回转窑是冶金!水泥!化工!耐火材料等行业生产中的关键烧成设备,是 一种重载!大扭矩!多支点!静不定运行系统"它的安全!高效运行是相应生 产企业保证经济效益的关键"对于回转窑来说,最主要的就是保证其运行轴线 的直线度,因为这直接关系到设备运行,以及生产效率的高低"在实际的生产 中,对其轴线进行实时准确!快速测量,并加以调整与维护是比较困难的,因 此,有必要对成本低!操作简单!实用的轴线测量装置,且能进行快速!准确 调整的在线测控系统进行研究" 本文在分析和比较国内外回转窑轴线检测技术的基础上,提出了一套对回 转窑筒体轴线位置进行直接测量装置的设想,并分析了该装置的测量原理!直 线度的测量步骤与方法,根据不同的测量方案,选择了相应的传感器,并对测量 数据进行采集!传输!处理与分析" 结合回转窑的结构组成特点,参考相关受力分析的内容,分析了筒体与其 支承托轮之间的受力关系,进而求得调整需要施加在窑体上的外载荷,并设计 出了基于LABVIEW的快速计算程序.同时,基于对一定窑型的假设,计算了几种 调整情况下所需施加的最大外载荷,并研究和完成了调整所使用的液压控制系 统设计过程" 在控制方面:阐述了窑体轴向窜动控制,以及采用液压控制的方法;将托 轮位置调整装置由机械式的螺栓调整改进为液压缸驱动式的调整,结合轴线测 量的数据,并利用数字液压缸的特点和优势,根据数字液压缸的动作特点,利 用单片机控制脉冲输入的方式,对其调整量进行控制,可以保证精度;阐述了工 作和调整过程中需要运用传感器进行信息的采集,并在控制界面上进行显示, 为调整和掌握窑体的变化状况提供参考依据" 该回转窑在线测控系统基于受力分析,采用对窑体轴线进行简单!快捷的 直接测量,并使用液压推动和步进控制来实现窑体轴线的方便!快捷调整"该 在线测控系统,功能强大,操作简单,但安全因素,高成本,复杂的工作环境, 使得其还需要一段漫长的研究实验过程" 关键词:回转窑,直接测量,LABVIEW,数字液压缸,自动调整AbstraCt Rotary15thekeytobumingequiPmentintheProduetionofthemetallurgy! eement!ehemiealindustry!refraetoryandotherindustries,it15aheav梦duty!high torque#multi一Pivot#rtmstatieallyindeterminatesystemoItssafe!effieientoPeration 15thekeytoeeonomieeffieieney.Fortherotarykiln,themostimPortant15toensure itsoPerationofthelinearaxis,beeanseit15direetlyrelatedtotheequiPment,aswell asthelevelofProduetioneffieieney.IntheaetualProduetion,it15diffieultforits real一timeaxis.aceurate!raPidmeasurement,adjustmentandmaintenanee,50,it15 neeessarytoresearchtheonlinemeasurementandeontrolsystemforloweost,simPle, Praeticalaxismeasuringdevice,andraPid,aecurateadjustments. BasedontheanalysisandeomParisonofdomestieandintemationalthe deteetionteehnologyabouttherotaryaxis,adireetmeasurementeoncePtfortheaxis oftherotarykilnshellwasmade,itsmeasuringPrineiPle,measurementstePsand ealeulationmethodwereanalyzed,dePendingonthemeasurementProgram,the aPProPriatesensorsareseleeted,meas丽ngdata15Pieked!transPorted!handledand analyZed. ByeombiningthestruetUreeharacteristiesoftherota以refereneingtherelevant eontentsoftheStressanalysis,therelationshiPofforeebetweentheeylinderandits suPPortingroller,then,thekiln.5externalloadfortheneedoftheadjustment15 obtained.Labview一basedraPidProgramhasbeendesigned.Aithesametime,based ontheassumPtionofacertaint即eofkiln,anumberofadjustmentsrequiredexternal loadsareealeulated,thedesignProeessofthehydraulieeontrolsystemusedtoadjust