專利名稱：高爐無料鐘爐頂故障診斷預(yù)報(bào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種高爐無料鐘爐頂簡稱無鐘爐頂布料器故障診斷預(yù)報(bào)系統(tǒng)，是 一種對爐頂布料器運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時檢測和計(jì)算，通過計(jì)算機(jī)對各運(yùn)行數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫， 建立數(shù)學(xué)模型對各參數(shù)進(jìn)行跟蹤對比，實(shí)現(xiàn)對高爐無鐘爐頂布料器進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)控的系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高爐爐頂布料器是高爐正常生產(chǎn)進(jìn)行合理布料的關(guān)鍵設(shè)備。其主要功能是實(shí)現(xiàn) 爐頂裝料料重檢測及布料溜嘴的旋轉(zhuǎn)和傾動功能，達(dá)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(zhuǎn)功能實(shí)現(xiàn)溜嘴在水平方向旋轉(zhuǎn)0-360度，7. 5s旋轉(zhuǎn)一圈 0. 133HZ的速度慢速運(yùn)行；傾動功能實(shí)現(xiàn)溜嘴在垂直方向的動作0-75度，旋轉(zhuǎn)和傾動動 作均通過外置旋轉(zhuǎn)電機(jī)和傾動電機(jī)驅(qū)動齒輪箱內(nèi)不同方式的齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)，齒輪箱內(nèi)部充 有大量的潤滑油，長期運(yùn)行必然會產(chǎn)生相應(yīng)的磨損，或進(jìn)入小的異物可能導(dǎo)致齒輪箱產(chǎn)生 故障，必須及時發(fā)現(xiàn)進(jìn)行停機(jī)檢修，否則造成事故的擴(kuò)大化，而更換齒輪箱需要檢修周期為 15天，嚴(yán)重影響高爐正常生產(chǎn)。對于設(shè)備點(diǎn)檢，目前齒輪箱點(diǎn)檢靠操作工每班點(diǎn)檢1次完成，而齒輪箱安裝在高 爐爐頂，且屬于煤氣區(qū)域，點(diǎn)檢設(shè)備比較危險(xiǎn)，人工檢查和判斷的弊端1、操作工長期停留 在煤氣區(qū)域工作，存在很大的人身安全隱患；2、人工檢查只能實(shí)現(xiàn)周期性檢查，不能及時發(fā) 現(xiàn)故障；3、人工判斷缺少科學(xué)的對比性，不能有效分析故障現(xiàn)象。本實(shí)用新型關(guān)鍵技術(shù)是對 密閉大型傳動裝置采用合理的檢測元件進(jìn)行維護(hù)參數(shù)實(shí)時檢測分析，通過計(jì)算機(jī)對位移振 動參數(shù)進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)控來解決這個技術(shù)難題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺點(diǎn)，而提供了一種對爐頂布料器運(yùn)行參數(shù) 進(jìn)行實(shí)時檢測和計(jì)算，通過計(jì)算機(jī)對各運(yùn)行數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，建立數(shù)學(xué)模型對各參數(shù)進(jìn)行 跟蹤對比，實(shí)現(xiàn)對高爐無鐘爐頂布料器進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)控和對爐頂下料罐內(nèi)的料重實(shí)時監(jiān) 控，實(shí)現(xiàn)高爐無料鐘爐頂故障診斷預(yù)報(bào)系統(tǒng)的技術(shù)方案。本實(shí)用新型是通過如下系統(tǒng)措施實(shí)現(xiàn)的一種高爐無料鐘爐頂故障診斷預(yù)報(bào)系 統(tǒng)，在高爐爐頂布料器上設(shè)置爐內(nèi)溫度檢測裝置、爐內(nèi)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(nèi)溫度檢測裝置用于檢測爐內(nèi)溫度；所述爐內(nèi)壓力檢測裝置用于檢測爐內(nèi)壓力；所述爐頂下料罐稱重檢測裝置用于檢測爐頂下料罐內(nèi)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(zhuǎn)時產(chǎn)生的大齒輪圓盤與齒輪箱殼體之 間的相對水平位移并傳送到PLC上，通過PLC計(jì)算出單位時間內(nèi)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(shù)據(jù)采集裝置連接，數(shù)據(jù)采集裝置與計(jì)算機(jī)連接并存儲 所采集的數(shù)據(jù)于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中；所述檢測到的爐內(nèi)溫度、壓力、振動值及爐頂下料罐內(nèi)的料重均存儲在計(jì)算機(jī)數(shù) 據(jù)庫中，通過計(jì)算機(jī)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(yùn)行振動情況，根據(jù)計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)定的溫度、壓力、爐頂下料罐內(nèi)的料重及振動值的報(bào) 警閾值，以新安裝或穩(wěn)定運(yùn)行時的圖樣為標(biāo)準(zhǔn)樣板與運(yùn)行時的圖樣進(jìn)行實(shí)時對比分析，再 進(jìn)行可視化編程，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動診斷輸出，實(shí)現(xiàn)故障診斷預(yù)報(bào)功能。本實(shí)用新型的具體特點(diǎn)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(nèi)絲的法蘭，有可調(diào)伸縮管外絲和法蘭內(nèi)絲密封安裝，可調(diào)伸縮管末端 設(shè)置有內(nèi)絲且全密封安裝有位移傳感器，位移傳感器導(dǎo)線經(jīng)過可調(diào)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(jì)算出單位時間內(nèi)的位移得出振動值，存儲在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中。