基于三点法的回转窑运行轴线在线测量系统

摘要

回转窑是冶金、水泥、耐火材料生产中的关键设备，是一种重载荷、大扭矩、多支点、静不定运行系统，确保它安全、高效地运行是相应生产企业提高经济效益的关键。研究发现回转窑的运行好坏主要受其运行轴线的影响，生产中为对它进行合理地调整与维护，需要准确、及时地掌握和分析它的轴线状态，因此，迫切需要研制一套大型回转窑运行轴线监测系统。 本论文首先在分析和比较国内外回转窑检测系统现状的基础上，研究了基于三点法的大型回转窑运行轴线在线测量新方法，该方法不仅能够测得回转窑筒体回转中心的动态变化情况，同时还可以测取轮带和托轮的直径以及它们的变形情况。应用该方法，设计研制了一种新型大型回转窑运行轴线动态测量系统。其次，在系统硬件设计中，说明了传感器性能、通讯方式，并详细分析了测量模块的电路，采用可以进行大距离非接触式精确测量的激光测距传感器。另外，在系统软件设计中，详细分析了系统监测软件的实现，并简要介绍了系统的功能。完成了基于MCGS平台的应用程序的各个模块设计，主要是基于Vc++的单片机与PC机的通讯模块、数据存储和结果显示等模块，并设计了美观友好的人机交互界面，使用户能更直观、快捷地看到测量的结果。测试表明：本文设计的回转窑运行轴线在线测量方法及系统能够在模拟工况下准确地获取回转窑的运行轴线参数。同时，该监测系统具有安装维护方便、工作稳定、运行可靠、测量精度高、监测软件功能齐全等特点。本论文最后就后续的研究工作提出了改进建议。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1回转窑概述

1.2课题目的及研究意义

1.3回转窑轴线检测技术研究现状及存在的问题

1.3.1回转窑轴线检测技术研究现状

1.3.2回转窑轴线检测技术存在的问题

1.4课题主要研究内容

1.5本章小结

第2章回转窑轴线测量的原理和方法

2.1回转窑的基本结构

2.1.1筒体和轮带

2.1.2支撑装置

2.1.3传动装置

2.2回转窑筒体变形原因分析

2.3回转中心三点测量法

2.4回转窑轴线测量系统的测量原理

2.5回转窑轴线调整方法

2.6本章小结

第3章回转窑轴线测量系统硬件设计

3.1测量系统总体结构设计

3.1.1仪器总体性能

3.1.2操作使用特点

3.2传感器的选择

3.2.1位移传感器的选择

3.2.2高温型霍尔接近开关位置传感器

3.3单片机硬件系统的设计

3.3.1单片机的选择

3.3.2电源部分设计

3.3.3液晶显示模块和按键电路设计

3.3.4传感器数据采集电路设计

3.3.5串口通讯模块设计

3.3.6 USB口通讯模块设计

3.4单片机系统的硬件抗干扰措施

3.5本章小结

第4章回转窑轴线测量系统软件设计

4.1回转窑轴线测量系统软件总体设计

4.2下位机回转窑轴线测量软件设计

4.2.1液晶显示程序

4.2.2三路数据传输程序

4.2.3回转窑筒体位移测量程序

4.2.4测量数据的存储与传输

4.2.5软件抗干扰措施

4.3基于VC++6.0的通信程序设计

4.3.1上下位机串口通信构架

4.3.2上位机数据接收和发送

4.3.3上位机接收数据的界面设计

4.4基于MCGS工控组态软件编写的操作界面

4.4.1 MCGS工控组态软件功能及特点简介

4.4.2上位机操作界面的设计

4.5本章小节

第5章测量系统调试及性能评估

5.1硬件调试

5.2软件的调试

5.2.1调试步骤

5.2.2调试方法

5.3系统性能评估

5.4本章小结

第6章结论与展望

致 谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果