测量筒体同心度的方法技术

本发明专利技术涉及检测领域，提供一种测量筒体同心度的方法，针对圆形筒体或均匀规则空心物体内部各个位置处的同心度测量，尤其是适用于测量回转窑筒体内部各个位置处的同心度；上述测量筒体同心度的方法是利用全站仪或经纬仪的仪器中心的基准竖直平面上，并利用仪器竖直度盘设置需要的角度，使仪器视线待测物同心线平行。依据基准竖直平面架设仪器，通过仪器视线量取待测物各待测点上在水平方向和竖直方向上的与同心点的位移正相关的距离来指导调整筒体同心点的同心度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测领域，提供一种测量筒体同心度的方法，针对圆形筒体或均匀规则空心物体内部各个位置处的同心度测量，尤其是适用于测量回转窑筒体内部各个位置处的同心度。
技术介绍
生产技术发展日新月异，生产技术要求的提高要求相应安装技术的提高、安装精度的提高。目前以烧结、高炉的炼铁工艺逐步向回转窑、矿热炉的生产工艺发展。越来越多的炼铁企业选择回转窑、矿热炉的生产工艺取代烧结、高炉生产工艺。在水泥工业生产系统中，回转窑生产工艺也得到普及。转窑生产工艺得到普及的同时，也有明显的往大型化发展的趋势。回转窑承担上述生产工艺中较为重要的工序，是成套设备中的主要组件。回转窑的主体结构为圆形筒体，为满足大型化发展趋势的需要，筒体的总长往往大于100m，筒体内径往往大于4m。筒体转动设置在基座上，基座在筒体的两端（即位于高端的窑头、位于低端的窑尾处）为筒体提供转动支撑。为减小筒体的挠度，在基座上还设置有用于支撑筒体的支撑轮，筒体的轮带移动设置在支撑轮上。目前正在运转的筒体，总长为110m、内径为4.5m的筒体也较多见。制作这种大型筒体往往采用车间分段制作筒段、现场依次对接筒段的方法。车间制作的筒段，精度较易保证，可以视作构成筒体的标准构件。现场安装时，对于筒体的斜度及筒体（尤其是筒体的轮带处）的同心度皆有较高的要求。以上述总长为110m、内径为4.5m的筒体为例，整个筒体由10节组成、9个接头，每个接头需要现场组对安装焊接。安装完毕后的筒体，整体斜度为3.5﹪，根据工业水泥回转窑技术要求，整个筒体的同心度，在轮带处的精度（同心度偏差）小于4mm，窑头、窑尾处的精度小于5mm，其余部位的的精度小于12mm。现有技术中，测量筒体的同心度较多采用的方法是挂钢线法。参见图1、图2所示，将筒体1前后两端的基准圆心4引测在筒体1两端的内壁上产生引点，在位于筒体内壁同一根母线上的两个引点上牵拉钢线2、3，使钢线2和筒体同心线所在的平面与钢线3和筒体同心线所在的平面垂直，从筒体1两端的引点分别量至钢线2、3的垂直距离并调整该两个距离使该两个距离相等，中间的各段筒体采用同样的方法进行量测调整。具体实施时，需要从筒体1内的不同两个面牵拉钢线，两个面需要成90°，只有这样才能保证筒体同心度的测量，增加了工作强度；由于钢线自身重力的影响钢线产生下坠现象，形成悬链线，严重影响了测量精度，甚至造成错误的测量结果；钢线端点的位置难于确定，两条钢线的位置与筒体圆心线组成的面成９０°，在现场安装中６个点位的确定难度较大，容易造成面的扭曲；另外，用拉钢线量距离测量筒体同心度不直观，容易产生视觉误差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种测量筒体同心度的方法，针对圆形筒体或均匀规则空心物体内部各个位置处的同心度测量，尤其是适用于测量回转窑筒体内部各个位置处的同心度。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现：测量筒体同心度的方法，包括筒体，筒体各横截面的圆心为筒体在该横截面上的同心点，还包括以下步骤：A．确定筒体两端的横截面的基准圆心：两个基准圆心分别为高端圆心和低端圆心，两个基准圆心决定的直线为筒体的同心线；B．引测引点：两个引点分别为高端引点和低端引点；利用仪器，将步骤A确定的基准圆心同方向向下引测在筒体内圆上，高端圆心和低端圆心分别对应产生高端引点和低端引点；两个基准圆心和两个引点位于同一个铅垂面上，该铅垂面为基准竖直平面；C．