大型回转窑筒体强度分析.pdf

2016No.4
重型机械
61
大型回转窑筒体强度分析
田国富,唐媛媛!,周学飞2,张西栋,高峰
(1.沈阳工业大学机械工程学院,辽宁沈阳110870
2.北方重工集团有限公司矿山机械分公司,辽宁沈阳110141)
摘要;回转窑是一种大型的冶金设备。为了保证回转窑筒体的强度,依据梁理论和有限元的方
法,对不同温度和不同壁厚下的回转窑筒体强度进行了分析,得到了不同工况下的筒体的应力、应变
和挠度。结果表明,在不同条件下,筒体强度均在安全域度之内。对回转窑筒体强度的分析验证了梁
理论和有限元方法在类似力学模型求解中的有效性,为整机和筒体设计优化寞定了理论基础。
关键词:回转窑;梁理论;应力分析
中图分类号:TH123.4文献标识码:A文章编号:1001-196X(2016)04-0061-05
Strength analysis of large-scale rotary kiln
TIAN Guo-fu, TANG Yuan-yuan, ZHOU Xue-fei, ZHANG Xi-dong', GAO Feng
(1. School of Mechanical Engineering, Shen ang University of Technology, Shenyang 110870, China
2. The North Heavy Industry Group Limited mining machinery branch, Shenyang 110141, China
Abstract: Rotary kiln is a large metallurgical equipment. In order to ensure the strength of the rotary kiln cyl
inder, the paper is based on the beam theory and the finite element method to analyze the cylinder strength un-
der different temperature and different wall thickness, the stress, strain and deflection of the cylinder are ob.
tained under i erent condit ons. The results how that the cylinder strength is within the safety range of the if-
ferent working conditions. Strength analysis of rotary kiln to verify the beam theory and finite element method
similar effectiveness in solving the mechanical model, and it can lay a theoretical foundation for the des
mization of the whole machine and the cylinder
Keywords: rotary kiln; beam theory; stress analysis
0前言
焊接而成,筒体直径一般4~5m,长度50~100
,因为长度较长,所以一般有着4~9档的支
回转窑在冶金、化工、水泥和环保行业被广撑2。回转窑工作时,筒体内部温度较高,为
泛应用,如图1所示,回转窑主要是由筒体、轮了避免筒体表面温度过高,在筒体内部砌有耐火
带、齿圈、托轮等组成们,其中筒体是回转窑砖。筒体、耐火砖和物料的总重量可达干吨,托
的核心部件。回转窑的筒体是由厚度不同的钢板轮和筒体承受着较大的压力。回转密具有大口
径、大跨距、复杂载重和内部高温的特点,要
收稿日期:2016-01-05;修订日期:2016-02-19
求筒体有足够的刚度。回转窑筒体是由厚度为
基金项目:沈阳市科技创新专项资金-工业科技攻关专项
(F15040200)。
20~90mmn的钢板卷制而成。如果筒体的壁厚
作者简介:田国富(1968-),男,吉林长春人,博士后,副教整体减少1mm,大概可以节约5~7t的钢材。
授,研究领域为机械系统的 CAD/CAE技术、工程车减少壁厚是降低成本,节约钢材最有效的方
辆设计与试验等
通讯作者:唐媛媛(1990-),女,辽宁沈阳人,硕土研究生,
法。因此本文主要校核了原壁厚、壁厚减2mm
研究方向为机械设计及理论。
和壁厚减4mm情况下筒体的强度,又因为筒