回转窑托轮轴向力在线监测系统的研究

摘要

回转窑是水泥、冶金等行业的重要烧成设备，其运行的可靠性对企业的经济效益影响很大。根据主要水泥公司回转窑运行维护报告，窑托轮轴承烧瓦故障及其表面的异常磨损是影响回转窑运行可靠性的主要原因，而这些现象往往是由于托轮轴向力过大造成的。目前，窑设备的维护方式已经逐渐从事后维修转变为基于在线监测的预防性维修。事后维修不仅效率低、成本高，而且若因托轮轴向力过大引起停窑事故会使企业损失巨额产值。因此，研制回转窑托轮轴向力在线监测系统装置来预防故障发生已经显得非常重要。
　　本文主要研究内容如下：
　　通过对托轮结构和回转窑常见故障的分析，确定托轮轴向力过大是窑运行的主要故障之一，通过分析托轮轴向力的主要来源，提出通过监测回转窑托轮倾角变化来监测托轮轴向力变化的测量方法。
　　选取合适的时域分析方法对托轮倾角信号进行初步判定，然后选择FFT和小波包分析方法对异常信号进行离线处理。通过对实验数据处理结果进行验证表明基于托轮倾角变化来监测托轮轴向力的有效性。
　　回转窑托轮轴向力在线监测系统的总体设计包括系统体系结构设计、功能结构设计、整体硬件设计、传感器和数据采集卡的选取。在完成对数据处理方法研究的基础上，选择LabVIEW作为系统开发平台，选择MySQL作为数据存储和管理工具，结合MATLAB进行混合编程，开发出软件程序，研制出该监测系统装置。
　　通过在线监测回转窑托轮轴向力变化，进行数据分析、判定、趋势预测和超限报警，可以准确地掌握托轮轴向力的情况，及时指导托轮位置的在线调整，从而能够预防相关故障的发生，延长托轮寿命，提高回转窑的安全运行效率。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题来源及回转窑概述

1.2课题研究的背景和意义

1.3回转窑托轮轴向力监测系统的国内外研究现状

1.4研究目标、研究内容及拟解决的关键技术

1.5 本章小结

第2章 回转窑托轮轴向力变化分析和监测原理

2.1回转窑托轮基本状况及常见故障分析

2.2回转窑托轮轴向受力分析

2.3 回转窑托轮轴向力的测量方案

2.4 回转窑托轮轴向力在线监测系统的具体实施方法

2.5 本章小结

第3章 基于时频域的托轮轴向力状况分析方法

3.1时域分析方法

3.2频域分析方法

3.3 基于小波变换理论的分析方法

3.4 诊断方法步骤

3.5 实验结果及数据分析

3.6本章小结

第4章 回转窑托轮轴向力监测系统总体设计

4.1监测系统的需求分析

4.2监测系统的总体结构设计

4.3监测系统的硬件设计

4.4本章小结

第5章 监测系统的软件设计

5.1 LabVIEW软件平台介绍

5.2 LabVIEW与数据库连接

5.3 LabVIEW与MATLAB混合编程

5.4监测系统各功能模块设计

5.5本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的论文