回转窑挡轮液压缸的设计.pdf

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1、第30卷第4期有色矿冶Vol_30．No42Ol4年8月N0N—FERR0USMINlNGANDMETALLURGYAugust2014文章编号：1007—967X(2014)04—57—03回转窑挡轮液压缸的设计户正成[中国有色(沈阳)冶金机械有限公司矿山设备设计研究所，辽宁沈阳1lO141]摘要：通过对大型回转窑液压挡轮装置的分析，介绍了大型回转窑挡轮液压缸的主要结构参数的计算和校核；目前回转窑正向着大型化、自动化的方向发展，这就要求与之相适应的零部件设计更加优化、可靠。本文依据近几年设计、制造并已经投入使用的大型回转窑的实践经验，详细的阐述了大型回转窑挡轮液压缸的设计过

2、程，为该类产品的设计提供借鉴。关键词：回转窑；挡轮；液压缸；设计中图分类号：TFS06．1文献标识码：A1概述回转窑是对散状或浆状物料进行加热处理的热工设备，广泛应用于冶金、建材及化工等工业部门。N主要由筒体与窑衬、滚圈、支撑装置、传动装置、窑头罩、窑尾罩、燃烧器、给料装置及换热装置等部分组成。随着设计制造技术的进步，目前回转窑逐步向大型化发展，产能及效率显著提高。回转窑通常是安装在具有一定斜度的基础上，由电动机通过减速机、大小齿轮装置驱动窑体转动，霉回转窑筒体靠托轮装置支撑并沿窑体轴线做回转运动。在工作过程中，由于受窑体重力或托轮安装精图2回转窑轴向力分析简图度等因素的影响

3、，回转窑存在下滑现象。因此，回转窑设置挡轮装置，通过挡轮与滚圈的接触控制窑体F===N·{一18．5×10。×0．05—0．925×10N的下滑，即当回转窑下滑到工作位置下限时，靠液压(2)系统驱动挡轮装置使回转窑上行复位，并控制回转窑体的下滑力即轴向分力F：

4、1j窑在一定工作范围内运动。F—Gsinl3：32×10×0．035一1．1×lON(3)本文根据大型回转窑液压挡轮的的工作要求，式中G——回转窑载荷，取G一32×loN；对挡轮液压系统的执行元件～一液压缸进行了分析F——窑体的轴向分力，N；N——托轮所受的径向计算，以供大型回转窑挡轮液压缸的设计参考。力，N；Fe——

5、单侧托轮与轮带的摩擦力，N；f——摩擦系数，f一0．03～0．08；a——挡轮的安装夹角，a2挡轮装置受力分析l1]===30。；p——窑体的安装倾角，口一2．00678。。由于回转窑安装在与水平面呈一定角度的斜面3挡轮液压缸分析计算上，简体及物料等作用在支撑装置上的力有径向力和轴向力，受力分析如图l、图2所示。3．1初步确定挡轮液压缸工作压力由图1、图2可得：2NCOSa=：：Gcos~，则：设计中可以根据回转窑的工况要求及托轮与滚N—G·cos~／2cosa=18．5×10N(1)圈的结构，确定回转窑上下移动的工作行程为i00按情况不利的情况考虑，取摩擦系数f一0．05m

6、m，可取液压缸行程为l50mm；依据挡轮装置在计算摩擦力，可得：回转窑轮带下面的布置空间的限制，液压缸的结构*收稿日期：2014—06—15作者简介：卢立成(1967一)，女，辽宁沈阳人，助理工程师，大专学历，主要从事冶金矿山设计工作。58有色矿冶第3O卷尺寸不宜过大，取液压缸内经为400mm进行计算；撑时的受力的情况，则液压缸底部壁厚按手册。表由于大小齿轮啮合过程中，齿面相对滑动速度不宜19～6～12可得：过快，按经验可取工作速度在5～40mm／h范围内d≥[4Fb／(7c·(R～d。)．[d])]。x10可调。下行时，回转窑靠自重下滑，不需要施加动(8)力，回油速度可采用

7、节流阀控制，为单作用液压缸。一I-p一*D。*b／((R一dI)·[a])]×lO由于回转窑采用两套液压挡轮，当窑上行时每一0．069In个挡轮液压缸的推力Q如图3回转窑挡轮液压缸可取液压缸头部法兰壁厚为801Tim。分析简图所示。(4)活塞杆计算：活塞杆材料45的抗拉强度o一600MPa，取安全系数n一7，[d]一／n一85MPa；考虑设备检修及故障时，由单挡轮支撑时的受力的情况，按手册_2]表19—6—16，则活塞杆直径最小处直径：图3回转窑挡轮液压缸分析简图dmi．≥[4F／(7r·[D])]。×10(9)Q一(2Ff4-F)／z一(2×0．925×10+1．1×一Ep

8、*D／[d]]V。×10一0．1681TI10)／2≈1．5×1ON(4)可取液压缸活塞杆直径为250mm。且：Q—PxS—p×7c／4xD，则工作压力：式中8一一液压缸的壁厚，m；8一一液压缸底P—Q／S=4Q／(7I"×D。)一12MPa(5)部壁厚，172；h——液压缸头部法兰壁厚，m；——材式中p一一工作压力，MPa；Q——挡轮液压缸料的抗拉强度，MPa．[a]——许用应力，[o]一／n；的单缸推力，N；D——挡轮液压缸直径，D一0．40n——安全系数，取n=1．5～5；R～一法兰半径，Rm；s