[0001]

本實(shí)用新型屬于震動(dòng)大擺動(dòng)大物件位移測量領(lǐng)域，涉及一種直吹式磨煤機(jī)煤料厚度測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

[0002]

直吹式中速磨煤機(jī)，目前在火力發(fā)電企業(yè)應(yīng)用廣泛。磨煤機(jī)屬于鍋爐的制粉系統(tǒng)，它將塊狀原煤通過研磨制成煤粉再通過氣流將煤粉送入鍋爐燃燒，為鍋爐提供符合要求的燃料，是鍋爐的主要輔機(jī)設(shè)備?，F(xiàn)以某企業(yè)的mps系列磨煤機(jī)為例。mps系列磨煤機(jī)是具有三個(gè)固定磨輥裝配的外加力型輥盤式磨煤機(jī)。三個(gè)磨輥裝配均勻布置在磨盤上，碾磨壓力由液壓缸提供，加載力通過加載架作用到三個(gè)磨輥裝配和磨盤上，終作用到基礎(chǔ)上。在運(yùn)行過程中，落到旋轉(zhuǎn)的磨盤中間的煤在離心力作用下甩到磨盤瓦表面上，并通過磨輥進(jìn)行碾壓。在生產(chǎn)過程中，磨煤機(jī)內(nèi)存煤量通常應(yīng)用兩種方法：1.通過磨煤機(jī)出入口差壓(進(jìn)口風(fēng)壓與出口風(fēng)壓之差)判斷其存煤量(間接測量方式)，在某種特殊工況下，受溫度、煤粉顆粒度等因素影響增加了運(yùn)行人員判斷難度，對(duì)于磨煤機(jī)停止或啟動(dòng)初期更是無法判斷；2.人工就地觀察，通過肉眼觀察就地液壓磨輥推桿上的指針與標(biāo)尺的相對(duì)位置判別磨煤機(jī)內(nèi)存煤多少，了解磨煤機(jī)內(nèi)煤層厚度，勞動(dòng)強(qiáng)度大不利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。磨煤機(jī)在運(yùn)行過程中內(nèi)部溫度高、粉塵大內(nèi)部測量困難。外部可通過磨輥液壓推桿的抬起高度能夠表征煤料的厚度，但在運(yùn)行過程中由于煤料厚度不均勻，以及磨煤機(jī)磨輥受到的阻力，使得磨輥液壓推桿上下左右不規(guī)則的擺動(dòng)，直接測量容易使測量元件損壞，給直接測量帶來難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[0003]

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種直吹式磨煤機(jī)煤料厚度測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠測量直吹式磨煤機(jī)的煤料厚度，且穩(wěn)定性、可靠性及準(zhǔn)確性較高。

[0004]

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所述的直吹式磨煤機(jī)煤料厚度測量系統(tǒng)包括底座、張緊裝置、lvdt測量筒、導(dǎo)向限位裝置、鋼繩、多級(jí)濾波器及上位機(jī)；

[0005]

張緊裝置、lvdt測量筒及導(dǎo)向限位裝置及均設(shè)置于底座上，鋼繩的一端與磨煤機(jī)的液壓缸推桿相連接，鋼繩的另一端穿過限位裝置及l(fā)vdt 測量筒與張緊裝置相連接，lvdt測量筒的輸出端經(jīng)多級(jí)濾波器與上位機(jī)相連接。

[0006]

所述導(dǎo)向限位裝置由若干導(dǎo)向托輥組成，其中，各導(dǎo)向托輥沿周向布置于鋼繩的周圍，且鋼繩與各導(dǎo)向托輥均相切。

[0007]

導(dǎo)向托輥的數(shù)目為三個(gè)。

[0008]

鋼繩通過連接件與磨煤機(jī)的液壓缸推桿相連接。

[0009]

張緊裝置為電磁彈簧。

[0010]

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

[0011]

