高爐無料鍾爐頂故障診斷預報系統的製作方法
2023-09-22 19:01:15 2
專利名稱：高爐無料鍾爐頂故障診斷預報系統的製作方法
技術領域：
本實用新型為一種高爐無料鍾爐頂簡稱無鍾爐頂布料器故障診斷預報系統，是 一種對爐頂布料器運行參數進行實時檢測和計算，通過計算機對各運行數據建立資料庫， 建立數學模型對各參數進行跟蹤對比，實現對高爐無鍾爐頂布料器進行實時在線監控的系 統。
背景技術：
高爐爐頂布料器是高爐正常生產進行合理布料的關鍵設備。其主要功能是實現 爐頂裝料料重檢測及布料溜嘴的旋轉和傾動功能，達到全方位的合理布料效果，料重檢測 檢測每批所需料的料重；旋轉功能實現溜嘴在水平方向旋轉0-360度，7. 5s旋轉一圈 0. 133HZ的速度慢速運行；傾動功能實現溜嘴在垂直方向的動作0-75度，旋轉和傾動動 作均通過外置旋轉電機和傾動電機驅動齒輪箱內不同方式的齒輪嚙合實現，齒輪箱內部充 有大量的潤滑油，長期運行必然會產生相應的磨損，或進入小的異物可能導致齒輪箱產生 故障，必須及時發現進行停機檢修，否則造成事故的擴大化，而更換齒輪箱需要檢修周期為 15天，嚴重影響高爐正常生產。對於設備點檢，目前齒輪箱點檢靠操作工每班點檢1次完成，而齒輪箱安裝在高 爐爐頂，且屬於煤氣區域，點檢設備比較危險，人工檢查和判斷的弊端1、操作工長期停留 在煤氣區域工作，存在很大的人身安全隱患；2、人工檢查只能實現周期性檢查，不能及時發 現故障；3、人工判斷缺少科學的對比性，不能有效分析故障現象。本實用新型關鍵技術是對 密閉大型傳動裝置採用合理的檢測元件進行維護參數實時檢測分析，通過計算機對位移振 動參數進行實時在線監控來解決這個技術難題。
發明內容本實用新型是針對現有技術所存在的缺點，而提供了一種對爐頂布料器運行參數 進行實時檢測和計算，通過計算機對各運行數據建立資料庫，建立數學模型對各參數進行 跟蹤對比，實現對高爐無鍾爐頂布料器進行實時在線監控和對爐頂下料罐內的料重實時監 控，實現高爐無料鍾爐頂故障診斷預報系統的技術方案。本實用新型是通過如下系統措施實現的一種高爐無料鍾爐頂故障診斷預報系 統，在高爐爐頂布料器上設置爐內溫度檢測裝置、爐內壓力檢測裝置、大齒輪圓盤與相對靜 止齒輪箱殼體之間的位移值檢測裝置及爐頂下料罐稱重檢測裝置；所述爐內溫度檢測裝置用於檢測爐內溫度；所述爐內壓力檢測裝置用於檢測爐內壓力；所述爐頂下料罐稱重檢測裝置用於檢測爐頂下料罐內的料重；所述大齒輪圓盤與相對靜止齒輪箱殼體之間的位移值檢測裝置是通過固定安裝 在齒輪箱殼體上的位移傳感器檢測齒輪箱故障旋轉時產生的大齒輪圓盤與齒輪箱殼體之 間的相對水平位移並傳送到PLC上，通過PLC計算出單位時間內的位移得出振動值；[0010]所述溫度檢測裝置、壓力檢測裝置、大齒輪圓盤相對靜止齒輪箱殼體的位移值檢 測裝置及下料罐稱重檢測裝置均與數據採集裝置連接，數據採集裝置與計算機連接並存儲 所採集的數據於計算機資料庫中；所述檢測到的爐內溫度、壓力、振動值及爐頂下料罐內的料重均存儲在計算機數 據庫中，通過計算機編程分析爐頂布料器各位置的受熱、受壓情況，及布料時稱重情況和布 料器的運行振動情況，根據計算機內設定的溫度、壓力、爐頂下料罐內的料重及振動值的報 警閾值，以新安裝或穩定運行時的圖樣為標準樣板與運行時的圖樣進行實時對比分析，再 進行可視化編程，實現計算機自動診斷輸出，實現故障診斷預報功能。本實用新型的具體特點還有，上述位移傳感器通過如下方式安裝的，在齒輪箱殼 體外壁開孔，焊接帶內絲的法蘭，有可調伸縮管外絲和法蘭內絲密封安裝，可調伸縮管末端 設置有內絲且全密封安裝有位移傳感器，位移傳感器導線經過可調伸縮管中心引出至PLC， 位移傳感器探頭正對齒輪圓盤，將大齒輪圓盤的和靜止探頭的相對位移信號傳送到PLC 中，通過PLC計算出單位時間內的位移得出振動值，存儲在計算機資料庫中。