回转窑是建材、冶金、化工等行业的大型关键设备,主要由筒体、轮带和托轮组成。托轮通过轮带对窑体起支撑和径向定位作用,承担回转窑主要负载,托轮、轮带接触工作表面的圆柱度状况直接影响回转窑的正常生产运转。据统计,国内超过60%的水泥回转窑,托轮和轮带出现了比较严重的凹凸不平磨损,它们防碍窑体的正常轴向“窜动”,增大运行功耗,严重时甚至导致托轮轴端面摩擦高温、轴瓦发热烧毁,引起突然停窑事故。因此,及时修复托轮、轮带工作表面,对保证回转窑正常生产,降低能耗,提高窑运转率具有重要意义。本文通过比较分析国内外各种回转窑在线修复加工设备存在的不足,提出一种基于砂带磨削的高效修复加工方案,并进行托轮和轮带在线修复设备的初步设计研究。其主要工作如下:(1)选择修复加工方式。根据托轮和轮带的结构、工况,以及修复加工要求,分析比较各类回转窑在线修复加工方式的优缺点,综合考虑,选定砂带磨削,用于托轮、轮带表面的在线修复加工。(2)设计砂带磨削装置。基于加工效率、磨削热等因素考虑,选型砂带,并拟定砂带磨削加工和结构设计的关键参数。然后,设计砂带磨削装置具体结构,主要包括接触轮、驱动轮、张紧轮等零部件的设计,组合装配,并建立整体三维模型。(3)设计修复设备整体组成方案。它主要包括:进给控制系统设计,选型控制导轨,设计反馈补偿方案,实现对砂带磨削的高精度自动进给控制;位置调整装置设计,用于实现修复设备X导轨轴线(轴向进给方向)与被加工回转体轴线的平行;可拆卸式防摆动装置设计,用于降低轮带径向摆动对磨削加工的影响;以及垂直高度调整方案设计等。(4)拟定磨削修复实施方案。首先,基于LabVIEW开发回转窑托轮、轮带表面缺陷测量与诊断系统,实现对运转中的托轮、轮带表面凹凸磨损状况的测量;计算加工目标尺寸,并制定磨削加工方案。然后,研究修复设备现场安装与调整方案,主要包括:托轮、轮带回转轴线的测量,修复设备安装位置的测量和调整。最后,实施X导轨位置调整,实现轴向进给方向与被加工回转体轴线的平行,以保证对托轮和轮带磨削修复的加工精度和修复效率。