回转窑轴线测量及调整（下）

　　2 水平直线度测量及分析  　

　　3.2.1  测量原理及有关数据

　　测量原理图及主要数据如图6和图7所示。

　　由于III档托轮底座中心标记已不存在，现以I、II档托轮底座中心标记连线作为理想轴线，并以此为参照物建立铅垂基准面：将I、II档托轮底座中心标记分别向东侧平移2676mm和3600mm，标记为C1、C2，用经纬仪建立过C 1、C 2的铅垂面作为水平位移测量的基准面。C 2与II档底座上的轮带中心标记沿轴线方向的距离为DS2 ＝1873mm。由于基准面与I档轮带北侧外圆相切，如图6所示，故不再用位移传感器测量此档位水平位移，直接用轮带直径计算即可，这样可以减小支架安装和振动等造成的测量误差。

图６水平位移测量原理俯视图

图７水平位移测量原理主视图

　　基准面在II、III档处与位移传感器上标尺的交点分别标记为C2’、C3’，基准面与I档轮带北侧外圆的切点记为C1’。C2’、C3’之间轴向距离为S2，C1’、C2’之间为DS－DS2。基准面与轴线之间夹角记为θ。

　　δL为轮带转动一周过程中位移传感器读数平均值。δL测量值及平均值见表4。回转窑轴线测量仪记录位移数据时将轮带等分为36份，轮带每转过10°时测量仪记录一个位移值，按轮带标称直径5250mm计算，表4中各相位在轮带表面大约相距458mm，表中相位编号从轮带上焊接角铁的位置开始，逆着轮带转动方向编号增大。表4中加括号的位移数据为较大误差的原始数据，实际计算时取前后两个相位位移的平均值作为此相位位移值。括号中数值比外面数值小的说明此点是一个凹陷的剥落斑点，比外面数值大则是即将产生剥落的鼓起点。

　　根据传感器布置情况，I档取北侧的1号截面直径用于计算水平位移，II、III档取位于中间的2号截面直径用于计算，轮带直径数据见表2。

　　水平直线度计算结果为各档位筒体中心与理想轴线的偏差。计算过程为：首先根据基准面与理想轴线之间夹角及各档之间距离计算出基准面在各档位处与理想轴线的距离 Lzi，然后根据传感器零点与基准面之间距离L及传感器读数平均值δL计算出各档轮带外圆到理想轴线的距离Ri’＝Lz i－Li－δLi，最后根据各档轮带直径计算出轮带中心与理想轴线的偏差EX i＝Ri’－Di /2，i＝1，2，3。

　　基准面与轴线夹角θ的正切值为：tanθ=(E2-E1)/DS=0.03904。I档轮带宽度B1＝750mm。

表4 II、III档轮带位移数据

表４档轮带位移数据

　　3.2. 2 水平直线度的计算

　　1)基准面在各档位处与理想轴线的距离Lzi

　　Lz1＝E1－（S1+DS2－DS－B1/2）×tanθ＝2621.2mm

　　Lz2＝E 1+(DS－DS2)×tanθ＝3526.9mm

　　Lz3＝E 1+(DS－DS2＋S2)×tanθ＝4446.2mm

　　2)各档轮带外圆到理想轴线的距离Ri’

　　R1’＝Lz1＝2621.2mm

　　R2’＝Lz2－L2－（-δL2）＝3526.87－895+4.0＝2633.9mm

　　R3’＝Lz3－L 3－(-δL3)＝4445.7－1792.5+2.4＝2647.6mm

　　3)各档轮带中心与理想轴线的距离EX i 

　　EX1＝R1’－D1/2＝-8.2

　　EX2＝R 2’－D 2/2＝2633.87－5254÷2＝6.9mm  

　　EX3＝R 3’－D 3/2＝2647.6－5254.5÷2＝20.3mm

　　4)II档轮带中心相对于I、III档轮带中心连线的偏差EX2’

　　EX2’＝（EX2－EX1）－(EX3－EX1)÷(S2＋S 2－B1/2)×(S1－B 1/2)＝0.9mm

　　3.2.3 水平直线度分析

　　根据计算结果绘制的各档轮带中心水平偏差情况如图8所示。计算数据及图示表明，II、III档轮带中心均偏向基准面所在侧，即东侧，I档偏向西侧，但三个档位轮带中心仍基本位于同一直线。II档轮带中心相对于I、III档轮带中心连线的偏差EX2’仅为0.9mm。