架设钢线：以步骤B所述的两个引点为基点，牵拉一条钢线；钢线位于基准竖直平面内且平行于同心线，钢线悬空距筒体内壁的距离H为180-220mm；D．架设仪器：以步骤C所述的钢线为对中基准，确定仪器架设点，将仪器对中整平架设在钢线上，后视两个基准圆心中任意一个基准圆心或钢线的最远端，使通过仪器目镜和物镜的直线位于基准竖直平面内；再将通过仪器目镜和物镜的直线调整到与同心线平行；通过仪器目镜和物镜的直线为仪器视线；E．测量同心度：测量筒体任意一端内壁最低点到仪器视线的距离L1：使用仪器、借助线性量具测量出筒体任意一端内壁最低点到仪器视线的距离L1；测量筒体待测点内壁最低点到仪器视线的距离L1′：使用仪器、借助线性量具测量出筒体任意一端内壁最低点到仪器视线的距离L1′；比较L1和L1′的值得到该待测点上的同心点在竖直方向上的同心度Y1：计算L1- L1′的值得到该待测点上的同心点在竖直方向上的位移量Y1，Y1即为筒体在该待测点上的同心点在竖直方向上的同心度；测量筒体同心点在水平方向上的同心度Y2：利用等腰三角形中顶角平分角的对边相等的原理，在一个仪器视线仰角上找出仪器视线与筒体待测点一侧的内壁的交点A，A点与仪器中心的连线与基准竖直平面间的夹角为∠A；在同一个仪器视线仰角上，在筒体待测点另一侧的内壁上，仪器视线与筒体该侧内壁交于B点，B点与仪器中心的连线与基准竖直平面间的夹角为∠B，使∠A=∠B；以A点为线性量具架设点，保持线性量具水平，线性量具与筒体待测点另一侧的内壁交于B′点；使用仪器、借助线性量具分别量取A点、B′点到基准竖直平面的距离L2和L2′；计算L2- L2′的值得到该待测点上因同心度偏差引起的横截面圆的弦A B′在水平方向上的位移量Y2。本专利技术的有益效果是：将仪器中心设置在基准竖直平面上，即，通过仪器目镜和物镜看到的任意点都在基准竖直平面上；并调整仪器视线在基准竖直平面上的斜度与筒体的斜度相等，即，在基准竖直平面上，仪器视线与同心线平行；依据基准竖直平面架设仪器，通过仪器视线量取筒体各同心点在水平方向上和垂直方向上的距离直接或间接得到筒体各同心点在水平方向上和垂直方向上的同心度。显然，本专利技术中所挂钢线的作用是为架设仪器提供在水平方向上的定位基准，钢线下垂对于架设仪器不产生影响，相对于传统的挂钢线法，测量的准确性和可靠性都更高，操作也趋于简单。作为对本专利技术改进的技术方案，仪器架设点位于筒体的高端外侧。这种改进，虽然仪器架设点的高度较之将仪器架设在筒体的低端外侧有所增加，但更符合人机工程学。作为对本专利技术进一步改进的技术方案，线性量具为塔尺。作为对本专利技术另一种改进的技术方案，线性量具为卷尺。作为对本专利技术进一步改进的技术方案，仪器为全站仪。作为对本专利技术另一种改进的技术方案，仪器为经纬仪。附图说明图1是现有技术中挂钢线法具体实施方式示意图；图2是图1的侧视图；图3是基准圆心与同心点的分布示意图；图4是引测引点时的示意图；图5是引点样冲眼即架设钢线支架示意图；图6是架设仪器示意图；图7是图6的侧视图、测量筒体同心度时的示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作进一步说明：参见图3、图4、图5所示，测量筒体同心度的方法，包括筒体1，筒体1各横截面的圆心为筒体1在该横截面上的同心点10，还包括以下步骤：A．确定筒体1两端的横截面的基准圆心4、7：两个基准圆心分别为高端圆心4和低端圆心7，两个基准圆心4、7决定的直线为筒体的同心线5。需要测量同心度的同心点10为待测点。在筒体1内确定某横截面的圆心的方法有多种，较常使用的方法有两种：使用专业仪器确定和使用划规确定，这两方法皆为现有技术。在施工现场，多采取使用划规确定的方法，本案中也采用使用划规确定的方法。具体实施方式简述如下：为使圆心可靠固定显示，在筒体内部可靠设置标示板（图中未示出），标示板本文档来自技高网...

