回转窑筒体端面偏差技术要求和测量方法探讨

回转窑筒体端面偏差技术要求和测量方法探讨


2024年2月27日发(作者:显卡驱动对显卡的影响)

中图分类号:TQl72.6*22.2文献标志码:B文章编号:1007-0389(2017)06-37-04【DOI]10.13697/j.cnki.32—1449/tu.2017.06.013回转窑简体端面偏差技术要求和测量方法探讨半王复光,李晓平,陈黎东,贲道春(江苏鹏飞集团股份有限公司,江苏海安226623)摘要:通过对GB/T32994--2016水泥工业用回转窑国家标准中有关回转窑出厂筒体端面偏差要求和测量方法的研究,分析出标准中技术要求和检测方法的存在问题和不足。根据不同的出厂筒体的制作方法提出了相应的出厂筒体端面偏差新要求和测量新方法的建议。对出厂筒体端面偏差的要求和测量方法的修改建议能为水泥工业用回转窑标准的实施提供帮助,同时也可为标准的修改和修订提供参考依据。所述筒体端面偏差技术要求和检测方法的建议具有合理性和适用性。关键词:回转窑;标准;端面偏差;要求;检测方法;建议DiscussionontechnicalrequirementsandmeasuringmethodsofrotarykilnshellendfacedeviationWangFuguang,LiXiaoping,ChenLidong,BenDaochun(JiangsuPengfeiGroupCo.,Ltd,JiangsuHaian226623,China)Abstract:ThroughresearchingtechnicalrequirementsandmeasuringmethodsofrotarykilnshellendfacedeviationwithinGB/T32994—2016cementindustryrotarykilnnationalstandards,analysestheproblemanddeficiencyoftechnicalrequirementsandinspec—tionmethodsinthestandards.Accordingtodifferentmanufacturingmethodsoftheshells,makessuggestionsofnewrequirementsandmeasuringmethodsofcorrespondingshellsendfacedeviation.Thesuggestionsofmodifyingrequirementsandmeasuringmethodsofshellendfacedeviationcanofferhelponimplementingcementindustryrotarykilnstandards,meanwhiletheyprovidereferencesonmodifyingandrevisingstandards.Thesuggestionsoftechnicalrequirementsandinspectionsonableandapplicable.methods贯shellendfacedeviationarerea・Keywords:rotarykiln;standards;endfacedeviation;requirements;inspectionmethods;suggestionsO引言窑》要求筒体出厂段节两端的端面偏差/应不大于1.Omm【21,如图1所示。1983年首次发布的JC厂r333((水泥工业用回转窑》建材行业标准”1,1991年和2006年分别进行了二次修订。GB/T32994--2016(水泥工业用回转窑》国家标准口I于2016年10月313发布,2017年9月113实施。无论是行业标准还是国家标准都提及对出厂简体端面偏差的要求,但长期以来出厂筒体端面偏差没有合理的检测方法。行业标准JC厂r333只规定了出厂筒体端面偏差的技术要求,但未规定检测方法;国家标准GB/T32994虽然规定了出厂筒体端面偏差的技术要求和定检测方法,但技术要求不贴切实际,检测方法的可操作性不强或不完全适用。现对技术要求进行研究,并将在实践中摸索的检测方法进行介绍,希望形成共识。图1—、’=i二-出厂段节端面偏差示意图标准规定的检测方法为:筒体出厂段节两端的端面偏差应在机床上找平后,两端面吊两根垂线,测量垂线下端与筒体下端的距离。每一端面测量不少于2处。1.2对标准技术要求和检测方法的分析1.2.1对标准技术要求和检测方法的异议规定出厂筒体段节端面偏差允许值1mm(沿用JC/T1技术要求和检测方法分析1.1标准规定的技术要求和检测方法国家标准GB/T32994--2016(水泥工业用回转+基金项目:2011年第三批国家标准制修订计划项目(编号:20112056一T一609)333标准的端面偏差要求)太笼统,应该根据直径大小规定端面偏差;筒体缺少端面偏差检测基准,因而相应规定的检验方法不合理。落地车床安装的水平度本身可能存在误差,简体切削装夹的水平度一37—水淀工程些些

