直線度分析圖。從圖5可以看出，II檔筒體中心比設(shè)計(jì)值偏高21.6mm，III檔比設(shè)計(jì)值偏低25.2mm。測(cè)量過(guò)程中觀察到I檔基礎(chǔ)有明顯軸向振動(dòng)，而且輪帶側(cè)面焊接的供中控室測(cè)量輪帶與筒體間滑移量用的角鐵已低于與之配合的傳感器。結(jié)合輪帶及托輪磨損數(shù)據(jù)和垂直直線度分析結(jié)果，初步判斷III檔基礎(chǔ)有一定下沉，

10、同時(shí)I檔輪帶向南移動(dòng)距離較大。由上判斷結(jié)果需對(duì)各檔輪帶中心之間軸向水平距離，即圖4中S1、S2，進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，并根據(jù)計(jì)算過(guò)程中步驟6)所示公式校核II檔與I、III中心連線之間偏差EY2，根據(jù)校核情況對(duì)托輪位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。輪帶中心測(cè)量有一定困難，實(shí)際測(cè)量圖4中S1、S2時(shí)可以測(cè)量各檔輪帶側(cè)面最低點(diǎn)之間距離，即圖4中測(cè)量各檔輪帶最低點(diǎn)高度的位置。3.2 水平直線度測(cè)量及分析3.2.1 測(cè)量原理及有關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)量原理圖及主要數(shù)據(jù)如圖6和圖7所示。由于III檔托輪底座中心標(biāo)記已不存在，現(xiàn)以I、II檔托輪底座中心標(biāo)記連線作為理想軸線，并以此為參照物建立鉛垂基準(zhǔn)面：將I、II檔托輪底座中心標(biāo)記分別向東側(cè)平

11、移2676mm和3600mm，標(biāo)記為C1、C2，用經(jīng)緯儀建立過(guò)C 1、C 2的鉛垂面作為水平位移測(cè)量的基準(zhǔn)面。C 2與II檔底座上的輪帶中心標(biāo)記沿軸線方向的距離為DS2 1873mm。由于基準(zhǔn)面與I檔輪帶北側(cè)外圓相切，如圖6所示，故不再用位移傳感器測(cè)量此檔位水平位移，直接用輪帶直徑計(jì)算即可，這樣可以減小支架安裝和振動(dòng)等造成的測(cè)量誤差。基準(zhǔn)面在II、III檔處與位移傳感器上標(biāo)尺的交點(diǎn)分別標(biāo)記為C2、C3，基準(zhǔn)面與I檔輪帶北側(cè)外圓的切點(diǎn)記為C1。C2、C3之間軸向距離為S2，C1、C2之間為DSDS2。基準(zhǔn)面與軸線之間夾角記為。L為輪帶轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中位移傳感器讀數(shù)平均值。L測(cè)量值及平均值見(jiàn)表4。回

12、轉(zhuǎn)窯軸線測(cè)量?jī)x記錄位移數(shù)據(jù)時(shí)將輪帶等分為36份，輪帶每轉(zhuǎn)過(guò)10時(shí)測(cè)量?jī)x記錄一個(gè)位移值，按輪帶標(biāo)稱直徑5250mm計(jì)算，表4中各相位在輪帶表面大約相距458mm，表中相位編號(hào)從輪帶上焊接角鐵的位置開(kāi)始，逆著輪帶轉(zhuǎn)動(dòng)方向編號(hào)增大。表4中加括號(hào)的位移數(shù)據(jù)為較大誤差的原始數(shù)據(jù)，實(shí)際計(jì)算時(shí)取前后兩個(gè)相位位移的平均值作為此相位位移值。括號(hào)中數(shù)值比外面數(shù)值小的說(shuō)明此點(diǎn)是一個(gè)凹陷的剝落斑點(diǎn)，比外面數(shù)值大則是即將產(chǎn)生剝落的鼓起點(diǎn)。根據(jù)傳感器布置情況，I檔取北側(cè)的1號(hào)截面直徑用于計(jì)算水平位移，II、III檔取位于中間的2號(hào)截面直徑用于計(jì)算，輪帶直徑數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。水平直線度計(jì)算結(jié)果為各檔位筒體中心與理想軸線的偏差。計(jì)

13、算過(guò)程為：首先根據(jù)基準(zhǔn)面與理想軸線之間夾角及各檔之間距離計(jì)算出基準(zhǔn)面在各檔位處與理想軸線的距離Lzi，然后根據(jù)傳感器零點(diǎn)與基準(zhǔn)面之間距離L及傳感器讀數(shù)平均值L計(jì)算出各檔輪帶外圓到理想軸線的距離RiLz iLiLi，最后根據(jù)各檔輪帶直徑計(jì)算出輪帶中心與理想軸線的偏差EX iRiDi /2，i1，2，3。基準(zhǔn)面與軸線夾角的正切值為：tan=(E2-E1)/DS=0.03904。I檔輪帶寬度B1750mm。表4 II、III檔輪帶位移數(shù)據(jù)相位 相位16.32.2215.13.925.82.6225.23.735.02.7235.23.545.03.0245.23.254.63.1255.3（1.8）

