【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于辊棒检测领域，具体涉及到一种辊棒监测方法及装置。
技术介绍
1、窑炉是通过众多辊棒不停地向同一个方向转动来运输物料并进行烧结的设备。由于金属辊棒的熔点较低，无法承受窑炉内部的高温工作环境，因此在窑炉高温区一般采用瓷质辊棒。但瓷质辊棒较脆，长时间处于负载传动的工作状态下有可能发生断裂。若断裂的辊棒不能及时更换，会造成严重的堵窑事故，带来巨大的损失。由于辊棒在高温运行状态下的圆跳动状态无法监测，如果个别辊棒跳动较大，那么就会导致因该根辊棒受集中力过大有可能发生断裂。目前，应对窑炉的辊棒断棒检测大致有以下方式：
2、(1)辊棒被动端接触式监控：在延伸窑炉外部辊棒被动端上方安装有导电支架，同时还设有金属缆线位于辊棒上方且位于导电支架下方。导电支架通过导线接装有报警器。金属缆线接通电源。一旦发生断棒现象，通过杠杆原理可知，辊棒中间凹塌，两边棒头敲起，断棒被动端顶起金属缆线触碰导电支架从而报警。缺点：会出现断棒尾端翘起力度不足或金属缆线两端过于疏松而导致无法触发报警的风险，其次，也无法准确判断断棒的具体位置。
3、(2)窑炉头尾对射监控：在窑炉进砖口处辊棒上下端放置发射器，窑炉出砖口同样位置放置接收器。若辊棒上方传感器有反馈报警说明制品重叠或耐火材料脱落等情况，若辊棒下方传感器有反馈报警说明有断棒现象。缺点：这种技术对于较长窑炉容易产生误判报警，即使报警后也很难确定断棒的具体位置。
4、（3）利用磁传感器或红外传感器检测：辊棒从动端部安装一个感应点，辊棒每转动一圈触发一次，若发生断棒，则无法
5、（4）辊棒端部的磁性监测：它的工作方式如下：在每根辊棒上方安装一个磁性开关，用于感应附着在辊棒上的导磁体，辊棒每转一周磁性开关发出一个开关信号，辊棒不转没有开关信号发出，超过设定时间仍然没有开关信号则发出报警信号。这种方式具有以下缺点：1、每根辊棒上安装一个磁性开关和一条电线，近似于接触式检测，影响维护保养作业，使用不方便；2、环境温度高，磁性开关频繁动作，故障率高。
6、现有技术中都集中在对辊棒断棒后进行检测，也即在事故出现后及时发现避免损失扩大。辊棒是在较大荷载和高温情况下运行工作的，现有技术的方案均无法实现对辊棒负载状态进行实时性监测，也无法实现对辊棒的断裂进行提前预警。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、监测精准可靠且可以进行断棒预警的辊棒监测方法及装置。
2、本专利技术提供一种辊棒监测方法，辊棒监测方法包括辊棒变形断棒预警方法和辊棒变形断棒监测方法；
3、辊棒变形断棒预警方法包括以下步骤：
4、根据辊棒的属性、辊棒上物料的重量、物料的长度和物料在辊棒上位置构建允许最大变形角度计算模型，通过允许最大变形角度计算模型计算出辊棒的允许最大变形角度；
5、通过测距传感器监控辊棒伸出端上第一监测点的纵向实际位移数值，根据辊棒第一监测点上的标准位置与辊棒第一监测点上的实际监测位置的纵向距离获得辊棒的纵向实际位移数值；
6、通过对辊棒支撑长度与纵向实际位移数值进行反三角正弦函数计算，得到实际变形角度，辊棒支撑长度为第一监测点至邻近的辊棒支撑点的距离；
7、若实际变形角度大于允许最大变形角度，则判定辊棒具有断棒风险，反之，持续监控辊棒；
8、辊棒变形断棒监测方法包括以下步骤：
9、若实际变形角度大于允许最大变形角度，且实际变形角度大于第一设定角度时，则判定辊棒断裂；若实际变形角度小于第一设定角度，且实际变形角度大于允许最大变形角度时，则判定辊棒具有断棒风险；若实际变形角度小于允许最大变形角度时，持续监控辊棒。
10、更进一步地，第一监测点设置在辊棒的非传动端。
11、更进一步地，允许最大变形角度计算模型包括：
12、根据辊棒上物料的重量和物料的长度计算出辊棒的均布载荷；
13、根据均布载荷和物料的长度计算出辊棒支撑点的支座反力；
14、根据支座反力和物料在辊棒上的位置列弯矩方程；
15、根据辊棒的弹性模量、辊棒的截面惯性矩和弯矩方程列挠曲线近似微分方程；
16、经过积分获得辊棒的挠度方程；
17、并根据挠度方程计算出理论最大变形角度；
18、根据理论最大变形角度计算允许最大变形角度。
19、更进一步地，允许最大变形角度计算模型为：
20、①根据辊棒上物料的重量和物料的长度计算出辊棒的均布载荷：
21、；
22、式中，表示均布载荷，表示单根辊棒的物料重量，表示重力常数，表示物料的长度；
