大型回转窑支承部位应力与应变有限元分析.pdf

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1、机械设计与制造第6期62MachineryDesign&Manufacture2014年6月大型回转窑支承部位应力与应变有限元分析陈明非(沈阳北方交通重工集团有限公司，辽宁沈阳110142)摘要：回转窑由筒体、轮带、托轮、挡轮、传动装置等组成。其重力全部作用在托轮上。回转窑经常因为支承结构设计缺陷导致系统生产事故。回转窑是水泥生产的核心设备，筒体长、跨距大，重载荷、大扭矩、多支点、是复杂的超静定运行系统。针对回转窑支承部位传统计算结果精确性差的问题，提出以水泥回转窑为研究对象，利用传统力学方法计算出支承点应力，再用ANSYS分析应力分布状况，依据筒体变形图和应力图，确定危险截

2、面。依据应变云图，确定变形最大档位，调整跨距支承，保证筒体性能，以期为回转窑优化设计提供参考。关键词：回转窑；支承点；应力；应变；云图；分析中图分类号：TH16；TQ172．6+22文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)06—0062—03TheFiniteElementAnalysisofLargeRotaryKilnSupportingPartsStressandStrainCHENMing-fei(ShenyangNoAhTrafficHeavyIndust~GroupCo．，Ltd．，LiaoningShenyang110142，China)Abstr

3、act：Rotarykilnisconsistedofcylinder，beltingleather，wheel，gearwheel，gear，etc．Allitsgravityisimpactedonthewhee1．Thedesigndefectsofthesupportingstructureeleadtothesystemproductionaccidentsoftherotarykiln．Rotarykiln，thecoreofthecementproductionequipment，withlongtube，largespanandheavyload，larget

4、orque，moreprotection，isacomplicatedstaticallyindeterminateoperationsysterraAimingattheproblemsofthetraditionalcalculationaccuracyofrotarykilnsupportingparts，theresearchobjectofcementrotarykilnisputforward，thetraditionalmechanicsmethodisusedtocaleulatethestressofsupportingpoints，ANSYS／susedt

5、oanalyzestressdistributionandtodeterminethedangeroussectionbasedonthecylinderdeformationandstressdiagrarr~Accordingtothestraincontours，maximumgearofthedeformationisdetermined，spansupportingisadjusted，pe~ormo~eofcylinderisguaranteed，andreferenceroptimizationdesignofrotarykilnisprovided．、KeyW

6、ords：RotaryKiln；BearingPoint；Stress；Strain；Cloud；Analysis、1引言2筒体载荷分布及等效简化回转窑是整个水泥工业的“心脏”，是对散状或浆状物料进以四档支承回转窑作为研究对象，整体上利用圆环形连续行加热处理的热工设备。大型回转窑一般重达千吨，简体长度由梁的模型进行简化分析支承点受力。简体分为外筒体、筒内耐火几十米到百米不等，支承组数为三档或三档以上，是一种重载、大材料、物料，还有筒外轮带和传动大齿轮。筒体质量是m．=850t，耐扭矩、多支点、超静定运行系统l1j。回转窑由简体、轮带、托轮、挡火砖质量是mz=1300t，物料是

7、ms=447t，因为这三部分质量整体分轮、传动装置等组成。布于l15m长度上，可视为等效均布载荷q。简体是由不同厚度的钢板卷制而成，内镶砌有耐火材料，圆a=(1)筒外面套装有几道轮带，每个轮带由对称两个托轮支撑，其全部筒体四个档位处的轮带质量均为m4=40t，传动大齿轮质量重力都作用在托轮上。回转窑经常会因为支承结构设计缺陷导ms=63t，由于这五部分载荷作用在简体外表面钢板处，而且作用宽度较小，计算时，将这部分质量作为等效集中载荷F处理。经计致系统故障甚至发生事故，带来重大经济损失。近几十年，众多学者