1.1研究目的

随着国民经济发展，城市建设不断扩张，建材市场的需求量越来越大。同时，伴随着绿色经济、节能减排的提出，作为建材市场主力军的水泥产业逐渐形成大产量、低能耗的经营模式。日产5000吨以上的水泥线成为水泥生产的主流，这意味着两段以上的回转窑已经成为水泥生产的主流设备。

而两段以上的回转窑作为重载、低速、大扭矩、多支点的机械设备通常会有极大的机械磨损和机械振动从而导致窑体偏斜、变形等问题，会影响回转窑的正常运转，严重时会导致停窑事故，造成巨大的经济损失。所以，定期对回转窑进行测量检测，并对损坏、发生偏移的设备进行相关调整是非常必要的。对回转窑的测量从1928年立波尔窑开始就已经存在，并经历近一百年的发展，已经形成较为系统的测量技术。期间发展包含经验判断、静态测量、动态测量和实时监测，其中动态测量对比于静态测量更能反映回转窑存在的问题和偏差，并且不需要停窑检测具有很大的经济效益，具备很高的实用性和高效性；相对于基于动态测量开发的实时监测则更为成熟，以上因素使动态测量成为目前回转窑测量中的主要手段。

本项目基于回转窑轴线动态测量系统，研究其测量过程的原理，数据采集中的误差来源以及计算过程，探讨轴线测量的精确度，并与国内外的测量方式进行优缺点比较。

1.2研究现状

目前，国内外回转窑轴线动态测量技术已经渐趋成熟，并形成较为完善的系统。国外在此方面占据主流市场的公司有波兰GEOSERVEX、瑞士TomTom-Tool、丹麦FLS公司、德国Polysius和美国Philips。国内对此研究较为成熟的有山东铝业公司（现为中国铝业山东分公司）、中南大学以及武汉理工大学，其中，武汉理工大学的KAS-3型动态测量法更为先进，应用更广。

回转窑轴线动态测量的方法各个厂商和高校均有不同，以下对各自的测量原理进行简单介绍。

GEOSERVEX公司采用的轮带位置测量法，是通过在回转窑两侧和垂直方向上建立基准面，测量轮带上的标记点获得轮带水平切线和垂直切线到各基准面的距离和位置变化来获得轮带中心，配合轮带间隙获得窑体中心坐标，从而获得回转窑的轴线位置。武汉理工大学的KAS-3型动态测量法也是应用此原理，不过在测量中只需要确定一侧基准即可，利用水平和垂直布置的位移传感器配和轮带直径和轮带间隙获得窑体中心点的坐标，与GEOSERVEX公司的方法相比，操作更为简单，误差降低。

FLS公司的激光轮带位置测量法是通过激光经纬仪和电子经纬仪获得轮带上任意六个点的空间坐标位置，然后推算得到中心点坐标。该方法精确度较高，但操作极为繁琐，需要大量人员配合工作，较多的人为操作因素产生更多的测量误差。

德国Polysius公司的托轮位置测量法，通过测地学方法测量托轮轴线的位置和变化，配和托轮直径和轮带直径，计算得到窑体中心点的坐标。在窑体调整中具有较高的参考价值，但是测量步骤较为复杂，需要专业人员操作，且多次测量造成的人为误差较大。