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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 火電廠球磨機(jī)齒輪智能測(cè)溫系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 傳統(tǒng)的人工測(cè)溫方式是間接檢測(cè)油溫來(lái)預(yù)測(cè)齒輪溫度及其齒輪損壞情況；該作品則是將測(cè)溫裝置放入箱體內(nèi)，針對(duì)齒輪的嚙合點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)溫，并采用了獨(dú)特的“風(fēng)布”裝置保護(hù)紅外測(cè)溫探頭，從而時(shí)刻監(jiān)控齒輪嚙合點(diǎn)的溫度，達(dá)到及時(shí)有效地預(yù)防作用。 傳統(tǒng)的人工測(cè)溫方式多為兩到三個(gè)小時(shí)定時(shí)測(cè)溫，有可能在這段時(shí)間內(nèi)齒輪突然損壞，而工作人員不容易察覺(jué)；而該作品采用自動(dòng)實(shí)時(shí)測(cè)溫方式更有有效地預(yù)防齒輪突然損壞造成的嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。
- 詳細(xì)介紹：
- 目前所有的火電廠的球磨鑄機(jī)的齒輪的工作環(huán)境油霧彌漫，油滴飛濺，我們要做的是測(cè)溫系統(tǒng)在檢測(cè)時(shí)盡量減少周?chē)h(huán)境溫度的影響，做到檢測(cè)的數(shù)據(jù)不失真，然后將數(shù)據(jù)通過(guò)線路傳送到微機(jī)上進(jìn)行分析處理。 1.因?yàn)槲覀冇玫氖羌t外進(jìn)行測(cè)溫，所以保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 2.保證測(cè)溫裝置在惡劣的環(huán)境下任然能夠持續(xù)工作。 3.將收集到的數(shù)據(jù)在電腦中處理，電腦生成表格，曲線圖等等。工作人員就可以從微機(jī)上直觀的看到分析出來(lái)的數(shù)據(jù)并采取相應(yīng)的措施。 工作流程： 開(kāi)啟電源后，電機(jī)帶動(dòng)離心風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，吹起涵道蓋，在涵道附近形成風(fēng)布區(qū)域，然后紅外傳感器開(kāi)始測(cè)溫，剛開(kāi)始進(jìn)行第一個(gè)點(diǎn)的打點(diǎn)測(cè)溫，在第一點(diǎn)打點(diǎn)3次，所記錄溫度直接傳送到計(jì)算機(jī)中，然后步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)程序設(shè)定的一個(gè)角度（這個(gè)角度由齒輪的大小而定，在單片機(jī)中編成程序進(jìn)行驅(qū)動(dòng)），然后在第二個(gè)點(diǎn)又一次打點(diǎn)3次測(cè)溫，然后傳輸數(shù)據(jù)……以此重復(fù)操作，直到在橫向上完成對(duì)齒輪的溫度檢測(cè)。當(dāng)一次記錄的所有數(shù)據(jù)傳完到計(jì)算機(jī)上后，由計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)生成圖表，以便工作人員隨時(shí)觀察齒輪的狀況。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)、發(fā)明目的和基本思路 1.中國(guó)火電廠的裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量的74.27％，發(fā)電量占總發(fā)電量的79.7％。 2.在發(fā)電的制粉過(guò)程中，球磨機(jī)發(fā)揮較大作用，齒輪的受力不均就會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞，而當(dāng)齒輪受力不均前，損壞前溫度就會(huì)升高。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1.傳統(tǒng)的人工測(cè)溫方式是間接檢測(cè)油溫來(lái)預(yù)測(cè)齒輪溫度及其齒輪損壞情況；該作品則是將測(cè)溫裝置放入箱體內(nèi)，針對(duì)齒輪的嚙合點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)溫，并采用了獨(dú)特的“風(fēng)布”裝置保護(hù)紅外測(cè)溫探頭，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控。 2.傳統(tǒng)的人工測(cè)溫方式多為兩到三個(gè)小時(shí)定時(shí)測(cè)溫，有可能在這段時(shí)間內(nèi)齒輪突然損壞，而工作人員不容易察覺(jué)。 3.在齒輪溫度檢測(cè)上，我們實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)人工到機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化、人性化的轉(zhuǎn)變。 主要實(shí)驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)： 1.“風(fēng)布”阻擋油霧實(shí)驗(yàn) 經(jīng)過(guò)測(cè)試，此“風(fēng)布”可以達(dá)到預(yù)期效果。 2. 齒輪嚙合點(diǎn)溫度情況 傳統(tǒng)的檢測(cè)方式是檢測(cè)油液溫度，正常工作范圍為45度以?xún)?nèi)，而齒輪嚙合點(diǎn)的溫度高于油液溫度10～15度左右，齒輪嚙合點(diǎn)溫度對(duì)油液溫度變化影響較小，而且有滯后性，采用該裝置可以快速、準(zhǔn)確測(cè)出齒輪嚙合點(diǎn)溫度。 3. 齒輪損壞前嚙合點(diǎn)的溫度變化 經(jīng)過(guò)我們一組5點(diǎn)的測(cè)試分析，若某兩個(gè)點(diǎn)之間溫度差值在8到12度范圍內(nèi)，說(shuō)明齒輪局部摩擦增大表現(xiàn)為溫度過(guò)高，此時(shí)就應(yīng)做相應(yīng)的檢修工作。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 一、科學(xué)性先進(jìn)性 與傳統(tǒng)設(shè)備的比較分析： 1.