　　根据轴线偏斜情况分析， I档西侧托轮应受力较大，这与托轮和轮带直径测量结果相符合。同时，由于轴线歪斜较多，由托轮位置调整所致的可能性不大，有可能是基础移动所致。若III档整体向东侧移动而II档托轮位置无变化，则II档轮带将有所升高I档轮带将向西偏移，同时导致II档东侧托轮受力较大，这和轮带及托轮直径测量结果相符合，也和垂直直线度测量结果一致。

　　4  托轮位置调整方案

　　4.1 回转窑存在问题及原因分析

　　1)III档筒体中心比设计高度有较大程度降低，达25mm，向东偏移达20mm； 

　　2) II档轮带比设计高度有一定程度降低，但目前II档筒体中心高出I、III档筒体中心连线达34mm，结合II档托轮调整记录，以确定轮带降低原因及数值，筒体中心向东偏移6.9mm；

　　3) I档轮带向南端移动较多，同时有较大程度降低，轮带降低可能为托轮调整所致，但轮带沿托轮沿轴向移动也会影响水平高度，结合计算结果和查找I档托轮调整记录，以确定轮带降低原因及具体数值，筒体中心有向西偏移8.2mm。

　　根据回转窑存在问题及现场观察情况，认为导致回转窑轴向变化原因有以下几个方面：

　　1）III档基础东侧有较大下沉，导致筒体中心高度降低，同时向东歪斜；

　　2） 由于液压挡轮损坏，导致各档轮带长期在托轮南端运行，I档基础有较大轴向振动，可能与此有关；

　　3） I档托轮底座或基础由于长期受轴向振动影响，可能有一定程度向南移动， 

　　注：C1为I档基础地面上测量时用水泥钉所做的标记。

　　4. 2 托轮调整方案

　　根据当前回转窑轴线实际情况，结合实际调整的可能性，将III档托轮和大齿轮底座东侧同时升高，托轮和大齿轮底座不能同时调整，则仅调整I、II档托轮，降低II档轮带高度，并适当调整I、II档托轮斜度，调整方法及计算过程如下。

　　为减小托轮调整工作量，直线度调整只调整中间II档托轮，使II档轮带降低，此时，由于筒体在水平方向存在歪斜，I、II档托轮中心线也应做适当调整，使其与筒体轴线偏转方向一致。

　　因为II档轮带升高与筒体轴线水平方向偏斜有关，所以应首先将此档托轮底座轴线调至I、III档筒体中心连线上，即两侧托轮均向东平移6mm，使托轮底座中心在水平方向与图8中的筒体中心重合。这样调整之后会使II档轮带大幅度降低。为使轴线准直，还需降低的高度约为III档筒体中心高度降低量的一半，具体数值为：

　　Δh＝EY3×S1/( S 1+ S 2)=25.2×23572.46÷(23545.65+23572.46)=12.6mm。

　　在图10所示的三角形O1O2O3中，底边为设计值，两侧边为II档轮带和托轮中间位置半径之和。O1O2＝3527.15mm

　　O2O3＝3525mm，O1O3＝3526.25mm，此时，轮带中心距托轮中心连线高度为h＝3054.7mm。

档托轮调整图

　　保持两侧边长度不变，高度降低Δh＝12.6mm，则两托轮中心距应变为：

　　两托轮分别向外移动的距离为（3568.3－3525）/2＝21.6mm。

　　综合以上计算结果，II档东侧托轮需向外移动21.6+6＝27.6mm，西侧托轮需向外移动21.6-6＝15.6mm。

　　筒体向东偏转角度正切值为tanγ=(EX 3 －EX 1)/(S1+S2)=0.0006,为使托轮与轮带良好接触，各托轮轴线也应具有相同斜度。即I、II档各托轮南端应向西调，北端向东调整，且移动距离应相同，设移动距离均为x，托轮宽为W, tanγ＝2x/W，则调整量为x＝W /2tanγ。托轮宽约1000mm左右，即x应为0.3mm左右。此调整量虽小，但对改善托轮与轮带接触情况有显著影响。