本實(shí)用新型所述的直吹式磨煤機(jī)煤料厚度測量系統(tǒng)在具體操作時(shí)，基于磨煤機(jī)液

壓缸推桿的抬起高度能夠反映直吹式磨煤機(jī)的煤料厚度的原理，磨煤機(jī)的液壓缸推桿在抬起過程中，帶動(dòng)鋼繩運(yùn)動(dòng)，鋼繩通過導(dǎo)向限位裝置進(jìn)行導(dǎo)向限位，通過張緊裝置使得鋼繩處于張緊狀態(tài)，通過 lvdt測量筒測量鋼繩的位移量，并將鋼繩的位移量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，所述電信號(hào)經(jīng)多級(jí)濾波器濾波處理后送入上位機(jī)，上位機(jī)將鋼繩的位移量計(jì)算磨煤機(jī)的液壓缸推桿的抬起高度，以實(shí)現(xiàn)直吹式磨煤機(jī)煤料厚度的測量，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，穩(wěn)定性、可靠性及準(zhǔn)確性較高。

附圖說明

[0012]

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

[0013]

圖2為本實(shí)用新型中鋼繩的安裝原理圖；

[0014]

圖3為本實(shí)用新型的側(cè)視圖。

[0015]

其中，1為連接件、2為導(dǎo)向限位裝置、3為lvdt測量筒、4為張緊裝置、5為底座、6為等腰三角軸架、7為導(dǎo)向托輥、8為鋼繩。

具體實(shí)施方式

[0016]

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

[0017]

參考圖1及圖3，本實(shí)用新型所述的直吹式磨煤機(jī)煤料厚度測量系統(tǒng)包括底座5、張緊裝置4、lvdt測量筒3、導(dǎo)向限位裝置2、鋼繩8、多級(jí)濾波器及上位機(jī)；張緊裝置4、lvdt測量筒3及導(dǎo)向限位裝置2及均設(shè)置于底座5上，鋼繩8的一端與磨煤機(jī)的液壓缸推桿相連接，鋼繩 8的另一端穿過限位裝置及l(fā)vdt測量筒3與張緊裝置4相連接，lvdt 測量筒3的輸出端經(jīng)多級(jí)濾波器與上位機(jī)相連接。

[0018]

具體的，所述導(dǎo)向限位裝置2由若干導(dǎo)向托輥7組成，其中，各導(dǎo)向托輥7沿周向布置于鋼繩8的周圍，且鋼繩8與各導(dǎo)向托輥7均相切，導(dǎo)向托輥7的數(shù)目為三個(gè)。

[0019]

鋼繩8通過連接件1與磨煤機(jī)的液壓缸推桿相連接；張緊裝置4為電磁彈簧。

[0020]

本實(shí)用新型的具體操作過程為：

[0021]

通過磨煤機(jī)液壓缸推桿的抬起高度反映直吹式磨煤機(jī)的煤料厚度，磨煤機(jī)的液壓缸推桿在抬起過程中，帶動(dòng)鋼繩8運(yùn)動(dòng)，鋼繩8通過導(dǎo)向限位裝置2進(jìn)行導(dǎo)向限位，通過張緊裝置4使得鋼繩8處于張緊狀態(tài)，同時(shí)通過lvdt測量筒3測量鋼繩8的位移量，并將鋼繩8的位移量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，所述電信號(hào)經(jīng)多級(jí)濾波器濾波處理后送入上位機(jī)，上位機(jī)將鋼繩8的位移量計(jì)算磨煤機(jī)的液壓缸推桿的抬起高度，并根據(jù)磨煤機(jī)的液壓缸推桿的抬起高度得到直吹式磨煤機(jī)的煤料厚度。

[0022]

磨輥在實(shí)際攆磨過程與煤接觸，煤的不平整及運(yùn)行阻力，使得磨輥在運(yùn)行中上下跳動(dòng)且左右晃動(dòng)，本實(shí)用新型分兩步解決這兩種不利因素，首先消除左、右晃動(dòng)引發(fā)的諧波，再解決上、下跳動(dòng)引發(fā)的諧波變動(dòng)量，推桿左右晃動(dòng)的量通過吸收及轉(zhuǎn)換使其成為上下移動(dòng)分量，采用鋼繩8 軟性連接方式，引入導(dǎo)向限位裝置2消除橫向分量，張緊裝置4提供張緊力，吸收推桿橫向位移分量，使其轉(zhuǎn)化為縱向移動(dòng)的量。