23、②根据均布载荷和物料的长度计算出辊棒支撑点的支座反力：
24、；
25、式中，表示支撑点的支座反力，表示支撑点的支座反力；
26、③根据支座反力和物料在辊棒上的位置列弯矩方程；
27、；
28、；
29、式中，表示辊棒支撑点与均布载荷距离；
30、④根据辊棒的弹性模量、辊棒的截面惯性矩和弯矩方程列挠曲线近似微分方程：
31、；
32、式中，表示辊棒的弹性模量，表示辊棒的截面惯性矩；
33、⑤经过积分获得辊棒的挠度方程：
34、；
35、式中，表示辊棒支撑点中心距；
36、⑥根据挠度方程计算出理论最大变形角度：
37、；
38、式中，表示支撑点的最大变形角度，表示支撑点的最大变形角度,表示辊棒的最大变形角度；
39、⑦根据理论最大变形角度计算允许最大变形角度：
40、；
41、式中，表示允许最大变形角度，表示转角修正系数。
42、更进一步地，通过对辊棒支撑长度与纵向实际位移数值进行反三角正弦函数计算，得到实际变形角度，辊棒支撑长度为第一监测点至邻近的辊棒支撑点的距离为：
43、；
44、式中，表示实际变形角度，和表示纵向实际位移数值，表示辊棒支撑长度。
45、更进一步地，辊棒监测方法还包括辊棒转速断棒监测方法，辊棒转速断棒监测方法包括如下步骤；
46、根据辊棒传输装置中各辊棒排列顺序依次对各辊棒进行编号，分别为：；
47、在每根辊棒的周向等距间隔布置多个第二监测点，同时各辊棒分别对应一个用于检测辊棒上第二监测点的测距传感器；
48、确定在设定辊棒旋转速度下各辊棒上相邻第二监测点之间的理论触发时间；
49、在辊棒传输装置运行过程中，各辊棒按照设定辊棒旋转速度运行，实时监测各辊棒上相邻第二监测点之间的实际检测时间；
50、对于第m根辊棒nm，，若当前检测到的第m根辊棒nm上相邻第二监测点之间的实际检测时间与相邻本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种辊棒监测方法，其特征是，所述辊棒监测方法包括辊棒变形断棒预警方法和辊棒变形断棒监测方法；
2.如权利要求1所述的辊棒监测方法，其特征是，所述第一监测点设置在所述辊棒的非传动端。
3.如权利要求1所述的辊棒监测方法，其特征是，所述允许最大变形角度计算模型包括：
4.如权利要求3所述的辊棒监测方法，其特征是，所述允许最大变形角度计算模型为：
5.如权利要求4所述的辊棒监测方法，其特征是，所述通过对辊棒支撑长度与所述纵向实际位移数值进行反三角正弦函数计算，得到实际变形角度，所述辊棒支撑长度为所述第一监测点至邻近的辊棒支撑点的距离为：
6.如权利要求1-5任一项所述的辊棒监测方法，其特征是，所述辊棒监测方法还包括辊棒转速断棒监测方法，所述辊棒转速断棒监测方法包括如下步骤；
7.如权利要求6所述的辊棒监测方法，其特征是，所述辊棒变形断棒监测方法还包括，根据当前检测到的判定为断裂的辊棒分布情况以及数量，判断当前辊棒传输装置的可靠性：
8.如权利要求6所述的辊棒监测方法，其特征是，确定在设定辊棒旋转速度
9.如权利要求1-5、7、8任一项所述的辊棒监测方法，其特征是，所述辊棒监测方法还包括辊棒物料运行状态监控方法，所述辊棒物料运行状态监控方法包括如下步骤；
10.一种辊棒监测装置，其特征是，所述辊棒监测装置包括个测距传感器、个触发结构以及与个所述测距传感器通讯连接的控制器；
...【技术特征摘要】
1.一种辊棒监测方法，其特征是，所述辊棒监测方法包括辊棒变形断棒预警方法和辊棒变形断棒监测方法；
2.如权利要求1所述的辊棒监测方法，其特征是，所述第一监测点设置在所述辊棒的非传动端。
3.如权利要求1所述的辊棒监测方法，其特征是，所述允许最大变形角度计算模型包括：
4.如权利要求3所述的辊棒监测方法，其特征是，所述允许最大变形角度计算模型为：
5.如权利要求4所述的辊棒监测方法，其特征是，所述通过对辊棒支撑长度与所述纵向实际位移数值进行反三角正弦函数计算，得到实际变形角度，所述辊棒支撑长度为所述第一监测点至邻近的辊棒支撑点的距离为：
6.如权利要求1-5任一项所述的辊棒监测方法，其特征是，所述辊棒监测方...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹邦进，焦振云，黄承龙，
申请(专利权)人：浙江吉成新材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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