回转窑测量项目方法及工具.docx
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回转窑测量项目方法及工具
回转窑测量项目方法及工具
一、回转窑轴线度的测量
在诸多影响回转窑正常运行的因素中，回转窑筒体轴线是回转窑的最重要参数。
正常的回转窑轴线应该是一条直线，但是实际上，由于长期在恶劣环境里运转，回转窑的轮带和托轮会发生相互磨损，加上回转窑的基座发生沉降，回转窑每一档的位置必然会发生改变，从而影响轴线的直线度。
如果回转窑不在一条直线上运转，反过来也会加剧轮带与筒体之间的磨损，增大回转窑运行的阻力，降低回转窑的运转率．这是一个恶性循环问题。
现将回转窑轴线测量方法及需要工具介绍如下：
1、测量的工具
1）、水准仪：
精度要求±3mm/Km
2）、经纬仪：
不低于国家J6技术标准
3）、标尺：
精度±1mm
4）、水平尺（精度0.02/200）、拐尺、钢卷尺、塞尺（精度为0.01mm）
5）、游标卡尺（精度为0.02mm）
6）、测量仪器应按GB/T3161-2003、GB/T16455-2008及GB/10156-1997的规定定期检定。
7）、气候条件：
测量应在无雨的天气条件下进行，风速为6m/s以上停止测量。
2、测量的方案及内容
1）、测量回转窑轮带及托轮的实际直径
用千斤顶将轮带顶起，用钢丝测量法获得轮带的周长，计算出轮带直径；用同样方法测量托轮的直径，测量完成后可提供各档位轮带及托轮实测直径。
2）、测量回转窑轮带与筒体之间的顶间隙
在窑筒体冷态下，运用塞尺及游标卡尺对筒体顶部垫板及轮带内圈之间距离进行测量，得到轮带与筒体之间顶间隙δ。
各档位轮带及筒体垫铁顶间隙示意图详见图1。
3）、测量回转窑筒体轴线垂直直线度
（1）、垂直直线度测量原理
利用水准仪建立一个水平基准面，由标尺读取轮带或筒体正上方最高点相对于水平基准面的高度，并根据轮带的直径以及轮带与筒体之间的顶间隙，计算出回转窑各档支承处筒体中心在垂直方向上的相对高差，得出筒体轴线的垂直直线度。
（2）、测量的方法及有关数据
①、测量方法：
在窑筒体轴线上方合适位置架设水准仪，使用标尺垂直于窑筒体轮带测量点上表面，通过水准仪读数。
测量原理图及各档轮带最高点到水平基准面的测量数据h详见图2。
所需测量数据包括最大跳动量T1、平均值P1、顶间隙δ及总值H1。
②、最大跳动量（T1）按公式
（1）进行计算
T1=hmax-hmin…………………
（1）
式中
T1—回转窑轮带或筒体的垂直径向最大跳动量
hmax—共测n组数据中各档所测h的最大值
hmin—共测n组数据中各档所测h的最小值
③、平均值P1按公式
（2）进行计算
P1=（h1＋h2＋…＋hn）/n…………………
（2）
式中
P1—平均值
h—轮带或筒体最高点到水平基准面测量数据
n—共测数据组数
④、总值H按公式（3）进行计算
H=P1＋r＋δ…………………（3）
式中
H—窑轮带或筒体中心点到测量基准面的距离
P1—平均值
r—轮带或筒体的实际半径
δ—轮带与筒体之间顶间隙
⑤、回转窑Ⅱ、Ⅲ档相对于Ⅰ档理论标高差△H按公式（4）进行计算。
△H=C×B…………………（4）
式中
C—相邻两轮带之间的距离
B—回转窑筒体安装斜度
⑥、轮带或筒体中心点偏差△n按公式（5）进行计算
△n=HIn+△Hn-HI…………………（5）
式中
△n—轮带或筒体中心点相对于Ⅰ档实测中心点垂直轴线偏差；
HIn—窑轮带或筒体中心点到测量基准面的距离；
△Hn—Ⅱ、Ⅲ档相对Ⅰ档理论标高差△H
HI—Ⅰ档轮带中心点到测量基准面的距离
4）、测量回转窑筒体轴线水平直线度
（1）、水平直线度测量原理
利用经纬仪在回转窑的一侧建立一个与窑头和窑尾托轮底座中心连线平行的铅垂基准面，测量轮带或筒体相对于垂直基准面的水平尺寸，计算出轮带或筒体中心的水平位移情况，得出筒体轴线的水平直线度。
（2）、测量方法及有关数据
①、测量方法为：
在窑筒体侧面窑头合适位置架设并调整经纬仪，使标尺垂直于轮带或筒体测量点切面，通过经纬仪读数。
测量原理图及各档轮带或筒体侧边切点到水平基准面的测量数据详见图3。
所需测量数据包括最大跳动量T2、平均值P2、总值H2。
②、最大跳动量（T2）按公式（6）进行计算
T2=lmax-lmin…………………（6）
式中：
T2—回转窑轮带或筒体的水平径向最大跳动量；
lmax—为共测n组数据中各档所测l的最大值；
lmin—为共测n组数据中各档所测l的最小值。
③、平均值P2按公式（7）进行计算
P2=（l1＋l2＋…＋ln）/n…………………（7）
式中
P2—平均值
I—轮带或筒体最高点到水平基准面的测量数据
n—共测数据组数
④、总值（H2）按公式（8）进行计算
