石灰窑结构和性能改进设计

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1、石灰窑结构和性能改进设计刘俊海李海丽（焦作神华重型机械制造有限公司，河南焦作454100）摘要：石灰窑是纯碱工业、钢铁工业、电石工业、氧化铝工业、耐火材料等行业工序中的重要设备，石灰窑结构的良好设计（包括石灰窑的高径比的确定，窑前石灰石配焦比，窑顶密封及撒石器系统，窑底出灰系统及风机的合理配置，窑底传动的稳定性等）是石灰窑正常生产中得以正常操作的保证条件，本文中主要针对窑底传动的稳定性进行了论述及计算。关键词：石灰窑螺锥盘中心定位机构Abstract:limekilnisthesodaashindustry,steelindustry,calciumcarbideindustry,alum

2、inumindustry,refractorymaterialsandotherindustriesintheprocessofimportantequipment,limekilnstructuredesign(includinglimekilnwithhighratioofheighttodiameterdetermination,formerlimestonekilnwithcoke,thekilntopsealandcaststonesystem,kilnbottomashsystemandfanofreasonableconfiguration,thekilnbottomtran

3、smissionstabilityoflimekiln)isnormalproductioncanbenormaloperationconditions,thisarticlemainlyaimsatthekilnbottomdrivingstabilityarediscussedandcalculation.Keywords:limekilnScrewbevelwheelCenterpositoningmechanism0引言钢铁工业，电石工业，氧化铝工业，耐火材料等工业都是石灰消耗大户，近几年这几个行业都是高速发展的行业。每年的产量基本都是以20%以上的速度增长。可它们需要的主要材料（

4、辅助材料）石灰却没有相应增长，所以造成了石灰的紧张，所以推行现代新技术石灰窑势在必行。所谓现代新技术石灰窑就是具有环保、节能功能和机械化、自动化程度较高的现代化石灰窑。它生产的石灰，不但质量好而且成本低。对利用这一新技术的企业，经济效益会有明显增加，因此推广新技术石灰窑的具有现实意义。本文对机械化程度较高的石灰窑窑底出灰螺锥中心定位结构设计特点进行分析研究后，提出了一种改进定位设计装置，这种新装置对石灰窑稳定运行延长齿轮使用寿命及可靠性均有好处。1、石灰窑窑底结构改进前后结构比较图1　改进前窑底出灰螺锥的结构1.1改进前窑底出灰螺锥的结构如图1所示原石灰窑系统装置中，由于没有定位装置和支撑

5、装置，并且使用的为单层出灰板，在石灰窑安装完毕后，造成石灰窑的出灰螺锥及其传动系统的大齿轮和小齿轮的中心不论在水平方向上，还是在垂直方向上都是在不断变化的，由于这种运动，物料对出灰螺锥在水平方向和垂直方向上必然要产生不断的推力，出灰螺锥及其传动系统的大齿轮和小齿轮就会水平、垂直来回窜动，对传动系统中大小齿轮的传动影响很大，使用过程中造成齿面的损坏，会逐渐损坏大小齿轮。1.2改进后窑底出灰螺锥结构如图2所示图2　改进后窑底出灰螺锥的结构其特点：a窑底采取风管支座及抗偏装置，并且通过电动干油站进行润滑；以防止滚轮转动引起出灰螺锥偏离石灰窑中心，结构采用焊接结构。b螺锥托灰板采用双层托灰板，保证

6、出料均匀，防止物料出现拥挤、卡料现象。c下层托灰板采用8件支撑装置支撑，防止运转过程中托灰板变形，引起托灰板与其他装置摩擦。d窑底传动采用摆线针轮减速机，结构简单，传动平稳，小齿轮支撑采用两侧轴承座支撑，防止小齿轮运转时受力不均，造成小齿轮沿轴向窜动。1.3理论分析通过上述的改进，出灰螺锥的这种往复窜动是可以克服的，下面用理论分析得到证明。将出灰螺锥分成螺锥和大小齿轮传动组成的机械系统，则整个系统的重心（质心）坐标y用它们各自的重心坐标y1和y2表示，则有：y=（1）式中的m1和m2分别为螺锥和大小齿轮传动的质量根据机械系统重心的运动理论得出:F=（2）F表示作用在螺锥和大小齿轮传动上的所

7、有外力之和。（作用在系统中的物料重力、大小齿轮的传动力，螺锥回转阻力等）F=m1＋m2（3）根据螺锥和大小齿轮传动的重心坐标可以导出：=R4λ1ω2cosβ（1-x12）tanα（4）=R4λ2ω2cosβ（1-x22）tanα（5）又：-arcsinx-x=π+（6）式中：α-----出灰螺锥的倾斜角R------石灰窑筒体半径ω------出灰螺锥的回转角速度λ1、λ2-------螺锥的长度和大小齿轮传动的长度V1