Способ диагностики оси преимущественно опорного ролика вращающейся печи и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к способам и средствам технической диагностики вращающихся печей и может найти применение в цементной, химической и металлургической отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение точности определения деформации оси ролика и снижение трудоемкости диагностических работ. Способ диагностики оси ролика вращающейся печи заключается в измерении упругой деформации пустотелой оси ролика по разности хода на фотоприемнике опорного и измерительного лучей, полученного при расщеплении лазерного луча, которые направляют во время вращения ролика параллельно его оси внутри ее сквозного отверстия, предварительно пропустив измерительный луч через линзу. Устройство выполнено в виде лазера 8, оптическая ось которого параллельна оси 2 ролика 1 и проходит внутри ее сквозного отверстия, а также телевизионной передающей камеры 9 с микроЭВМ 17 и печатающим элементом 18. Внутри оси 2 смонтированы полупрозрачные и отражающее зеркала 12 и 13, а также линза 14. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s F 27 B 7/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f3

Фиг.1 (21) 4683440/33 (22) 25.04.89 (46) 30.06.91. Бюл, М 24 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) И.В.Кузьо, В.А.Пашистый, В.А.Понимай и С.Л.Гилевский (53) 666.94.041 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1534265, кл. F 27 В 7/22, 1988, Авторское свидетельство СССР

М 460435, кл. G 01 В 11/16, 1972. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ОСИ,ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ОПОРНОГО РОЛИКА

ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛ Е Н ИЯ (57) Изобретение относится к способам и средствам технической диагностики вращающихся печей и может найти применение в цементной, химической и металлургической отраслях промышленности. Целью изобре„„5UÄÄ 1659693 А1 тения является повышение точности определения деформации оси ролика и снижение трудоемкости диагностических работ.

Способ диагностики оси ролика вращающейся печи заключается в измерении упругой деформации пустотелой оси ролика по разности хода на фотоприемнике опорного и измерительного лучей, полученного при расщеплении лазерного луча, которые направляют во время вращения ролика параллельно его оси внутри ее сквозного отверстия, предварительно пропустив измерительный луч через линзу. Устройство выполнено в виде лазера 8, оптическая ось которого параллельна оси 2 ролика 1 и проходит внутри ее сквозного отверстия, а также телевизионной передающей камеры 9 с микроЭВМ 17 и печатающим злементом 18.

Внутри оси 2 смонтированы полупрозрачные и отражающее зеркала 12 и 13, а также линза 14. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

1659693

Изобретение относится к способам и средствам технической диагностики вращающихся печей и мс»кет найти применение в цементной, химической и металлургической отраслях промышленности, Целью изобретения является повышение точности определения деформации оси, повышение точности диагностики и снижение трудоемкости диагностических работ.

На фиг, 1 изобрах<ено устройство для осуществления предлагаемого способа диагностики оси ог орного ролика вращающейся печи; на фиг. 2 — траектория измерительного луча лазера на экране фотоприемника, Сущность способа заклкзчается в том, что диагностику оси опорного ролика проводят путем измерения величины упругой деформации его оси, Для этого рее цепляют .уч лазера на опорный и измерительный лучи и направляют их параллельно оси внутри сквозног з отверстия на экран фотоприемника, предварительно пропустив измерительный луч через линзу, закрепленную в срединной плоскости оси, а величину упругой деформации оси определяют как разность полуосей эллипса, описанного траекторией измерительного луча на экране фотоприемника, Опорный ролик 1 закреплен на пустотелой оси 2, которая вместе с подшипниками

3 установлена в сферических стаканах 4, стаканы 4 установлены в корпусах 5, К стаканам 4 приварены кронштейны 6 и 7, на которых крепят лазер 8 и передающуиз телевизионную камеру 9 (например, типа

ПТУ-61), служашую фотоприемником. В крышках 10 стаканов 4 предусмотрены лизки 11.

В опорной плоскости оси 2 закреплены светопреломляющее полупрозрачное зеркало 12 и отражающее (непрозрачное) зеркало 13. В срединной плоскости оси 2 закреплена двояковыпуклая линза 14, Телекамера 9 защищена блендой 15,. Перец камерой 9 установлен матовый экран 16, Телекамера 9 соединена с микроЭВМ 17 и печатающим элементсм 18, Принцип действия устройства следующий.

OTKpblBBIQT на крышках 10 подшипников 3 смотровые люки 11. На кронштейнах

6 и 7 закрепляют лазер 8 и телевизионную передающую камеру 9 с блендой 15 и матавым экраном 16. Включают питание лазера

8 и телекамеры 9. При этом луч лазера 8 на полупрозрачном зеркале 12 расщепляется на опорный и измерительный лучи 19 и 20, проходящие параллельно сси вращения ролика 1. В случае отсутствия деформации оси

2, т.е, когда ролик 1 разгружен, измерительный луч 20 описывает на экране 16 окружность радиусом r, равным расстоянию между опорным 19 и измерительным 20 лучами лазера, При нагружении ролика 1 его ось 2 деформируется, что вызывает изменение положения срединной плоскости оси

А-А относительно опорных плоскостей  — В, Вместе са срединной плоскостью A— - A перемещается линза 14, отклоняющая луч 20, падающий на экран 16, Таким образом, луч

20 описывыет траекторию движения линзы

14 вместе с сечением А-А относительно опорного луча 19. При этом траектория луча

20 на экране 16 выглядит в виде эллипса (фиг,2).

