回转窑液压挡轮结构形式的讨论.pdf

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1、·128·2014年第5期2014年10月SichuanBuildingMaterials第40卷总第181期DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2014.05.056回转窑液压挡轮结构形式的讨论陈风(合肥水泥研究设计院,安徽合肥230051)摘要:液压挡轮在大型回转窑中广泛地应用,本文的挡轮结构。针对液压挡轮的应用情况,介绍回转窑的液压挡轮结构及工作原理,对挡轮中主要轴承进行受力分析,并针对不同2液压挡轮的结构结构的液压挡轮进行分析。[1]目前使用的液压挡轮的基本形式都大同小异,其结关键词:回转窑;液压挡轮;轴承构如图2所示。+中图分类

2、号:TQ172．622．2文献标志码:B文章编号:1672-4011(2014)05-0128-020前言回转窑是广泛应用在建材、冶金、化工、有色等行业的热工加热设备,是相关生产企业的核心设备。回转窑倾斜安装于基础上,由自重和摩擦力产生轴向力,还有轮带和托轮轴线不平行而产生的附加轴向力,挡轮的出现使得回转窑在运转过程中,不断缓慢地上、下窜动,这样保证宽度不等的托轮和轮带工作表面磨损均匀,但随着回转窑的大型化,普通挡轮就很难满足要求了,因此出现了液压图2液压挡轮结构原理挡轮装置。窑设有液压挡轮时,托轮与轮带轴线平行安装,如图2所示,挡轮安装在具有两个导向套筒的支座上,当筒体

3、受重力作用下滑,下滑到下止点后,经限位开关启两根导向轴穿过底座两侧的套筒,导向轴和挡轮液压缸都动液压油泵,靠液压油的压力推动挡轮和窑体,实现窑的安装在底座上,挡轮装置通过液压油的控制可以在导向轴上窜,上窜到上止点后触动限位开关,油泵断电,滑阀换作往复运动。虽然液压挡轮的原理一样,但是现今液压挡向,窑体重新靠自重下滑,重复上述过程。液压挡轮装置轮结构上还是有所区别,主要分为三轴承结构和双轴承结的设计成为广大研究者们所关注的问题。构两种。1液压挡轮装置的原理及受力分析2．1三轴承结构液压挡轮三轴承系统中,挡轮系统主体主要由挡轮、筒体负荷通过轮带加载在挡轮上,作用于挡轮上的力轴

4、、空心轴、轴承等组成的,挡轮与轴紧固装配后再装入分为径向力和轴向力,其中径向力使得筒体向下滑动,挡空心轴,使之成为一个挡轮主体。空心轴与轴之间安装有轮的作用就是要克服下滑力,推动筒体向上窜动,挡轮受三个轴承,其中两个为调心滚子轴承,其主要承受挡轮所力图见图1。假设窑体回转部分的总质量为G,回转窑的斜受的径向力,在空心轴底部还安装有一个推力轴承,它的度为sinβ,挡轮锥度为α,则液压挡轮的径向推力Fx和轴向作用主要是承受挡轮的轴向力,三套轴承在承受所有外力推力Fy为:的合力的作用,使挡轮处于稳定状态,其结构如图3所示。Fx=G×sinβFy=Fx×tgα图1挡轮受力图图3三

5、轴承挡轮结构图2．2两轴承结构通过对挡轮的受力原理分析,可以进行合理的计算,液压挡轮两轴承系统中,挡轮系统主体主要由挡轮、根据计算结果选择挡轮装置中轴承的类型,从而确定合理空心轴、轴承等组成的,与三轴承结构不同,两轴承系统中没有挡轮轴,挡轮与轴为一体结构,它和空心轴通过轴作者简介:陈风(1977-),男,安徽合肥人,高级工程师,主要从事回承连接使之成为一个挡轮主体。空心轴内安装了两个轴承,转窑及相关设备的设计研发工作。其中一个为调心滚子轴承,其主要承受挡轮所受的径向力,2014年第5期·129·第40卷总第181期SichuanBuildingMaterial

6、s2014年10月在空心轴底部还安装有一个推力轴承,它的作用主要是承理论上可以分担总的推力,但是具体哪个轴承承担多少力受挡轮的轴向力,其结构如图4所示。很难精确计算,所以在设计过程中,为了保险起见,上部轴承需要承担全部推力,以保证挡轮的正常运转;而中部轴承可以根据结构的需要在设计范围内选型,这样可以保证在极端情况下,挡轮仍然可以正常运行。而在两轴承结构中,只有一个径向轴承,只需要考虑其承受能力即可,保证设计的合理性,其结构相较于三轴承系统要简单。三轴承结构轴承运动采用力内紧外松的形式,通过轴承内圈锁力使得挡轮转动,而两轴承结构相反,因为其挡轮和轴为一整体,所以,轴承采用外

7、紧内松的形式使得挡轮转动。由于窑工况的变化大,这两种结构都可能会面对总的图4三轴承结构挡轮结构图推力F受很多外界因素影响,变化极大,如:窑体内物料的多少、混合物料结成的球状物(俗称“结球”)对局部零件3两种挡轮结构的比较和分析的冲击、托轮中心线变化后单个托轮的受力情况的变化、3．1两种结构受力分析挡轮与托圈接触面摩擦力的大小等等因素,在窑体旋转时,合力F的方向、大小不断发生变化,由于调心滚子轴承在液压挡轮这两种结构在原理上是一样的,因为结构的轴向上自锁力不足,从而发生挡轮竖轴的上下窜动和偏摆,不同,在设计时,需要思考的问题有所