[0023]

圖2中，ac為推桿左右晃動(dòng)的量，其中，ab等于be,bd等于ec， bd為推桿左右晃動(dòng)后鋼繩8產(chǎn)生的位移量，ec遠(yuǎn)小于ac，在abc夾角減小的情況下，ec相對(duì)于ac的比值更小，由此選擇b點(diǎn)(導(dǎo)向支架的位置，即儀表安裝位置)就更為重要，ab比ac的長度應(yīng)大于200倍，左右

晃動(dòng)位移量受制于磨輥推桿的活動(dòng)間隙大小，對(duì)實(shí)際測量帶來的誤差小于間隙，誤差在接受范圍內(nèi)，通過鋼繩8轉(zhuǎn)換大大減緩左右晃動(dòng)對(duì)測量的不利影響，同時(shí)減少對(duì)測量元件的磨損。

[0024]

通過鋼繩8將多方向的位移變量轉(zhuǎn)化為一個(gè)方向位移變量，使得測量更容易，通過lvdt測量筒3獲取位移的電信號(hào)，再通過二級(jí)或三級(jí)濾波處理去除上下晃動(dòng)帶來的諧振，得到穩(wěn)定、有效的料位信號(hào)。

[0025]

具體的，三個(gè)導(dǎo)向托輥7通過等腰三角軸架6固定于底座5上，鋼繩8與導(dǎo)向托輥7相切，鋼繩8的切向力由導(dǎo)向托輥7承受，縱向力推動(dòng)導(dǎo)向托輥7轉(zhuǎn)動(dòng)，沿導(dǎo)向托輥7切線方向被布置在后方的電磁彈簧吸收，鋼繩8在力的傳動(dòng)過程中有機(jī)械波特性。鋼繩8與三個(gè)導(dǎo)向托輥7 相切，導(dǎo)向限位裝置2的數(shù)目為兩個(gè)，通過第1個(gè)導(dǎo)向限位裝置2消除部分推桿左右晃動(dòng)形成的橫波，通過第2個(gè)導(dǎo)向限位裝置2使得鋼繩8 衍射的機(jī)械波橫波分量基本消除，減少橫向移動(dòng),減少對(duì)lvdt的碰磨。

[0026]

電磁彈簧作為張緊裝置4優(yōu)于依靠重力的重錘張緊結(jié)構(gòu)，優(yōu)于普通彈簧張緊結(jié)構(gòu)，利用重錘作為張力，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、成本低，存在問題是慣性大帶來附加的測量誤差，這里測量的設(shè)備多表現(xiàn)為上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，設(shè)備由向上轉(zhuǎn)為向下時(shí)，重錘由于慣性的作用沿以前的方向繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，不能及時(shí)返回對(duì)測量帶來誤差，另外在后續(xù)的下落過程中，由于慣性的作用會(huì)造成對(duì)鋼繩8繩的沖擊，長時(shí)間會(huì)造成鋼繩8疲勞損壞。利用普通彈簧作為張力結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、成本低。在煤層厚度一定時(shí)滿足，普通彈簧與鋼繩8相連接能夠滿足測量需求的張力，隨著煤層厚度增加，彈簧的長度增加，彈簧力增加，鋼繩8在過大的外力下容易產(chǎn)生疲勞，對(duì)鋼繩8的壽命影響，對(duì)儀表的穩(wěn)定運(yùn)行帶來影響。彈簧結(jié)構(gòu)較之重錘結(jié)構(gòu)要好。電磁彈簧類似管式直線電機(jī)，采用短永磁鐵芯，長外套線圈結(jié)構(gòu)，線圈采用三相恒流源供電，使內(nèi)部磁場均勻，提供穩(wěn)定推力，使得鋼絲繩在任何位置、在任何有效時(shí)間段內(nèi)獲得穩(wěn)定的張力隨動(dòng)推桿的移動(dòng)，滿足儀表長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。

