水泥回转窑托轮径向压力测试技术研究

摘要

在水泥回转窑生产的过程中，托轮所受的径向压力是一个时变参量，不能实时准确测量，这就为托轮工监测回转窑运行状况以及调整托轮造成很大麻烦。为了摆脱基于托轮工个人经验调窑的现状，实现数据化调窑，使回转窑高效运行，开展了一项回转窑托轮压力测试技术方案的研究与实施。
　　通过对回转窑托轮进行结构分析以及受力分析，得出托轮压力测试技术需要采用电阻应变片式的电测法。回转窑属于重型设备，理论分析其支撑结构的变形微小，而且现场试验证明支撑结构的不同位置灵敏度极低且不一致，因此为了提高测试系统的灵敏度，利用ABAQUS仿真分析得出托轮轴承底座应力分布云图，从而找到应力最大区域。这为托轮压力测试方法的设计提供了理论支撑，使压力测点位置的选择以及测点分布更加合理明确。根据实际需要，测试系统不仅要满足现场近距离观测数据进行调整托轮的需求，而且还要满足在中控室远程监测数据以便及时发现回转窑运行问题的需求，因此测试系统采用具有无线传输功能的多通道静态应变采集仪。
　　系统建立以后，需要对测试系统各个测点进行现场静态标定，获得其灵敏度，因而设计了两种标定方案。一种是利用窑体作用到各个拖轮上的压力进行标定。但是该力在几百吨左右，而且托轮和轮带间的许用空间有限，目前并没有针对这种超大载荷的测量装置，因此设计了一款适用于小空间的大量程压力测量传感器。利用传感器测得的各个托轮所承受的压力以及相应测点输出的应变值计算出各测点的灵敏度。另一种是利用托轮轴对各测点进行加载卸载完成标定。尽管顶放托轮轴较繁琐，但是拖轮轴的重量可容易获得，即各测点的载荷可知，进而获得测点灵敏度。这两种方案各有利弊，但均可完成测试系统灵敏度的标定。
　　通过高速应变采集仪得到各测点的数据，根据数据找出托轮受力规律，给出合理的托轮压力计算方法，完善软件功能。最后利用该测试系统进行现场测试，获得各个托轮所受的压力后，采用另一种在线碾压带钢的方法测量托轮压力。利用该结果检验测试系统的测试结果，可知该测试系统测试结果合理，各个通道均处于正常工作状态。
　　该测试系统将各个托轮所受的压力更为直观方便地呈现给调轮工，为其调整托轮提供数据化支持与服务。与传统的压铅丝调整托轮相比，该技术可大大提高调托轮效率。日常监测中，系统软件可提前发现问题并报警，降低企业损失，提高企业效益。

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第一章 绪论

1.1 回转窑结构特征

1.2 回转窑工作原理

1.3 国内外研究现状

1.4 论文课题来源、工程背景及其意义

1.5 论文主要研究内容

第二章 托轮与轴承座受力分析及应力分析

2.1 托轮与轴承底座受力分析

2.2 轴承底座应力仿真分析

2.3 应力计算结果

2.4 本章小结

第三章 压力测试技术方案设计

3.1 测力方法的选择

3.2 应变测力方法的设计

3.3 测试系统的组成

3.4 本章小结

第四章 测试系统标定

4.1 标定的意义

4.2 静态标定方案Ⅰ——利用托轮所受的径向压力标定

4.3 静态标定方案Ⅱ——利用托轮轴自重标定

4.4 本章小结

第五章 现场静态及在线测试

5.1 现场静态标定结果

5.2 托轮压力测试

5.3 在线测压方案及结果

5.4 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文