WasresearchedandeomPleted. Ineonirol:the儿Inaxialmovemenieontrolandhydranlieeontrolmethodsare elaborated:MeehaniealboltadjustmentwasimProvedtohydrauliecylinder-driven adjustments,eombingwiththeaxismeasurementdata,andbyusingthedigital featuresandadvantagesofthehydranlieeylinder,aceordingtothefiguresofthe movementcharacteristiesofhydraulieeylinder,usingtheofsingle一ehiPPulseinPut modeforeontrol,theadjustvolume15eontrolled,toensuretheaceuracy;atthesame time,theinformationeolleet15describedintheProeessofworkandadjustments,and disPlayedinman一maehineeontrolinierfaee,whiehProvidesrefereneeehangesfor masteringeonditionofthekilnandtheadjustment. TheOn一linemonitoringandeonirolsystemfortherotary15basedonthestress analysis,thesimPle,fastdireetmeasurementforthebodyaxisofthekiln,andtheuse ofhydrauliecontroltoaehievetheeonvenieni,fastadjustmentforthekiinaxis.It15 PowerfulandeasytooPerate,however,beeausesafetyfactors,thehigheostandthe eomPlexityoftheworkenvironment,50there15alongProgressfortheexPerimental study. Keywords:ROtarykiln,direetmeasurement,LABVIEW,thenumberhydraulie eylinders,automaticadjustment目录 第1章绪论,.1 1.1课题来源及其研究的目的!意义.....,.1 1.1.1所选课题的题目及课题来源..,..1 1.1.2课题研究的目的!意义....,........1 1.2和本课题有关的国内外研究现状分析......1 1.3研究目标!研究内容和拟解决的关键问题.......3 1.4拟采取的研究方法!技术路线4 1.5预期的研究成果和创新点..,........4 1.6本章小结........4 第2章总体设计6 2.1系统的总体设计方案.......6 2.2系统设计的思路.......,........7 2.3本章小结........7 第3章回转窑运行轴线的分析与测量8 3.1影响筒体运行轴线的因素分析..,........8 3.2回转窑轴线的新测量法.10 3.2.1在线测控系统轴线测量装置的设计.....n 3.2.2仪器的安装与调整......12 3.2.3在线测控系统的轴线测量...12 3.3测量结果影响因素分析19 3.4本章小结......20 第4章回转窑支承装置受力分析......21 4.1回转窑的结构组成.......21 4.2托轮与轮带间的受力分析.....22 4.3托轮受力分析..,.......23 4.4影响受力的因素分析.,..26 4.5液压缸外载荷计算的软件设计..,......26 4.6本章小结......27 第5章在线测控系统的液压系统设计与研究....28 5.1液压系统的优点..285.2对液压系统的设计要求...,29 5.3进行工况分析!确定液压系统的主要参数....29 5.4液压缸的载荷组成与计算...29 5.4.1液压缸的载荷分析..29 5.4.2液压缸的外载荷计算..犯 5.5液压系统的主要参数计算.....33 5.5.1初选系统工作压力......,.,33 5.5.2计算液压缸的主要结构尺寸........33 5.5,3计算液压缸所需流量..36 5.5.4制定基本方案和拟定液压系统图.,.37 5.5.5液压元件的选择与专用件设计....38 5.5.6液压系统性能验算......42 5.6本章小结,........45 第6章在线测控系统的控制与监测显示...46 6.1回转窑轴向窜动控制....46 6.2回转窑轴线的调整控制47 6.2.1回转窑调整的方案设计........47 6.2.2回转窑调整装置的改进设计48 6.2.3数字液压缸的选择......,...48 6.2.4步进电机的选择.51 6.2.5回转窑轴线调整方法..53 6.3回转窑装置状态变化量的监测显示.......56 6.4人机显示界面的设计....58 6.5本章小结......58 第7章结论与展望...59 7.1结论........,........59 7.2展望.,......60