也可能存在误差,因此吊垂线测量的方法不可取。1.2.2作的筒体综合偏差∑‘具有不确定性,因此对于刨边或铣边制作的简体需要增加对两端面综合偏差的要求。・对标准规定检测基准的异议如图2所示,在立车上加工端面的简体,笼统把筒体的一个端面作为另外一个端面偏差的检测基准是不合理的。其一,立车的加工高度有限,一般不超过5m,出厂段节有可能在5m以上;其二,刨边或铣边制作的简体两个端面都有可能存在端面偏差,都需要检测,即不存在可利用的检测基准端面;其三,出厂筒体段节卷制焊接而成,直线度和圆度均存在偏差,因此筒体内外表面难以确定可用于端面偏差检测的轴向基准母线。由于对端面偏差的检测基准产生异议,因而标准条款对端面偏差的定义需要按加工方法重新明确。1.2.6两种需要检测的端面偏差如图3所示,刨边或铣边制作的出厂筒体段节端面可能存在两种偏差(端面纵向焊缝处错位量£。和端面偏差‘),两种偏差都影响端面质量,均需要进行检测。检测的端面(a)端面偏差检测示意在端面偏差的测基准端面(b)错位量及包容长度示意产-端面偏差;£一端面纵向焊缝处错位量;P-一纵向焊缝;Z一实测对角线长度;Dl一测量截面上端面实测直径;厶一测量截面上段节实测长度图2不合理的端面偏差测量图3出厂段节端面偏差、纵向错位量及检测示意1.2.3不同加工方法的端面偏差检测必要性事实上,通过车床加工端面的小段节其端面的平面度误差和两端的平行度误差一般不大于0.12技术要求和检测方法修改建议2.1对标准要求的修改建议根据筒体不同加工方法建议将标准要求修改为:车床加工小段节端面制作的出厂简体,在段节过中心线的任意截面上通过测量三角形几何尺寸关系推算的单端面偏差‘应符合表3的规定;刨边或铣边力nm4,段节端面制作的出厂筒体,在段节过中心线的任意截面上通过测量四边形几何尺寸关系推算的单端面偏差‘和综合偏差∑‘应符合表3的规定;刨边或铣边加工的出厂简体,段节纵向焊缝处错位量£。应符合表3的规定。表3端面偏差及最大纵向错位允许量film。出厂大段节一般由不超过5段小段节组成,其出厂段节两端的累计平行度误差不超过0.4mm。车床加工端面再组焊的出厂大段节两端面具有较好的平行度,因此对于平行度较好的两端面可选择测量其中一个端面的偏差。对于刨边或铣边制作的筒体端面的平面度误差和两端的平行度误差有不确定性,两端的端面偏差都需要测量,其两端的端面偏差和(综合偏差)代表两端面的平行度。1.2.4可实施的端面偏差检测方法由于基准端面或基准轴向母线不确定,因而只可以通过被测部位直径、筒体长度、对角线长度三者的几何关系间接推算单端面偏差‘,可称为“三点法”;对于两端面的综合偏差,可以通过被测部位直径、简体长度、两个对角线长度四者的几何关系间接推算单端面偏差‘(即一和疋)再推算两端面的综合偏差,可称为“四点法”。1.2.5端面综合偏差检测的必要性两端面偏差方向相反则综合偏差∑‘变大,对筒体对接直线度不利;反之两端面偏差方向相同则综合偏差∑‘变小,对筒体对接直线度有利。车床加工端面的筒体综合偏差∑‘较小,刨边或铣边制一38一2.2对标准检测方法的修改建议根据对筒体出厂段节两端的端面偏差要求的修改建议,可将测量方法修改为:对于筒体出厂段节两端的端面偏差采用以下方法检测:在过筒体中心线轴向不少于2个等分截面上测量,采用精度不低于lmm的测距仪或钢卷尺测量段节长度£,采用精度水淀工程些些