14、2.964.4（1.8）3.2265.32.674.13.2275.32.283.93.4285.32.09-0.22.7295.42.110-0.2（5.1）-0.5305.4（-2.3）2.111-0.2-1.0315.42.1（5.5）120.0-1.4322.02.1130.0-1.9331.52.214-0.13.7345.32.2150.23.7355.32.3165.53.7365.32.3（-3.3）175.53.2平均值L4.02.4185.53.1最大值-0.2-1.9195.13.9最小值6.33.9205.13.4晃動(dòng)幅度6.55.83.2. 2 水平直線度的計(jì)算1)基

15、準(zhǔn)面在各檔位處與理想軸線的距離LziLz1E1（S1+DS2DSB1/2）tan2621.2mmLz2E 1+(DSDS2)tan3526.9mmLz3E 1+(DSDS2S2)tan4446.2mm2)各檔輪帶外圓到理想軸線的距離RiR1Lz12621.2mmR2Lz2L2（-L2）3526.87895+4.02633.9mmR3Lz3L 3(-L3)4445.71792.5+2.42647.6mm3)各檔輪帶中心與理想軸線的距離EX i EX1R1D1/2-8.2EX2R 2D 2/22633.87525426.9mm EX3R 3D 3/22647.65254.5220.3mm4)II檔

16、輪帶中心相對(duì)于I、III檔輪帶中心連線的偏差EX2EX2（EX2EX1）(EX3EX1)(S2S 2B1/2)(S1B 1/2)0.9mm3.2.3 水平直線度分析根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制的各檔輪帶中心水平偏差情況如圖8所示。計(jì)算數(shù)據(jù)及圖示表明，II、III檔輪帶中心均偏向基準(zhǔn)面所在側(cè)，即東側(cè)，I檔偏向西側(cè)，但三個(gè)檔位輪帶中心仍基本位于同一直線。II檔輪帶中心相對(duì)于I、III檔輪帶中心連線的偏差EX2僅為0.9mm。根據(jù)軸線偏斜情況分析， I檔西側(cè)托輪應(yīng)受力較大，這與托輪和輪帶直徑測(cè)量結(jié)果相符合。同時(shí)，由于軸線歪斜較多，由托輪位置調(diào)整所致的可能性不大，有可能是基礎(chǔ)移動(dòng)所致。若III檔整體向東側(cè)移動(dòng)而I

17、I檔托輪位置無(wú)變化，則II檔輪帶將有所升高I檔輪帶將向西偏移，同時(shí)導(dǎo)致II檔東側(cè)托輪受力較大，這和輪帶及托輪直徑測(cè)量結(jié)果相符合，也和垂直直線度測(cè)量結(jié)果一致。4 托輪位置調(diào)整方案4.1 回轉(zhuǎn)窯存在問(wèn)題及原因分析1)III檔筒體中心比設(shè)計(jì)高度有較大程度降低，達(dá)25mm，向東偏移達(dá)20mm； 2) II檔輪帶比設(shè)計(jì)高度有一定程度降低，但目前II檔筒體中心高出I、III檔筒體中心連線達(dá)34mm，結(jié)合II檔托輪調(diào)整記錄，以確定輪帶降低原因及數(shù)值，筒體中心向東偏移6.9mm；3) I檔輪帶向南端移動(dòng)較多，同時(shí)有較大程度降低，輪帶降低可能為托輪調(diào)整所致，但輪帶沿托輪沿軸向移動(dòng)也會(huì)影響水平高度，結(jié)合計(jì)算結(jié)果和

18、查找I檔托輪調(diào)整記錄，以確定輪帶降低原因及具體數(shù)值，筒體中心有向西偏移8.2mm。根據(jù)回轉(zhuǎn)窯存在問(wèn)題及現(xiàn)場(chǎng)觀察情況，認(rèn)為導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯軸向變化原因有以下幾個(gè)方面：1）III檔基礎(chǔ)東側(cè)有較大下沉，導(dǎo)致筒體中心高度降低，同時(shí)向東歪斜；2） 由于液壓擋輪損壞，導(dǎo)致各檔輪帶長(zhǎng)期在托輪南端運(yùn)行，I檔基礎(chǔ)有較大軸向振動(dòng)，可能與此有關(guān)；3） I檔托輪底座或基礎(chǔ)由于長(zhǎng)期受軸向振動(dòng)影響，可能有一定程度向南移動(dòng)， 注：C1為I檔基礎(chǔ)地面上測(cè)量時(shí)用水泥釘所做的標(biāo)記。4. 2 托輪調(diào)整方案根據(jù)當(dāng)前回轉(zhuǎn)窯軸線實(shí)際情況，結(jié)合實(shí)際調(diào)整的可能性，將III檔托輪和大齒輪底座東側(cè)同時(shí)升高，托輪和大齒輪底座不能同時(shí)調(diào)整，則僅調(diào)整I、II檔托輪，降低II檔輪帶高度，并適當(dāng)調(diào)整I、II檔托輪斜度，調(diào)整方法及計(jì)算過(guò)程如下。為減小托輪調(diào)整工作量，直線度調(diào)整只調(diào)整中間II檔托輪，使II檔輪帶降低，此時(shí)，由于筒體在水平方向存在歪斜，I、II檔托輪中心線也應(yīng)做適當(dāng)調(diào)整，使其與筒體軸線偏轉(zhuǎn)方向一致。因?yàn)镮I檔輪帶升高與筒體軸線水平方向偏斜有關(guān)，