技术 | 回转窑托轮的一种柔性支撑装置
来源：《河南建材》
发布日期：2020/9/17
编辑：张翀
核心提示：回转窑托轮的一种柔性支撑装置
一、 托轮柔性支承装置整体结构及工作原理
1.1 整体结构
如图1所示，托轮柔性支撑装置整体结构包括:铰链、摆动梁、滑动支承、摇摆轭、限位底座、固定底座、带球面轴承托轮轴承组、铰链、固定支座和滑动装置等。
图1 支撑装置结构示意图
固定支座固定于基础上,在轮带两侧对称分布，分别通过铰链与对应摇摆轭连接。摇摆轭两端装有 滑动支撑装置，该装置上放置了摆动梁，摆动梁可沿滑动支撑滑动。摆动梁通过铰链与固定底座相连，摆动梁上方固定有支撑托轮。托轮与轮带均匀接触，对称分布在轮带两侧。在托轮两侧安装有限位底座，固定于基础上。
1.2 工作原理
轮带与其回转体产生轴向偏转时，会让轮带与托轮接触部分变为边缘接触，这种接触会在支撑托轮宽度方向上产生不均匀的力。由于托轮与摆动梁固定在一起， 托轮上的受力差值传递到摇摆轭两端，使摇摆轭绕铰链转动。摇摆轭的转动会带动摆动梁绕铰链转动，进而托轮一起转动。直到托轮宽度方向受力差值消除，轮带与托轮宽度方向受力均匀，转动停止。轮带在沿其回转中心轴向窜动时，托轮受的轴向力会被限位底座吸收。
二、支撑底座有限元分析
2.1 模型
托轮柔性支承装置，由于受力较大，需要校核其支撑底座的安全性。本文对托轮的支撑底座进行了有限元分析，以验证底座的刚度和强度。其有限元模型见图2。
图2 支撑装置底座有限元模型
2.2 载荷和边界条件
底座自重；窑轮带及托轮等对其的总压力共约430t左右。
底座上的固定支座和固定底座下部钢板固定约束。2.3 结果分析
由图3可知，支撑底座最大的综合变形量约为4mm；由图4可知，支撑底座最大等效应力为177MPa，是应力集中点，去掉应力集中点，其余部分的最大等效应力为132MPa， 安全系数为225/132=1.70，安全。
图3 底座综合变形云图
图4 底座等效应力云图
因此，正常工作时，托轮支撑装置的底座满足使用要求。
三、项目应用
根据优化设计成果，将在国内和国外的水泥厂中进行试验并广泛推广、实施。
在传统刚性支撑的回转窑生产线上，更换新型托轮柔性支撑装置。经过连续一年的运转，运行参数完全符合设计要求。事实证明，托轮柔性支承装置能有效解决托轮与轮带的边缘接触问题，保证生产安全连续进行。
厄瓜多尔项目应用照片如下：
图5 项目应用
四、总结
这里所述的回转窑托轮的柔性支承装置，改善了轮带，托轮，托轮轴及轴承的受力状况，提高了托轮轴及轴承的安全可靠性。为今后回转窑支撑装置的设计提供了一定经验。
《回转设备托轮的柔性支撑装置及回转设备》已正式获得国家实用新型专利证书，其授权专利号为 ZL201320034374.6。
作者：孙学成，吴蕾，陶瑛
来源：《河南建材》
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