技術 | 回轉窯托輪的一種柔性支撐裝置
1.1 整體結構
如圖1所示，托輪柔性支撐裝置整體結構包括:鉸鏈、擺動梁、滑動支承、搖擺軛、限位底座、固定底座、帶球面軸承托輪軸承組、鉸鏈、固定支座和滑動裝置等。
固定支座固定于基礎上,在輪帶兩側對稱分布，分別通過鉸鏈與對應搖擺軛連接。搖擺軛兩端裝有 滑動支撐裝置，該裝置上放置了擺動梁，擺動梁可沿滑動支撐滑動。擺動梁通過鉸鏈與固定底座相連，擺動梁上方固定有支撐托輪。托輪與輪帶均勻接觸，對稱分布在輪帶兩側。在托輪兩側安裝有限位底座，固定于基礎上。
1.2 工作原理
輪帶與其回轉體產生軸向偏轉時，會讓輪帶與托輪接觸部分變為邊緣接觸，這種接觸會在支撐托輪寬度方向上產生不均勻的力。由于托輪與擺動梁固定在一起， 托輪上的受力差值傳遞到搖擺軛兩端，使搖擺軛繞鉸鏈轉動。搖擺軛的轉動會帶動擺動梁繞鉸鏈轉動，進而托輪一起轉動。直到托輪寬度方向受力差值消除，輪帶與托輪寬度方向受力均勻，轉動停止。輪帶在沿其回轉中心軸向竄動時，托輪受的軸向力會被限位底座吸收。
2.1 模型
托輪柔性支承裝置，由于受力較大，需要校核其支撐底座的安全性。本文對托輪的支撐底座進行了有限元分析，以驗證底座的剛度和強度。其有限元模型見圖2。
2.2 載荷和邊界條件
底座自重；窯輪帶及托輪等對其的總壓力共約430t左右。
底座上的固定支座和固定底座下部鋼板固定約束。2.3 結果分析
由圖3可知，支撐底座最大的綜合變形量約為4mm；由圖4可知，支撐底座最大等效應力為177MPa，是應力集中點，去掉應力集中點，其余部分的最大等效應力為132MPa， 安全系數為225/132=1.70，安全。
因此，正常工作時，托輪支撐裝置的底座滿足使用要求。
根據優化設計成果，將在國內和國外的水泥廠中進行試驗并廣泛推廣、實施。
在傳統剛性支撐的回轉窯生產線上，更換新型托輪柔性支撐裝置。經過連續一年的運轉，運行參數完全符合設計要求。事實證明，托輪柔性支承裝置能有效解決托輪與輪帶的邊緣接觸問題，保證生產安全連續進行。
厄瓜多爾項目應用照片如下：
這里所述的回轉窯托輪的柔性支承裝置，改善了輪帶，托輪，托輪軸及軸承的受力狀況，提高了托輪軸及軸承的安全可靠性。為今后回轉窯支撐裝置的設計提供了一定經驗。
《回轉設備托輪的柔性支撐裝置及回轉設備》已正式獲得國家實用新型專利證書，其授權專利號為 ZL201320034374.6。
作者：孫學成，吳蕾，陶瑛
來源：《河南建材》
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