H2=P2＋r…………………（8）
式中
H2—窑轮带或筒体中心点到测量基准面的距离
P2—平均值
r—轮带或筒体的实际半径
⑤、各挡轮组中心线与基准面距离
⑥、回转窑轮带或筒体测量点的水平轴线偏差按公式（9）进行计算。
△n2=H2n-S平均
式中
△n2—回转窑轮带或筒体测量点的水平轴线偏差；
H2n—轮带或筒体中心点到测量基准面的距离；
S平均—各档托轮组中心线与基准面距离S的平均值。
3、偏差稳定性的验证
1）、轮带及托轮直径测量、各档轮带顶间隙测量需经多次测量以稳定其测量数据偏差。
2）、窑筒体温度对顶隙的测量精确性影响较大，建议在窑筒体静止冷态下测量直线度。
3）、窑筒体轴线水平直线度及筒体轴线垂直直线度的测量因环境温度、窑温及人员技术素质情况不同等，影响测量数据偏差稳定性。
表1
回转窑垂直直线度测量数值记录表
数值
测量点
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅷ
最大跳动量
平均值
半径
顶间隙
总值
轴线偏差
中心点偏差
注：
在回转窑各挡轮带圆周方向上均分八等份作为测量点，并在各档轮带垫铁上做好标记为Ⅰ-Ⅷ。
表2
筒体中心线与基准面距离测量数据记录表
数值
测量点
S1-1
S1-2
S2-1
S2-2
S3-1
S3-2
S平均
S数据
表3
轮带中心线与基准面距离测量数据记录表
数值
测量点
L1
L2
L3
L平均
S数据
表4
回转窑水平直线度测量数值记录表
数值
测量点
S1-1
L1
S1-2
S2-1
L2
S2-2
S3-1
L3
S3-2
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅷ
最大跳动量
平均值
半径
总值
轴线
偏差
注：
在回转窑筒体圆周方向上均分八等份作为测点，并在窑筒体上做好标记号Ⅰ-Ⅷ
二、大齿圈偏摆的测量
大齿圈是回转窑的动力源装置，如果它的运行状况不好，必然会使窑的正常运行受到影响。
大齿圈主要存在有径向偏摆过大、产生周期性震动顶齿等问题，如果长久不解决会发生齿轮断裂等问题，给企业生产带来很大的损失。
现将回转窑大齿圈偏摆的测量方法及需要工具介绍如下：
1、测量的工具：
两套百分表
2、测量的方法：
。
在大齿圈圆周方向上均分八等份作为测点。
将大齿圈下端齿轮罩拆出，用一套百分表架设在大齿圈的径向方向，另一套百分表架设在大齿圈的端面，用辅助转动装置转窑，到达划分的每个测点时依次停止转窑，记录数值。
数值记录后将径向测量的最大数值减去其最小数值即为大齿圈的径向摆动量；将端面测量的最大数值减去其最小数值即为大齿圈的端面摆动量。
（百分表布置详见右图）
1）、齿轮径向跳动记录表格（回转窑大齿轮径向跳动要求为＜1.5mm）
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
数值
齿轮径向跳动量
2）、齿轮端面摆动记录表格（回转窑大齿轮端面摆动要求为＜1mm）
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
数值
齿轮端面摆动量
三、筒体椭圆度的测量
回转窑筒体的椭圆度反映窑转动一圈筒体的扁平变形量大小状况。
椭圆度的检测是窑设备检测的一个重要参数，通过椭圆度检测可以分析窑筒体刚度情况、耐火砖的厚薄程度，通过测量出的筒体变形曲线可以得出托轮的相对受力情况，对我们调整回转窑中心线也具有重要指导意义。
1、测量的工具：
塞尺（精度为0.01mm）、游标卡尺（精度为0.02mm）;
2、测量的方案及内容：
1）、窑筒体椭圆率（WO）按标准应为0.1D%（D的单位为m）。
2）、筒体椭圆度的测量主要应测量各档轮带的间隙，因为轮带间隙的变化，直接关系到窑筒体椭圆度的变化。
轮带间隙变大，是造成窑筒体椭圆度变大的重要因素，因此窑筒体的相对椭圆度（WS）、椭圆率（WO）及对耐火砖造成的压应力（σD）可根据检测的轮带间隙按如下公式进行计算。
①、窑筒体相对椭圆度计算
WS=S-Sth
式中：
WS为筒体横断面相对椭圆度（mm）
S为实际测量的轮带间隙（mm）
Sth为设计的轮带间隙（mm）
②、窑筒体椭圆率计算
椭圆度与椭圆率的关系为:
WS=WO×D则WO=WS/D×100%
式中:
WO为窑筒体椭圆率%
D为窑筒体直径mm
③、筒体椭圆度对耐火材料造成的压应力计算：
σD=3/4×WS/R0×h/R0×ED
式中：
σD为筒体对耐火材料造成的压应力N/mm2
WS为窑体椭圆度mm
R0为窑体半径mm
h为耐火砖厚度mm
ED为压缩弹性模量KN/mm2
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