不低于1mm的测距仪测量端面直径D,采用钢卷尺配合辅助卡具测量截面上对角线长度Z,也可采用钢卷尺配合辅助卡具测量£和D,如图3(a)所示;对于刨边或铣边后卷板再组焊的纵向焊缝处有纵向错位的出厂简体段节,纵向焊缝处过简体中心线轴向等分截面上应附加端面偏差测量,如图3(b)所示;采用深度尺测量纵向错位,如图4所示。n篮(a)测距仪测量直径和长度(b)辅助测量直径和长度吣乒?F(t・)辅助卡具辅助测奄对角线D。一测量截面上端面实测直径;L1一测量截面上段节实测长',Jp度;L,,争一辅助卡具宽度和厚度;p一辅助测量板;形一测距仪;尺一射线;f。一对角线辅助测量长度;E一辅助卡具;P一钢卷尺;d。一测量截面端面上两个辅助卡具距离图6筒体端面偏差的间接测量P一纵向焊缝:y.一深度尺图4出厂段节端面偏差检测3对端面偏差测算方法的研究3.1测算原理由于钢卷尺在筒体内不能被拉直读取示值,因而不适宜直接测量内径。如图6(b)所示,采用钢卷尺配合辅助卡具测量截面端面上两个辅助卡具距离d。和纵向两个辅助卡具距离£。’,推算D。(Dn-dn+2S)和L。(厶=厶’一2L。)。筒体两端直径差(或圆度偏差)同时存在、端面偏差方向的不确定性,给端面偏差的测量带来一定的难度。如图5(c)所示,运用勾股定理应用斜边z.和直角边d。能够推算直角三角形另一条直角边长度理论值,通过实际值与理论值的差即为另一条直角边的偏差^。即通过筒体的对角线(即斜边)和筒体端面直径(即直角边)的勾股关系判断简体端面偏差(即另一个直角边的长度偏差)。3.2间接尺寸的测量如图6(e)所示,预先制作等宽L.和等厚S带锁紧螺栓的辅助卡具(L,、s公差分别为±O.1mm)。通过锁紧螺栓将辅助卡具固定在简体轴向过中心线的被测截面对角处。采用钢卷尺测量辅助卡具之间的对角线辅助测量长度f。3.3段节端面偏差测算在上述测量尺寸L。、D。(或d。)、fn和已知尺寸厶、如图6(a)所示,忽略端面纵向焊缝处错位量t。和端面偏差‘对直径测量的影响,忽略长度测量取点位置对长度测量的影响,在简体轴向过中心线的被测截面上采用精度不低于lmm的测距仪测量被测端面直径D。和筒体长度£。。≮|s基础上,根据如图5(a)所示的尺寸几何关系绘制CAD图,简化图如图5(b)或图5(c)所示。并可将筒体两端的几何尺寸关系合并成如图5(d)所示的尺寸关系图,直接通过CAD图形测量端面偏差‘(^和正)。,。,,J】采用如图5(C)和图5(d)所示的三角形几何关系图测量端面偏差厶就是运用勾股定理判定直角边偏差的实际应用。根据图5(c)所示的几何关系采用三点法推导的简体单端面偏差‘计算式为工一IL+2Ll一,/l,,2一d。2l(1)如图5(d)所示的几何关系采用四点法推导的简体同一截面同一母线两端面综合偏差∑‘(即.币±正)的计算式为:水淀工程型燮∑氕一1√z。2一d。2±√z:2一d22I(2)一39—

