在线回转机械的倾斜度测量及无线传输装置开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

回转窑是在水泥、建材、冶金等领域应用广泛的一种大型关键设备，在整个工业生产中起到非常重要的作用。尤其是水泥回转窑需要在高温重载条件下长期运转，且整个回转窑的重量全部由数组托轮支撑，因此托轮的工作状况在很大程度上会影响整个回转窑的工作效率。平时工作中由于基座下沉、窑轴线弯曲、不均匀磨损等原因，托轮与轮带的相对位置就会改变，使托轮与轮带倾角存在差距，这将会导致实际受力状态与理想中的平行轴线均匀受力状态差距变大，出现不同程度的振动。长此以往，会使托轮磨损不均匀，托轮的超载工作面会出现点蚀、胶合、裂纹等状况，甚至造成托轮轴瓦发热、烧瓦、托轮轴断裂等事故，造成重大经济损失。窑轴线弯曲也会引起窑体机械故障，缩短窑衬寿命，降低窑生产运转率，故需要定期测量和调整窑轴线。由于冷态窑轴线在热态下会发生较大的变化，因此只有热动态测窑数据才能作为调窑的依据。动态检测和在线调窑不但可避免因停窑带来的巨大经济损失，还可以实现预防性维护保养，避免突发停窑事故，提高窑生产运转率。因此，回转窑部件倾斜度数据的测量对监控水泥回转窑工作状态有重要意义。

之前在国外已经有过回转窑无线倾斜度测量仪的报道。2002年以来，国内研制了很多高精度的倾斜角测量系统，但都是有线传输，不能适用于回转窑的动态检测。目前有一些无线倾斜角采集系统，如哈尔滨泰达尔科技有限公司研发的无线倾角采集系统TD-WIS-60-433等，但其精度仅为0.1°，不能满足回转窑倾斜度检测高精度的要求。2015年武汉理工大学张云教授等设计的回转窑倾斜度无线测量仪，它针对回转窑的轮带与托轮及大齿圈与传动齿轮之间倾斜度的动态检测需要，能够实现轮带与托轮倾斜度的在线检测，及时调整托轮在垂直面斜度位置，预防相关故障的发生，且测量精度达到了0.02°，这对回转窑的维护和调整工作有重要意义。

2. 研究的基本内容与方案

由于回转窑部件倾斜度的测量与监控在生产中有着重要的意义，故设计一种无线方式用于测量回转体的倾斜度测量装置有广泛应用价值。它可获得回转窑轮带、托轮及传动大齿圈空间倾斜度数据，帮助指导回转窑的调整和维修工作，从而避免事故的发生。

回转窑倾斜度无线测量仪主要由角度测量系统、控制电路系统组成。角度测量系统包括倾角传感器和信号放大器，它的主要工作是测量现场回转设备的倾斜角度参数，并把传感器生成的模拟信号放大并输出。控制电路系统包括a/d转换器、微处理器单片机、无线数字传输模块和终端pc机。它的主要工作是把自角度测量系统接收的模拟信号转换为数字信号，经微型处理器处理后发送至无线数字传输模块进行无线传输，从而可以在远程终端pc通过专用软件接收查看现场设备的倾斜度信息。

影响此仪器的误差有：温度漂移误差、非线性误差及随机误差。水泥回转窑筒体一般长50~90m，窑体表面外部温度分布不均匀，温度范围在100~450℃。由于于窑3挡轮带之间最大温差值将在200℃左右，因此它对本仪器倾斜测量精度的影响是最大的，故在微处理器对其采用温度补偿算法来减少各测量点温度变化对仪器精度的影响。

3. 研究计划与安排

一周—四周 整理阅读相关资料并完成开题报告

五周 外文文献翻译

六周 初步方案确定

七周—九周 确定具体原理

4. 参考文献（12篇以上）

[1]张云、李军.回转窑倾斜度无线测量仪的设计[j].水泥工程，2015，(4).

[2]王俊杰.基于labview及单片机技术的回转窑轴线测量系统的研究[d].武汉：武汉理工大学，2010.

[3]张云.回转窑筒体轴线弯曲和表面圆柱变形动态检测方法[j].水泥工程，2011，(2).

[4]张云.回转窑动态测量与在线调整[j].中国建材装备，2002,(3)：1-7.