其中，可調(diào)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(jù)對上述方案的敘述得知，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)在線檢測和監(jiān) 控爐頂布料器的齒輪箱的運(yùn)行狀態(tài)，存儲大量的歷史齒輪箱運(yùn)行的低頻振動數(shù)據(jù)及各種壓 力、溫度數(shù)據(jù)，可對齒輪箱運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行長期的的診斷和分析，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)處理，或總結(jié)齒 輪箱的檢修周期，防止過修或失修現(xiàn)象，大大降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。本實(shí)用新型通過實(shí)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(yùn)行振動情況及布料時下料罐內(nèi)的稱重情況，可對布料器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行長期的診斷和分 析，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)處理。

圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
的工作流程圖。圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中位移傳感器的安裝結(jié)構(gòu)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(diào)伸縮管，9、位移傳感器導(dǎo)線，10、可調(diào)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(shí)施方式
為能清楚說明本方案的系統(tǒng)特點(diǎn)，下面通過一個具體實(shí)施方式
，對本方案進(jìn)行闡 述。一種高爐無料鐘爐頂故障診斷預(yù)報(bào)系統(tǒng)，它除了常規(guī)設(shè)備的檢測裝置外，其主要 實(shí)用新型在于，在高爐爐頂布料器上設(shè)置爐內(nèi)溫度檢測裝置、爐內(nèi)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(nèi)溫度檢測裝置用于檢測爐內(nèi)溫度、爐內(nèi)壓力檢測裝置用于檢測爐內(nèi)壓 力；爐頂下料罐稱重檢測裝置用于檢測爐頂下料罐內(nèi)的料重；這三項(xiàng)檢測裝置及其安裝均 可采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其參數(shù)的獲取方式也為現(xiàn)有技術(shù)。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(zhuǎn)時產(chǎn)生的大齒輪圓 盤4與齒輪箱殼體12之間的相對水平位移并傳送到PLC上，通過PLC計(jì)算出單位時間內(nèi)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(shù)據(jù)采集裝置連接，數(shù)據(jù)采集裝置與計(jì)算機(jī)連接并存儲 所采集的數(shù)據(jù)于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中；所述檢測到的爐內(nèi)溫度、壓力、振動值及爐頂下料罐內(nèi)的料重均存儲在計(jì)算機(jī)數(shù) 據(jù)庫中，通過計(jì)算機(jī)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(yùn)行振動情況，根據(jù)計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)定的溫度、壓力、振動值及爐頂下料罐內(nèi)的料重的報(bào) 警閾值，以新安裝或穩(wěn)定運(yùn)行時的圖樣為標(biāo)準(zhǔn)樣板與運(yùn)行時的圖樣進(jìn)行實(shí)時對比分析，再 進(jìn)行可視化編程，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動診斷輸出，實(shí)現(xiàn)故障診斷預(yù)報(bào)功能。高爐無料鐘爐頂布料器其主要功能是實(shí)現(xiàn)爐頂下料罐內(nèi)料重檢測及布料溜嘴的 旋轉(zhuǎn)和傾動功能，達(dá)到全方位的合理布料效果，旋轉(zhuǎn)和傾動動作均通過外置旋轉(zhuǎn)電機(jī)和傾 動電機(jī)驅(qū)動齒輪箱內(nèi)不同方式的齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)，齒輪箱運(yùn)行是圍繞中心喉管1軸心水平旋 轉(zhuǎn)，傾動電機(jī)驅(qū)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(yùn)行，機(jī)械摩擦運(yùn)行產(chǎn)生的熱量通過上水槽2的循環(huán)水進(jìn)行冷卻。大齒輪圓盤4和大齒輪 圈3同軸旋轉(zhuǎn)，大齒輪圓盤4相對于圓形齒輪箱殼體12為靜止，齒輪箱故障旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的 大齒輪圓盤4相對于齒輪箱殼體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(jīng)過位移傳感器導(dǎo)線9傳送到PLC15上，PLC15計(jì)算單位時間內(nèi)的位 移得出振動值，存儲在計(jì)算機(jī)上，通過可視化編程進(jìn)行監(jiān)控分析。如圖2所示，由于齒輪箱 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(nèi)絲的法蘭6， 位移傳感器11安裝在中空的可調(diào)伸縮管8末端，正對大齒輪圓盤4檢測大齒輪圓盤相對于 齒輪箱殼體12的位移值，位移傳感器導(dǎo)線9經(jīng)過可調(diào)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(jìn)行密封實(shí)現(xiàn)密閉效果。