回转窑轮带间隙监测系统研究与实践

摘要

回转窑是水泥企业的核心设备，窑主要由筒体、托轮和轮带等组成，其运行状况影响着企业的经济效益。轮带在回转窑正常运转中，主要有两方面作用，一是力传递作用，即将筒体、物料等回转部分重力传递到托轮上；二是加固筒体的作用。轮带动态间隙过大时，其附近筒体椭圆度变形会变大，导致窑衬砖松动；另外，轮带间隙过小又会使筒体发生“缩颈”事故。它们都会引起耐火砖的松动、甚至脱落。因此，控制轮带热态间隙在合理范围对保证窑正常运转非常关键。 为了实现对回转窑轮带间隙的控制，本文设计了回转窑轮带间隙监测系统。本文研究内容主要如下： （1）分析了国内外对轮带间隙监测与远程监测的研究现状。了解到现有对轮带间隙监测的不足，监测精度不高，因此，为了及早发现问题以及发现问题后能及时跟专家沟通，有必要研究高精度、在线实时远程间隙监测系统，实现对轮带间隙合理的控制。 （2）分析了轮带间隙对回转窑运转的影响。首先通过现场测量数据进行分析轮带间隙与椭圆度之间的关系，通过数据分析得知，轮带间隙与椭圆度存在着正相关的关系，椭圆度随着轮带间隙的增大或减小也相应的增大或减少；其次建立轮带与筒体的受力分析，通过分析可知，轮带间隙的增大致使接触受力集中，导致某些接触部分受力的增大。 （3）分别从硬件与软件对回转窑轮带间隙监测系统进行设计。硬件设计主要包括传感器的选取、位置的摆放与隔热保护装置设计，采集卡的选取，以及传感器与采集连接电缆与接线盒选取；软件设计包括访问数据库的方式存储数据、远程数据传输、历史数据查询、实时显示与报警提醒等功能设计。 （4）对设计的轮带间隙监测系统远程传输与性能进行仿真验证。首先分别对同一局域网与不同局域网对远程数据传输进行验证，同一局域网与不同局域网均可以实现数据的远程传输；然后利用单片机模拟四路周期信号，对回转窑轮带间隙监测系统功能进行验证，得出本文设计的轮带间隙监测系统已实现了基本功能。最后分析了轮带间隙监测系统的误差。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 论文题目与来源

1.2 研究背景

1.2.1 回转窑简介

1.2.2 回转窑关键部件常见故障与检测方法

1.2.3 研究的目的、意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 轮带间隙检测现状

1.3.2 远程监测现状

1.4 研究目标与研究内容

1.4.1 研究目标

1.4.2 研究内容

1.5 预期的研究成果和创新点

1.5.1 预期的研究成果

1.5.1 创新点

1.6 本章小结

第2章 回转窑轮带间隙影响分析与监测计算原理

2.1 回转窑轮带的作用与间隙介绍

2.2 回转窑轮带间隙影响分析

2.2.1 轮带间隙对筒体椭圆度的影响

2.1.2 轮带间隙对轮带与筒体接触的影响

2.2 轮带间隙监测计算原理

2.3 本章小结

第3章 回转窑轮带间隙监测系统总体设计

3.1 系统功能分析

1、轮带间隙监测功能

2、硬件设备信号处理

3、数据存储与查询

4、控制风机的启停

5、远程监控

3.2 系统总体设计方案

3.3 系统硬件组成

3.4 硬件的选取

3.4.1 传感器的选取

3.4.2 传感器隔热罩设计

3.4.3 采集卡选取

3.3.4 通信连接选取

3.5 本章小结

第4章 回转窑轮带间隙的远程监测平台实现

4.1 平台开发环境

4.1.1 LabVIEW开发环境介绍

4.1.2 LabVIEW软件特点

4.2 监测系统数据存储方式

4.2.1 数据库的连接方式

4.2.2 数据库基本操作

4.3 上位机监测系统模块化设计与实现

4.3.1 用户登录界面

4.3.2 数据显示模块

4.3.3 数据存储与查询模块

4.3.4 远程数据传输模块

4.4 本章小结

第5章 监测系统仿真验证与误差分析

5.1 实验室仿真验证

5.1.1 实验室仿真硬件选择

5.1.2 单片机程序的开发环境

5.1.3 单片机程序的烧录

5.2 误差来源分析

5.3 减少误差措施分析

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文