其中，可調伸縮管外部末端安裝有圓形刮油器。本方案的有益效果可根據對上述方案的敘述得知，本實用新型實現在線檢測和監 控爐頂布料器的齒輪箱的運行狀態，存儲大量的歷史齒輪箱運行的低頻振動數據及各種壓 力、溫度數據，可對齒輪箱運行狀態進行長期的的診斷和分析，實現故障預處理，或總結齒 輪箱的檢修周期，防止過修或失修現象，大大降低生產運行成本。本實用新型通過實時在線編程分析布料器各位置的受熱、受壓情況、和布料器的 運行振動情況及布料時下料罐內的稱重情況，可對布料器運行狀態進行長期的診斷和分 析，實現故障預處理。
圖1為本實用新型具體實施方式
的工作流程圖。圖2為本實用新型具體實施方式
的安裝結構示意圖。圖3為本實用新型具體實施方式
中位移傳感器的安裝結構示意圖。圖中，1、中心喉管，2、上水槽，3、大齒輪圈，4、大齒輪圓盤，5、齒輪箱小齒輪，6、法 蘭，7、密封圈，8、可調伸縮管，9、位移傳感器導線，10、可調伸縮管手柄，11、位移傳感器，12、 齒輪箱殼體，13、刮油器，14、齒輪箱，15、PLC。
具體實施方式
為能清楚說明本方案的系統特點，下面通過一個具體實施方式
，對本方案進行闡 述。一種高爐無料鍾爐頂故障診斷預報系統，它除了常規設備的檢測裝置外，其主要 實用新型在於，在高爐爐頂布料器上設置爐內溫度檢測裝置、爐內壓力檢測裝置大齒輪圓 盤與相對靜止齒輪箱殼體之間的位移值檢測裝置及爐頂下料罐稱重檢測裝置；其中，爐內溫度檢測裝置用於檢測爐內溫度、爐內壓力檢測裝置用於檢測爐內壓 力；爐頂下料罐稱重檢測裝置用於檢測爐頂下料罐內的料重；這三項檢測裝置及其安裝均 可採用現有技術實現，其參數的獲取方式也為現有技術。大齒輪圓盤4與相對靜止齒輪箱殼體12之間的位移值檢測裝置是通過位移傳感器檢測齒輪箱故障旋轉時產生的大齒輪圓 盤4與齒輪箱殼體12之間的相對水平位移並傳送到PLC上，通過PLC計算出單位時間內的 位移得出振動值；所述溫度檢測裝置、壓力檢測裝置、大齒輪圓盤相對靜止齒輪箱殼體的位移值檢 測裝置、下料罐稱重檢測裝置均與數據採集裝置連接，數據採集裝置與計算機連接並存儲 所採集的數據於計算機資料庫中；所述檢測到的爐內溫度、壓力、振動值及爐頂下料罐內的料重均存儲在計算機數 據庫中，通過計算機編程分析爐頂布料器各位置的受熱、受壓情況，及布料時稱重情況和布 料器的運行振動情況，根據計算機內設定的溫度、壓力、振動值及爐頂下料罐內的料重的報 警閾值，以新安裝或穩定運行時的圖樣為標準樣板與運行時的圖樣進行實時對比分析，再 進行可視化編程，實現計算機自動診斷輸出，實現故障診斷預報功能。高爐無料鍾爐頂布料器其主要功能是實現爐頂下料罐內料重檢測及布料溜嘴的 旋轉和傾動功能，達到全方位的合理布料效果，旋轉和傾動動作均通過外置旋轉電機和傾 動電機驅動齒輪箱內不同方式的齒輪嚙合實現，齒輪箱運行是圍繞中心喉管1軸心水平旋 轉，傾動電機驅動傾動齒輪箱小齒輪5，傾動齒輪箱小齒輪帶動傾動齒輪箱14作垂直方向 運行，機械摩擦運行產生的熱量通過上水槽2的循環水進行冷卻。大齒輪圓盤4和大齒輪 圈3同軸旋轉，大齒輪圓盤4相對於圓形齒輪箱殼體12為靜止，齒輪箱故障旋轉時產生的 大齒輪圓盤4相對於齒輪箱殼體12水平位移，通過固定安裝在齒輪箱體殼體12上的位移 傳感器11檢測出來，經過位移傳感器導線9傳送到PLC15上，PLC15計算單位時間內的位 移得出振動值，存儲在計算機上，通過可視化編程進行監控分析。如圖2所示，由於齒輪箱 為密閉容器，位移傳感器11必須密閉安裝，因此在齒輪箱殼體12開孔安裝帶內絲的法蘭6， 位移傳感器11安裝在中空的可調伸縮管8末端，正對大齒輪圓盤4檢測大齒輪圓盤相對於 齒輪箱殼體12的位移值，位移傳感器導線9經過可調伸縮管8中心引出齒輪箱殼體12，位 移傳感器11通過密封圈7進行密封實現密閉效果。