[0027]

本實(shí)用新型的安裝位置為：推薦垂直安裝在連接件1下部，當(dāng)安裝裝置偏離垂直位置時(shí)，需注意裝置與連接件1的位置相對(duì)于垂線的夾角應(yīng)小于45度，角度太大對(duì)鋼繩8的壽命有影響，安裝角度增加同時(shí)使得測量量程減小，需系數(shù)修正k，k＝cos∠α，實(shí)際測量值為c，c＝a+bcos ∠α，α為相對(duì)于垂直位置的安裝夾角，b為實(shí)際鋼繩8的位移，a為安裝初始位置一般為0。

[0028]

零位及滿度標(biāo)定：空磨情況下磨煤機(jī)磨輥落下，連接件1與鋼繩8 相連，裝置上電，將鋼繩8向上提高20mm作標(biāo)記，緊固連接件1，此點(diǎn)標(biāo)記為零位，記錄下鋼繩8(推桿連接件1到裝置)的長度，記錄下lvdt 次級(jí)線圈電壓為零位電壓，調(diào)整儀表零位設(shè)置或dcs零位設(shè)置；抬高磨輥至最高位標(biāo)記滿位，記錄鋼繩8的長度，記錄下lvdt次級(jí)線圈電壓為滿位電壓，調(diào)整儀表滿位設(shè)置或dcs滿位設(shè)置，核對(duì)實(shí)際裝置顯示值與實(shí)際測量值應(yīng)在誤差范圍內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種直吹式磨煤機(jī)煤料厚度測量系統(tǒng)，其特征在于，包括底座(5)、張緊裝置(4)、lvdt測量筒(3)、導(dǎo)向限位裝置(2)、鋼繩(8)、多級(jí)濾波器及上位機(jī)；張緊裝置(4)、lvdt測量筒(3)及導(dǎo)向限位裝置(2)及均設(shè)置于底座(5)上，鋼繩(8)的一端與磨煤機(jī)的液壓缸推桿相連接，鋼繩(8)的另一端穿過限位裝置及l(fā)vdt測量筒(3)與張緊裝置(4)相連接，lvdt測量筒(3)的輸出端經(jīng)多級(jí)濾波器與上位機(jī)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直吹式磨煤機(jī)煤料厚度測量系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)向限位裝置(2)由若干導(dǎo)向托輥(7)組成，其中，各導(dǎo)向托輥(7)沿周向布置于鋼繩(8)的周圍，且鋼繩(8)與各導(dǎo)向托輥(7)均相切。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直吹式磨煤機(jī)煤料厚度測量系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)向托輥(7)的數(shù)目為三個(gè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直吹式磨煤機(jī)煤料厚度測量系統(tǒng)，其特征在于，鋼繩(8)通過連接件(1)與磨煤機(jī)的液壓缸推桿相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直吹式磨煤機(jī)煤料厚度測量系統(tǒng)，其特征在于，張緊裝置(4)為電磁彈簧。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開了一種直吹式磨煤機(jī)煤料厚度測量系統(tǒng)，包括底座、張緊裝置、LVDT測量筒、導(dǎo)向限位裝置、鋼繩、多級(jí)濾波器及上位機(jī)；張緊裝置、LVDT測量筒及導(dǎo)向限位裝置及均設(shè)置于底座上，鋼繩的一端與磨煤機(jī)的液壓缸推桿相連接，鋼繩的另一端穿過限位裝置及LVDT測量筒與張緊裝置相連接，LVDT測量筒的輸出端經(jīng)多級(jí)濾波器與上位機(jī)相連接，該系統(tǒng)能夠測量直吹式磨煤機(jī)的煤料厚度，且穩(wěn)定性、可靠性及準(zhǔn)確性較高。較高。較高。

技術(shù)研發(fā)人員：郭文林 寇林 張灝

受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安熱工研究院有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.06.02

技術(shù)公布日：2021/2/20