上述计算式中:Z。(Z。和Z:)为对角线辅助测量长度,mm;D。(D。和D:)为测量截面上端面实测直径,mm;d。(d。和d:)为测量截面端面上两个辅助卡具距离,ram;厶(厶和厶)为测量截面上段节实测长度,mm;f.∽和正)为端面偏差,ram;L。,S为辅助卡具宽度和厚度,mm。式(2)中,端面偏差方向相反则综合偏差为偏差相互累加取“+”号,端面偏差方向相同则综合偏差为偏差相互抵消取“一”号。根据式(1)可知,筒体同一截面虽然存在两个筒体母线,同一端面可以测算两个端面偏差值,多组测算数据的最大值代表该端面的偏差。根据式(2)可知,简体同一截面的两端面综合偏差与两个对角线长度和两端直径大小有关。∑‘的多组测算数据中,∑.‘最大值代表两端面综合偏差测算值。3.4测算方法的可行性分析对于车床一次性装夹加工端面的简体,由于车床本身具有较高的精度,端面的平行度偏差极小(即直径测量准确性的极小影响。因此,通过厶、D。(或d。)、fn的测量来推算端面偏差,:l的方法是可行的。3.5测算注意点及说明(1)端面直径测量位置应尽量靠近被测端面,测量点应与端面等距。(2)测距仪测量简体长度时测量位置应尽量靠近筒体母线,测量点应与简体内表面等距。(3)辅助卡具应贴紧端面并拧紧锁紧螺栓。(4)为了辅助卡具使用方便,辅助卡具可以用磁性材料制作成不需要锁紧的等宽和等厚的L型直角结构,测量时利用磁力直接吸附在被测部位。(5)纵向错位处测量以最大包容长度作为筒体长度。4结语(1)通过对GB/T32994--2016水泥工业用回转窑国家标准中有关回转窑出厂筒体端面偏差要求和测量方法的研究,分析出标准中技术要求和检测方法的问题和不足。(2)根据不同的出厂简体的端面制作方法(车床切削、刨边或铣边)提出了相应的出厂筒体端面偏差新要求和测量新方法的建议。(3)出厂筒体端面偏差的间接检测方法(三点法和四点法)解决了长期以来检测方法的空白,为端面偏差的检测提供了新的途径。(4)对出厂筒体端面偏差的要求和测量方法的修改建议能为水泥工业用回转窑标准的实施提供帮助,同时也可为标准的修改和修订提供参考依据。(5)所述简体端面偏差技术要求和检测方法的正嘞0书一0),因此只需要选择其中一个端面进行端面偏差∽瓤)的测算;对于刨边或铣边卷制的筒体,端面的平行度偏差可能较大,因此端面偏差(^和五)需要全部检测,并通过综合偏差∑‘判断端面平行度。有学者提出采用截面对角线差判定回转窑筒体段节端面偏差,尚未有充分的理论依据证明其可行性。当筒体被测截面的两端直径测量值相同时,端面是否存在偏差能够通过截面对角线长短反映出来,但是偏差值大小仍然需要通过推算才能得到。实际操作中端面偏差在不同程度上影响直径测量的准确性,但不会影响端面偏差测算的准确性。以内径3m和5m的筒体为例,假定端面偏差为20mm,因端面偏差产生的直径D。的测量误差AD。为建议具有合理陛和适用性。参考文献■,SD。:#—30002—+202—3[1】国家建筑材料工业机械标准化技术委员会.JC/T333—000:0.07mm2006水泥工业用回转引s].北京:中国建材工业出版社,2006:1一11.和△D。:后面研一5000:0.04mm。[2】全国建材装备标准化技术委员会.GB/T32994--2016水泥工业用回转窑[S】.北京:中国标准出版社,2012:1—17.实际上端面偏差本身较小,无论是车床加工端面还是刨边或铣边加工端面,端面偏差一般不超过10mm,测量误差AD。不超过0.02[3]全国五金制品标准化技术委员会工具五金分技术委员会.QB/T2443--2011,钢卷尺【S].北京:中国轻工业出版社,201l一13.1:mm。即使端面偏差达到25mm,内径3m的筒体端面偏差导致的直径(编辑:于欢)(收稿日期:2017—09—26)测量误差也只有0.10mm。钢卷尺允许的示值误差按等级为±o.1mm和±O.2mm[31,无论采用钢卷尺测量还是采用测距仪测量都可忽略端面偏差的存在对一40一水淀工程型燮


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