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、支承部件和傳動部件組成。窯長期在高溫、重載的惡劣環(huán)境下運轉(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)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。目前,國內(nèi)水泥廠缺乏對回轉(zhuǎn)窯早期故障診斷的技術(shù),還停留在故障嚴(yán)重時的事后檢測階段,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象,對如何實時監(jiān)測回轉(zhuǎn)窯故障狀態(tài)進(jìn)行了理論研究,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一套在線監(jiān)測系統(tǒng),主要研究內(nèi)容有:（1）通過對托輪進(jìn)行受力分析,探討了筒體彎曲變形和中心線偏移對托輪軸撓度變化的影響。指出托輪軸的撓度變化信號中包含了KS（Kiln Shell）諧波和KR（Kiln Roller）諧波,這兩個波形的幅值可以反映前述的兩種故障情況,通過對現(xiàn)場采集的托輪軸撓度變化信號進(jìn)行FFT分析,發(fā)現(xiàn)其中確實存在這兩個波形,驗證了該理論分析的正確性以及通過監(jiān)測托輪來反映回轉(zhuǎn)窯運行狀態(tài)的可行性。（2）為了準(zhǔn)確提出回轉(zhuǎn)窯的故障信息,通過仿真信號對比分析了三種方法的分解效果... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)圖

2升高，嚴(yán)重時甚至?xí)䶮龎妮S瓦。當(dāng)筒體發(fā)生彎曲變形時，會產(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。3檔6個托輪支撐著窯體的全部重量，每檔的兩個托輪對稱安裝，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。如果輪帶間隙過大，輪帶附近的筒體橢圓度變形會增大，從而加大墊片與輪帶之間的摩擦[7]。由于每個托輪承受著整個窯（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，個別托輪所承受的載荷會增大，嚴(yán)重時會導(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）傳動部件見圖1-3，回轉(zhuǎn)窯的傳動部件主要由小齒輪、大齒圈、主電機和減速箱等組成，其中大齒圈的運轉(zhuǎn)狀態(tài)尤為重要。當(dāng)大齒圈徑向跳動偏擺較大時，會引發(fā)窯體較大振動和窯墩的晃動，嚴(yán)重時會導(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)是我國國民經(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，會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。以日產(chǎn)5000噸回轉(zhuǎn)窯為例：目前水泥價格約為400元/噸，如果停窯1天會造成的產(chǎn)量損失高達(dá)200萬元。目前，國內(nèi)水泥廠以托輪軸瓦溫度和現(xiàn)場實際經(jīng)驗，來綜合評估回轉(zhuǎn)窯的運行情況，但這無法準(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)窯的正常運轉(zhuǎn)，具有重大工程應(yīng)用以及科學(xué)研究價值。回轉(zhuǎn)窯長期在惡劣的工況下運轉(zhuǎn)，可能會出現(xiàn)一系列故障，嚴(yán)重時可能引發(fā)重大事故。目前，國內(nèi)水泥廠大多是等到回轉(zhuǎn)窯故障程度較深時，才請回轉(zhuǎn)窯檢測團(tuán)隊進(jìn)行專業(yè)測量和調(diào)整維護(hù)，然而，這種事后檢測的方式不利于回轉(zhuǎn)窯的及時維護(hù)和長期穩(wěn)定運行[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，會大大減少使用壽命，留下隱患。因此，有必要開展對回轉(zhuǎn)窯運行狀態(tài)在線實時監(jiān)測研究，便于及時發(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)的大型機械設(shè)備，在長期運轉(zhuǎn)過程中，不可避免地發(fā)生機械磨損、熱效應(yīng)等，從而引發(fā)窯故障。目前，水泥廠對


本文編號：3474843