1.1 论文研究的目的与意义

研究目的：在水泥建材、环保等诸多生产行业中,回转窑是生产过程中的核心设备，它的技术性能和运转情况，在很大程度上决定着企业产品的质量、产量和成本。由于回转窑长期处于高温、重载、灰尘大的生产环境中,会出现基座不均匀下沉、轮带筒体磨损、各处温度不均匀而导致筒体热变形、托轮磨损等问题, 这些问题可能会导致回转窑不能持续稳定地运行,从而对水泥生产企业的经济效益和生产成本产生较大影响。因此回转窑的检测和维护对工厂来说至关重要，对回转窑大齿圈的径向跳动数据进行测量，并对有关参数进行分析，可以判断回转窑大齿圈的实际工作情况，为回转窑的调整提供相关的重要参考数据，从而改善回转窑的机械运转性能。

研究意义：回转窑在正常工作运转时，其机械零件大都会产生变形以及磨损等常见问题，这些问题在实际生产中很容易造成严重的生产事故，所以我们应该定时对回转窑进行测量和检测，避免经济损失。在回转窑运转时，大齿圈起带动筒体转动的作用，若回转窑大齿圈产生较大的径向跳动，势必会使整个回转窑产生较大的振动和噪声，当径向跳动过于剧烈时，会导致大齿圈轮齿过度磨损甚至折断。因此，对回转窑大齿圈径向跳动进行检测，可以帮助企业正确判断大齿圈以至回转窑整体的工作状态，避免严重经济损失，预防重大事故发生。

1.2 国内外研究现状

关于回转窑的动态测量方法，国内外均有相关的企业及单位对其进行研究。目前，国内外较为成熟的回转窑动态测量系统主要包括以下三种。

第一，通过水平方向测量基准垂面与筒体之间的距离来确定筒体中心。波兰最先采取了这种测量原理；武汉理工大学回转窑检测中心的“KAS-3 型回转窑中心线动态测量法”也是基于这种方式。但是这种方法并不能消除轮带与筒体之间的间隙引起的误差，并且在测量悬空的热态回转窑时，测量时在操作上很不方便，测量水平方向基准与筒体的距离，需要测量人员靠近高温运转的窑体并进行高空操作，给测量装置的安装带来不便，也在一定程度上增加了不安全性。

第二，已知两点和直径，确定筒体中心。如丹麦FLS公司的激光轮带位置测量法、德国Polysius“公司研究的托轮位置测量法”、山东铝业公司的 “改变传感器仰角测量法”。该方法主要是通过测定轮带上不同两点的位置，并且结合轮带的直径，以此确定窑的中心位置。用这种方法测量时，需要同时测得轮带的直径。需要注意的是轮带直径的测量通常会给测量结果带来一定的误差。丹麦FLS 公司的“激光轮带位置测量法”采用激光投射的固定光斑进行测量，由于光斑不能反映 轮带的摆动运动，因而测量精度较低。

第三，已知筒体截面上三点，确定筒体中心。在正式测量前分别取定窑上不同三点位置，以此确定筒体的中心位置。这种方法无需测量托轮和窑体的直径，减小了测量过程中存在的间接误差。美国PHILIPS 公司发明的“直接测量法”、北京机械工业学院 “基于三点法的回转窑轴线在线测量系统”都属于此类方法。三点十字对径测窑法的测量精度最高，综合实际误差：在水平面误差仅为1.0mm，垂直方面仅为1.5mm，是世界上测量精度最高的方法之一；若国内滚轮长杆三点测窑法的仪器如果没有进行修正计算，综合测量误差较大。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究内容

本文以回转窑为研究对象，研究大齿圈径向偏摆测量装置及数据处理方法，具体研究内容如下：