回转窑是水泥、冶金、化工工业等部门的重要烧成设备。据统计，它的投资占项目总投资的10%~16%

，它的施工、质量检修和稳定运行，对企业的经济效益和生产成本影响很大。回转窑是典型的重载、大扭矩、多点支撑的变刚性的大型超静定系统，其受力十分复杂，并且窑长期处在高温、冲击、露天的工作环境中。因此就会造成窑筒体的轴向和径向的变形，窑筒体的变形会引起耐火砖的脱落，而窑体衬砖的脱落会引发“红窑”事故，如果不及时处理会烧穿筒体钢板，也会造成窑筒体的永久性变形。保证安装和运行过程中窑筒体中轴线的直线度和截面的圆度可以延长窑体衬砖的寿命，减轻不均匀的磨损，减少维修事故，从而保证窑的正常运行。但是在长期生产中，由于各基础敦的不均匀下沉、托轮和轮带的磨损，会导致窑在运行过程中的震动加剧，就会导致耐火砖与衬板之间的间隙变大和耐火砖之间的松动，从而导致耐火砖的脱落造成红窑事故；窑的筒体是裸露的，遇到雷雨天气或停电等因素造成窑停转后，就会使窑的上下部分温度不均匀，从而造成的热变形也不一样，就会造成窑沿轴向和径向产生变形。因此，回转窑使用厂迫切希望能够有一套仪器设备能够对回转窑筒体、托轮、轮带的外形偏摆进行测量，以便能够提前进行预防维修，减少停窑时间，延长窑的使用寿命。

目前在我国回转窑生产过程中的测量方法仍然不是非常的科学方便，测量结果与实际有误差。主要有两种方案来判断窑筒体变形：一是靠工程师经验来判断那里可能会出现问题，工程师的经验就需要长年累月的积累；二是在停窑大修中进行静态测量，这需要先清理筒体被测量处，把窑旋转在不同的角度上，用百分表接触筒体表面，人工读数。这两种方法精度和效率都很低，容易引发事故，造成损失。

国外已有相关仪器来测量窑筒体变形，如美国philiPs公司、丹麦FLS公司和德国Polysius公司都有回转体外轮廓激光测量仪。武汉理工大学回转窑检测中心研制的回转窑筒体外轮廓激光测量仪，实现了回转窑筒体的动态测量，并取得了比较好效果。

2. 研究的基本内容与方案

目标：研究设计一套回转窑筒体激光测量仪器

研究内容：

1.激光传感器机械装置位置安放的设计

2.回转窑外轮廓展开图的数据采集

3.三维曲面复现的软件程序的设

技术方案：

我们将筒体的一周等分成若干份，用传感器对准筒体的“0”母线，来采集一周上每个点距离传感器的数据，然后进行数据处理和坐标变换。建立角度和径向偏摆的极坐标系，通过坐标变换，将每个点的数据在该坐标中绘制出来，通过所绘制出来的曲线来判断筒体径向偏摆的情况。如下图为典型的数据获取方法，测量出L和Li，将筒体圆周平分成若干份，算出每一点的极值Ri=L—Li（其中L等于∑Li的平均值加上筒体的理论直径），就可以画出截面极坐标图，同时也可以据此画出外轮廓展开图。