【技术保护点】
测量筒体同心度的方法，包括筒体，筒体各横截面的圆心为筒体在该横截面上的同心点，其特征是，还包括以下步骤：A．确定筒体两端的横截面的基准圆心：两个基准圆心分别为高端圆心和低端圆心，两个基准圆心决定的直线为筒体的同心线；B．引测引点：两个引点分别为高端引点和低端引点；利用仪器，将步骤A确定的基准圆心同方向向下引测在筒体内圆上，高端圆心和低端圆心分别对应产生高端引点和低端引点；两个基准圆心和两个引点位于同一个铅垂面上，该铅垂面为基准竖直平面；C．架设钢线：以步骤B所述的两个引点为基点，牵拉一条钢线；钢线位于基准竖直平面内且平行于同心线，钢线悬空距筒体内壁的距离H为180‑220mm；D．架设仪器：以步骤C所述的钢线为对中基准，确定仪器架设点，将仪器对中整平架设在钢线上，后视两个基准圆心中任意一个基准圆心或钢线的最远端，使通过仪器目镜和物镜的直线位于基准竖直平面内；再将通过仪器目镜和物镜的直线调整到与同心线平行；通过仪器目镜和物镜的直线为仪器视线；E．测量同心度：测量筒体任意一端内壁最低点到仪器视线的距离L1：使用仪器、借助线性量具测量出筒体任意一端内壁最低点到仪器视线的距离L1；测量筒体待测点内壁最低点到仪器视线的距离L1′：使用仪器、借助线性量具测量出筒体任意一端内壁最低点到仪器视线的距离L1′；比较L1和L1′的值得到该待测点上的同心点在竖直方向上的同心度Y1：计算L1‑ L1′的值得到该待测点上的同心点在竖直方向上的位移量Y1，Y1即为筒体在该待测点上的同心点在竖直方向上的同心度；测量筒体同心点在水平方向上的同心度Y2：利用等腰三角形中顶角平分角的对边相等的原理，在一个仪器视线仰角上找出仪器视线与筒体待测点一侧的内壁的交点A，A点与仪器中心的连线与基准竖直平面间的夹角为∠A；在同一个仪器视线仰角上，在筒体待测点另一侧的内壁上，仪器视线与筒体该侧内壁交于B点，B点与仪器中心的连线与基准竖直平面间的夹角为∠B，使∠A=∠B；以A点为线性量具架设点，保持线性量具水平，线性量具与筒体待测点另一侧的内壁交于B′点；使用仪器、借助线性量具分别量取A点、B′点到基准竖直平面的距离L2和L2′；计算L2‑ L2′的值得到该待测点上因同心度偏差引起的横截面圆的弦A B′在水平方向上的位移量Y2。...

【技术特征摘要】
1.测量筒体同心度的方法，包括筒体，筒体各横截面的圆心为筒体在该横截面上的同心点，其特征是，还包括以下步骤：A．确定筒体两端的横截面的基准圆心：两个基准圆心分别为高端圆心和低端圆心，两个基准圆心决定的直线为筒体的同心线；B．引测引点：两个引点分别为高端引点和低端引点；利用仪器，将步骤A确定的基准圆心同方向向下引测在筒体内圆上，高端圆心和低端圆心分别对应产生高端引点和低端引点；两个基准圆心和两个引点位于同一个铅垂面上，该铅垂面为基准竖直平面；C．架设钢线：以步骤B所述的两个引点为基点，牵拉一条钢线；钢线位于基准竖直平面内且平行于同心线，钢线悬空距筒体内壁的距离H为180-220mm；D．架设仪器：以步骤C所述的钢线为对中基准，确定仪器架设点，将仪器对中整平架设在钢线上，后视两个基准圆心中任意一个基准圆心或钢线的最远端，使通过仪器目镜和物镜的直线位于基准竖直平面内；再将通过仪器目镜和物镜的直线调整到与同心线平行；通过仪器目镜和物镜的直线为仪器视线；E．测量同心度：测量筒体任意一端内壁最低点到仪器视线的距离L1：使用仪器、借助线性量具测量出筒体任意一端内壁最低点到仪器视线的距离L1；测量筒体待测点内壁最低点到仪器视线的距离L1′：使用仪器、借助线性量具测量出筒体任意一端内壁最低点到仪器视线的距离L1′；比较L1...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建，余江利，朱志兵，李洪波，
申请(专利权)人：中国十九冶集团有限公司南京分公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32