齒輪箱通過各種齒輪實(shí)現(xiàn)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(diào)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(diào)伸縮管手柄 10調(diào)節(jié)可調(diào)伸縮管8位置，來實(shí)現(xiàn)密閉齒輪箱殼體外調(diào)節(jié)位移傳感器11的基準(zhǔn)位置。本實(shí)用新型的有益效果是實(shí)現(xiàn)在線檢測和監(jiān)控爐頂布料器運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)算機(jī)數(shù) 據(jù)庫中存儲大量的歷史數(shù)據(jù)，編程分析布料器各位置的受熱、受壓情況、和布料器的運(yùn)行振 動情況及布料時下料罐內(nèi)的稱重情況，可對布料器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行長期的診斷和分析，實(shí)現(xiàn) 故障預(yù)處理，或總結(jié)齒輪箱的檢修周期，防止過修或失修現(xiàn)象，大大降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。而 且本實(shí)用新型解決了以往無法將封閉爐內(nèi)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，并提供一個切實(shí)可行的具體實(shí)施方式
。
權(quán)利要求一種高爐無料鐘爐頂故障診斷預(yù)報(bào)系統(tǒng)，其特征是，在高爐爐頂布料器上主要設(shè)置有爐內(nèi)溫度檢測裝置、爐內(nèi)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(nèi)溫度檢測裝置用于檢測爐內(nèi)溫度；所述爐內(nèi)壓力檢測裝置用于檢測爐內(nèi)壓力；所述爐頂下料罐稱重檢測裝置用于檢測爐頂下料罐內(nèi)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(zhuǎn)時產(chǎn)生的大齒輪圓盤與齒輪箱殼體之間的相對水平位移并傳送到PLC上，通過PLC計(jì)算出單位時間內(nèi)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(shù)據(jù)采集裝置連接，數(shù)據(jù)采集裝置與計(jì)算機(jī)連接并存儲所采集的數(shù)據(jù)于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中；所述檢測到的爐內(nèi)溫度、壓力、振動值及爐頂下料罐內(nèi)的料重的監(jiān)測信號均存儲在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中，通過計(jì)算機(jī)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(yùn)行振動情況，根據(jù)計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)定的溫度、壓力、爐頂下料罐內(nèi)的料重及振動值的報(bào)警閾值，以新安裝或穩(wěn)定運(yùn)行時的圖樣為標(biāo)準(zhǔn)樣板與運(yùn)行時的圖樣進(jìn)行實(shí)時對比分析，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動診斷輸出，實(shí)現(xiàn)故障診斷預(yù)報(bào)功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐無料鐘爐頂故障診斷預(yù)報(bào)系統(tǒng)，其特征是，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(nèi)絲的法蘭，有可調(diào)伸縮管外絲 和法蘭內(nèi)絲密封安裝，可調(diào)伸縮管末端設(shè)置有內(nèi)絲且全密封安裝有位移傳感器，位移傳感 器導(dǎo)線經(jīng)過可調(diào)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(jì)算出單位時間內(nèi)的位移得出振動值，存 儲在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爐無料鐘爐頂故障診斷預(yù)報(bào)系統(tǒng)，其特征是，所述可調(diào)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鐘爐頂故障診斷預(yù)報(bào)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)在線檢測和監(jiān)控爐頂布料器運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中存儲大量的歷史數(shù)據(jù)，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(yùn)行振動情況，在高爐爐頂布料器上設(shè)置爐內(nèi)溫度檢測裝置、爐內(nèi)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(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行長期的診斷和分析，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)處理，或總結(jié)齒輪箱的檢修周期，防止過修或失修現(xiàn)象，大大降低生產(chǎn)運(yùn)行成本；而且本實(shí)用新型解決了以往無法將封閉爐內(nèi)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，并提供一個切實(shí)可行的具體實(shí)施方式
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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(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者張秉東, 李芳坤, 楊宇航, 袁望浪, 賀文艷 申請人:濟(jì)南領(lǐng)航機(jī)械設(shè)備有限公司