Амплитуда деформации оси 2 определяется из соотношения: д =д — Г, где а — большая полуось эллипса;

r — малая ось полуэллипса, равная расстоянию между лучами 19 и 20, Бленда 15 экранирует телекамеру 9 и экран 16 от воздействия световых и тепловых наружных полей, обеспечивая четкое изображение траектории измерительного луча 20. Считанные телевизионной камерой

9 координаты точек траектории луча 20 на экране 16 передаются нэ микроЭВМ 17 и после обработки печатаются печатающим элементом 18.

П ример, Напечиф 5х185м на роликоопоре, где нагрузка Q = 660 т, в оси 2 просверлили сквозное отверстие диаметром 100 мм, К стаканам 4 приварили кронштейны 6 и 7. На кронштейне 7 установили лазер 8 типа ЛВМ вЂ” 5М, а на кронштейне 7— передающую телевизионную камеру 9 с видиконом ЛИ-401 с разрешающей способностью 500 линий на 1 см, т,е, чувствительность способа составляет 10/500 мм=

= 0,02 мм.

После полного оборота ролика 1 результат измерения, зафиксированный печатающим элементом 18 в eиде координат полуосей r и а эллипса, соотетственно равнялся r = 5 мм, а = 5,21 мм. Величина упругой деформации оси 2 ролика I, д = а — r =- 5,21— 5,00 = 0,21 мм = 210 мкм.

Предварительно измеренная на стенде жесткость оси 2 ролика I составила

С = 1,51 т/мкм. Радиальное усилие Р, действующее на ось 2 ролика I, равно:

Р = С д = 1,51 210 = 317,1 т. учитывая, что полная нагрузка на опору

G составляет G = 2Р соз а(при одинаковом угле опирания а бандажа на ролики 1), для случая а = 30 имеем:

G - 2 317, 1 0,866 = 549,2 т, 1659693

Из опыта эксплуатации печи следует, что опора перегружена, т,е. ролики 1 необходимо раздвинуть, а опору опустить для выравнивания оси вращения и оптимальногс распределения нагрузок на опоры.

Предлагаемый способ отличается высокой точностью измерения деформаций благодаря большой разрешающей способности трубки телевизионной камеры 9, позволяет записывать величины деформаций, Способ прост в осуществлении и не требует затрат ручного труда на очистку поверхностей опорного ролика 1. Устройство удобно в обслуживании, а внутренняя поверхность отверстия оси 2 надежно защищена от воздействия внешней среды и механических повреждений, Способ позволяет определять не только -. ел свины деформаций оси

2, но и угол опирания ба. дажа на ролик 1.

Этот угол ф о,pàäåëÿåòcÿ как угол между вертикальной осью и большой осью полуэллипса. распечатанные с помощью печатающего элемента 18, Определение нагрузок на роликоопоры вращающейся печи в процессе ее работы позволяет избежать аварийные ситуации из-за перегрузок опор, своевременно проводить регулировочные работы по выпрямлению оси вращения печи v. выравниванию нагрузок на опоры, что

;;озволяет повысить межремонтный срок работы печи.

Формула изобретения

1. Способ диагностики оси, преимущественно опорного ролика вращающейся печи, включающий измерение упругой деформации оси по разности хода на фотоприемнике, опорного и измерительного лучей, полученных при расщеплении лазерного луча, отраженного от поверхно5 сти оси,. отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения деформации оси и снижения трудоемкости диагностических работ, опорный и измерительный лучи направляют во время

10 вращения ролика параллельно его оси внутри ее сквозного осевого отверстия, предварительно пропустив измерительный луч через линзу, закрепленную в средийной плоскости оси внутри ее сквозного отвер,5 стия, а величину упругой деформации оси

Gi;ределяют как разность полуосей эллипса, описанного траекторией измерительного луча на экран" фотоприемника относитель= но опорного луча.

2Î 2, Устройство для диагностики оси, преимущественно опорного ролика вращаю;цейся печи, содержащее лазер, светопреломляющее и отражающее зеркала и фотоприемник, о т л и ч а ю щ е е с я

25 тем, что, с целью повышения точности диагностики и снижения трудоемкости диагностических работ, оно снабжено линзой, установленной в срединной плоскости оси внутри сквозного осевого отверстия, выпол ЗО ненного в полости оси, а лазер и фотоприемни,. установлены по обе стороны оси напротив ее сквозного отверстия, при этом оптическая ось лазера параллельна оси вращения ролика, а зеркала закреплены на

35 внутренней поверхности сквозного отверстия в опорной плоскости оси.