回轉(zhuǎn)窯廣泛應(yīng)用于建材、冶金等行業(yè),其中在水泥工業(yè)中應(yīng)用最多�；剞D(zhuǎn)窯是水泥廠的核心設(shè)備,它主要由筒體、支承部件和傳動(dòng)部件組成。窯長(zhǎng)期在高溫、重載的惡劣環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn),經(jīng)常發(fā)生筒體熱彎曲變形和窯中心線偏移等故障。若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些窯的早期故障,將導(dǎo)致故障程度加深而發(fā)生窯停產(chǎn)事故,給企業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。目前,國(guó)內(nèi)水泥廠缺乏對(duì)回轉(zhuǎn)窯早期故障診斷的技術(shù),還停留在故障嚴(yán)重時(shí)的事后檢測(cè)階段,不僅影響窯的正常生產(chǎn),也不利于窯設(shè)備的維護(hù)。為此,本文以托輪為研究對(duì)象,對(duì)如何實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)回轉(zhuǎn)窯故障狀態(tài)進(jìn)行了理論研究,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),主要研究?jī)?nèi)容有:（1）通過(guò)對(duì)托輪進(jìn)行受力分析,探討了筒體彎曲變形和中心線偏移對(duì)托輪軸撓度變化的影響。指出托輪軸的撓度變化信號(hào)中包含了KS（Kiln Shell）諧波和KR（Kiln Roller）諧波,這兩個(gè)波形的幅值可以反映前述的兩種故障情況,通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的托輪軸撓度變化信號(hào)進(jìn)行FFT分析,發(fā)現(xiàn)其中確實(shí)存在這兩個(gè)波形,驗(yàn)證了該理論分析的正確性以及通過(guò)監(jiān)測(cè)托輪來(lái)反映回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行狀態(tài)的可行性。（2）為了準(zhǔn)確提出回轉(zhuǎn)窯的故障信息,通過(guò)仿真信號(hào)對(duì)比分析了三種方法的分解效果... 

【文章來(lái)源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)圖

2升高，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)䶮龎妮S瓦。當(dāng)筒體發(fā)生彎曲變形時(shí)，會(huì)產(chǎn)生交變應(yīng)力，引起窯內(nèi)部耐火磚因相互擠壓而脫落，而發(fā)生“紅窯”停產(chǎn)故障，嚴(yán)重影響窯設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）支承部件如圖1-2所示，回轉(zhuǎn)窯的支承部件主要由托輪和輪帶組成[6]。目前，以3檔支撐的回轉(zhuǎn)窯最為常見(jiàn)。3檔6個(gè)托輪支撐著窯體的全部重量，每檔的兩個(gè)托輪對(duì)稱安裝，呈60°分布，且托輪在軸線方向上與筒體中心線保持平行，即與筒體傾斜度相同。輪帶活套在支承處筒體外部，且筒體表面安裝有墊片，避免輪帶與筒體直接接觸，二者之間有一定的間隙。如果輪帶間隙過(guò)大，輪帶附近的筒體橢圓度變形會(huì)增大，從而加大墊片與輪帶之間的摩擦[7]。由于每個(gè)托輪承受著整個(gè)窯（如5000噸）重量的1/6，其承受的載荷非常巨大，如果窯設(shè)備出現(xiàn)中心線偏移等故障時(shí)，個(gè)別托輪所承受的載荷會(huì)增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致該托輪軸瓦溫度迅速升高，甚至30分鐘就燒壞軸瓦，引發(fā)窯停產(chǎn)事故。圖1-2回轉(zhuǎn)窯支承部件結(jié)構(gòu)圖（3）傳動(dòng)部件見(jiàn)圖1-3，回轉(zhuǎn)窯的傳動(dòng)部件主要由小齒輪、大齒圈、主電機(jī)和減速箱等組成，其中大齒圈的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)尤為重要。當(dāng)大齒圈徑向跳動(dòng)偏擺較大時(shí)，會(huì)引發(fā)窯體較大振動(dòng)和窯墩的晃動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重磨損甚至齒根斷裂的停產(chǎn)事故。

3圖1-3回轉(zhuǎn)窯傳動(dòng)部件結(jié)構(gòu)圖1.2課題研究背景及意義1.2.1課題研究背景建材工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是航天航空、新能源、新材料等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要奠基石[8]。水泥工業(yè)在建材行業(yè)中占有重要地位，而回轉(zhuǎn)窯是水泥廠的核心設(shè)備，其運(yùn)行情況直接影響到水泥的產(chǎn)量[9]。一旦回轉(zhuǎn)窯因故障停機(jī)，會(huì)給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。以日產(chǎn)5000噸回轉(zhuǎn)窯為例：目前水泥價(jià)格約為400元/噸，如果停窯1天會(huì)造成的產(chǎn)量損失高達(dá)200萬(wàn)元。目前，國(guó)內(nèi)水泥廠以托輪軸瓦溫度和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，來(lái)綜合評(píng)估回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行情況，但這無(wú)法準(zhǔn)確掌握回轉(zhuǎn)窯的故障情況。因此，如何方便準(zhǔn)確地獲取窯故障信息，確�；剞D(zhuǎn)窯的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，具有重大工程應(yīng)用以及科學(xué)研究?jī)r(jià)值�；剞D(zhuǎn)窯長(zhǎng)期在惡劣的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，可能會(huì)出現(xiàn)一系列故障，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)重大事故。目前，國(guó)內(nèi)水泥廠大多是等到回轉(zhuǎn)窯故障程度較深時(shí)，才請(qǐng)回轉(zhuǎn)窯檢測(cè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行專業(yè)測(cè)量和調(diào)整維護(hù)，然而，這種事后檢測(cè)的方式不利于回轉(zhuǎn)窯的及時(shí)維護(hù)和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行[10]�；剞D(zhuǎn)窯故障演變一般較為緩慢，如果只是在故障程度較深時(shí)才采取相應(yīng)的維護(hù)措施，某些部件已經(jīng)出了比較嚴(yán)重的損壞，會(huì)大大減少使用壽命，留下隱患。因此，有必要開(kāi)展對(duì)回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行狀態(tài)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)研究，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)窯早期故障和作好相應(yīng)維護(hù)措施，避免窯設(shè)備發(fā)生重大故障而引發(fā)突然性停產(chǎn)，保障回轉(zhuǎn)窯的正常高效運(yùn)行。1.2.2課題研究意義回轉(zhuǎn)窯是典型的高溫、重載、低速旋轉(zhuǎn)的大型機(jī)械設(shè)備，在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，不可避免地發(fā)生機(jī)械磨損、熱效應(yīng)等，從而引發(fā)窯故障。目前，水泥廠對(duì)


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