工作量：傳統(tǒng)的測(cè)溫方式是人工每小時(shí)一次檢測(cè)并且記錄整理數(shù)據(jù)，這樣一個(gè)齒輪一個(gè)齒輪的測(cè)溫記錄數(shù)據(jù)會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間；而用該設(shè)備可以自動(dòng)的定時(shí)定點(diǎn)并且同時(shí)檢測(cè)多個(gè)設(shè)備，如有溫度異常便會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并提供設(shè)備的具體編號(hào)。 2.成本：傳統(tǒng)的成本需要用大量的資金來(lái)供給大量的工作人員，成本就較高；而用了該設(shè)備后可以大量減少勞動(dòng)力從而減少成本。 3.安全性：傳統(tǒng)的檢測(cè)人員需要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)溫，從而增加了危險(xiǎn)性；而使用該設(shè)備屬于遠(yuǎn)程智能測(cè)溫極大的降低了安全隱患。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 已經(jīng)在貴陽(yáng)發(fā)電廠和安順火電廠進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并獲得部分?jǐn)?shù)據(jù)和圖片，證實(shí)方案初步可行。 在2009年第十一屆全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”貴州省決賽中榮獲科技B類(lèi)一等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 作品樣機(jī)已成型，正在測(cè)試數(shù)據(jù)階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 模型、現(xiàn)場(chǎng)演示、圖片、錄像、樣品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 技術(shù)特點(diǎn)： 1.采用了“風(fēng)布”可以保證采樣到的數(shù)據(jù)不失真，和保護(hù)了箱內(nèi)的測(cè)溫裝置。 2.利用51單片機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)記錄和處理數(shù)據(jù)。 3.當(dāng)采集完數(shù)據(jù)后自動(dòng)可通過(guò)線路傳送到微機(jī)進(jìn)行分析處理，從而得到直觀的結(jié)果，一旦檢測(cè)到異常情況報(bào)警系統(tǒng)將自動(dòng)開(kāi)啟。 前景： 1.現(xiàn)在我們的作品第一步是自動(dòng)測(cè)溫檢測(cè)齒輪嚙合處的狀況，在下一步我們可以做到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后及時(shí)自動(dòng)采取潤(rùn)滑、降溫等保護(hù)措施。 2.我們還可以做成PC集中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。 3.經(jīng)過(guò)集成批量生產(chǎn)后可以使該產(chǎn)品成為球磨機(jī)的重要組成部件之一，并且可用于水泥、礦山等大型機(jī)械廠中。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 我們通過(guò)對(duì)貴陽(yáng)發(fā)電廠和安順火電廠的考察和調(diào)研，發(fā)現(xiàn)他們對(duì)球磨機(jī)齒輪的維護(hù)方式是： 1.采用定時(shí)油噴降溫潤(rùn)滑方式，一般是兩到三個(gè)小時(shí)一次。 2.目前對(duì)齒輪的預(yù)防方式是采用混合油潤(rùn)滑降溫，火電廠現(xiàn)有系統(tǒng)只能通過(guò)檢測(cè)混合油的溫度來(lái)判斷齒輪的溫度狀況。 現(xiàn)有的預(yù)防方式存在以下問(wèn)題： 1.他們采用間接地監(jiān)控油溫來(lái)檢測(cè)齒輪溫度狀況，因?yàn)榛旌嫌鸵?jīng)過(guò)輸油管道，所以不能及時(shí)的反應(yīng)齒輪嚙合點(diǎn)的溫度狀況，而齒輪的嚙合點(diǎn)恰恰是最先、最容易損壞的關(guān)鍵點(diǎn)，就將導(dǎo)致在測(cè)出油溫變化前齒輪已經(jīng)損壞。 2.即使在球磨機(jī)齒間距調(diào)整好后，煤粒可能容易掉入端瓦，造成螺絲松動(dòng)，從而使齒輪齒間距發(fā)生改變，齒輪摩擦增大迅速升溫，而油未能及時(shí)降溫，這種情況是現(xiàn)有的檢測(cè)方式束手無(wú)策的。 經(jīng)過(guò)不完全統(tǒng)計(jì)，對(duì)于檢測(cè)齒輪的狀況還沒(méi)有對(duì)齒輪嚙合點(diǎn)的溫度檢測(cè)的裝置。以下是一些相關(guān)的研究工作： [1]智能控制技術(shù)在中儲(chǔ)式球磨機(jī)制粉系統(tǒng)中的應(yīng)用研究 劉蓉,東南大學(xué),2005-03-21 [2]基于振動(dòng)頻譜分析的球磨機(jī)存煤量測(cè)控與優(yōu)化 朱明,東南大學(xué),2004-03-01 [3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的中儲(chǔ)式球磨機(jī)控制的研究 華煙旻,東南大學(xué),2006-03-01 [4]基于模糊控制的球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的研究和應(yīng)用 田建兵,太原理工大學(xué),2008-05-01 [5]可降解重負(fù)荷球磨機(jī)專(zhuān)用油的研制 邵昀啟,廣西大學(xué),2008-05-01 [6]基于CMAC的球磨機(jī)測(cè)控系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn) 朱宏超,東南大學(xué),2006-03-01 [7]球磨機(jī)模糊控制系統(tǒng)的研究 武際春,西安建筑科技大學(xué),2006-03-01 [8]鋼球磨煤機(jī)料位的軟測(cè)量及其動(dòng)態(tài)過(guò)程建模與控制 王穎潔,東南大學(xué),2005-03-01