齒輪箱通過各種齒輪實現各種動作，齒 輪傳動需要很多潤滑油，其中也包括大齒輪圓盤4，因此在可調伸縮管8末端外部安裝圓形 刮油器13，如圖2、圖3所示，這樣能夠確保位移傳感器11正常工作，通過可調伸縮管手柄 10調節可調伸縮管8位置，來實現密閉齒輪箱殼體外調節位移傳感器11的基準位置。本實用新型的有益效果是實現在線檢測和監控爐頂布料器運行狀態，計算機數 據庫中存儲大量的歷史數據，編程分析布料器各位置的受熱、受壓情況、和布料器的運行振 動情況及布料時下料罐內的稱重情況，可對布料器運行狀態進行長期的診斷和分析，實現 故障預處理，或總結齒輪箱的檢修周期，防止過修或失修現象，大大降低生產運行成本。而 且本實用新型解決了以往無法將封閉爐內的大齒輪圓盤與相對靜止齒輪箱殼體之間的位 移值檢測輸出的難題，並提供一個切實可行的具體實施方式
。
權利要求一種高爐無料鍾爐頂故障診斷預報系統，其特徵是，在高爐爐頂布料器上主要設置有爐內溫度檢測裝置、爐內壓力檢測裝置大齒輪圓盤與相對靜止齒輪箱殼體之間的位移值檢測裝置及爐頂下料罐稱重檢測裝置； 所述爐內溫度檢測裝置用於檢測爐內溫度；所述爐內壓力檢測裝置用於檢測爐內壓力；所述爐頂下料罐稱重檢測裝置用於檢測爐頂下料罐內的料重；所述大齒輪圓盤與相對靜止齒輪箱殼體之間的位移值檢測裝置是通過固定安裝在齒輪箱殼體上的位移傳感器檢測齒輪箱故障旋轉時產生的大齒輪圓盤與齒輪箱殼體之間的相對水平位移並傳送到PLC上，通過PLC計算出單位時間內的位移得出振動值；所述溫度檢測裝置、壓力檢測裝置、大齒輪圓盤相對靜止齒輪箱殼體的位移值檢測裝置、下料罐稱重檢測裝置均與數據採集裝置連接，數據採集裝置與計算機連接並存儲所採集的數據於計算機資料庫中；所述檢測到的爐內溫度、壓力、振動值及爐頂下料罐內的料重的監測信號均存儲在計算機資料庫中，通過計算機編程分析爐頂布料器各位置的受熱、受壓情況，及布料時稱重情況和布料器的運行振動情況，根據計算機內設定的溫度、壓力、爐頂下料罐內的料重及振動值的報警閾值，以新安裝或穩定運行時的圖樣為標準樣板與運行時的圖樣進行實時對比分析，實現計算機自動診斷輸出，實現故障診斷預報功能。
2.根據權利要求1所述的高爐無料鍾爐頂故障診斷預報系統，其特徵是，所述位移傳 感器通過如下方式安裝的，在齒輪箱殼體外壁開孔，焊接帶內絲的法蘭，有可調伸縮管外絲 和法蘭內絲密封安裝，可調伸縮管末端設置有內絲且全密封安裝有位移傳感器，位移傳感 器導線經過可調伸縮管中心引出至PLC，位移傳感器探頭正對齒輪圓盤，將大齒輪圓盤的和 靜止探頭的相對位移信號傳送到PLC中，通過PLC計算出單位時間內的位移得出振動值，存 儲在計算機資料庫中。
3.根據權利要求2所述的高爐無料鍾爐頂故障診斷預報系統，其特徵是，所述可調伸 縮管外部末端安裝有圓形刮油器。
專利摘要一種高爐無料鍾爐頂故障診斷預報系統，用於實現在線檢測和監控爐頂布料器運行狀態，計算機資料庫中存儲大量的歷史數據，編程分析布料器各位置的受熱、受壓情況，及布料時爐頂下料罐的稱重情況和布料器的運行振動情況，在高爐爐頂布料器上設置爐內溫度檢測裝置、爐內壓力檢測裝置、大齒輪圓盤與相對靜止齒輪箱殼體之間的位移值檢測裝置及爐頂下料罐稱重檢測裝置；可對布料器運行狀態進行長期的診斷和分析，實現故障預處理，或總結齒輪箱的檢修周期，防止過修或失修現象，大大降低生產運行成本；而且本實用新型解決了以往無法將封閉爐內的大齒輪圓盤與相對靜止齒輪箱殼體之間的位移值檢測輸出的難題，並提供一個切實可行的具體實施方式
。
文檔編號C21B7/24GK201686713SQ20102014005
公開日2010年12月29日 申請日期2010年3月25日 優先權日2010年3月25日
發明者張秉東, 李芳坤, 楊宇航, 袁望浪, 賀文豔 申請人:濟南領航機械設備有限公司