Устройство для крепления бандажа на корпусе вращающегося барабана Советский патент 1985 года по МПК F27B7/22 

41 Изобретение относится к конструкlyiH вращающихся печей барабанного типа, в частности к конструкции опор для барабанов, и может быть использовано в химической, металлургической промьшшенности, в производстве строительных материалов и других отраслях народного хозяйства. Известен башмак для крепления банд жа на цилиндрическом корпусе вращающейся печи, сушильного барабана и т.п., содержащий опорную плиту, боковые упоры и пакет пластин для регулирования положения поверхности опира ния бандажа l. ; Недостатком данного устройства является то, что в результате раскатк и прокладок между башмаком и корпусом образуются зазоры, которые можно устранить только установкой дополнительных плоских прокладок. Это приводит к необходимости частых остановок печи, и, как следствие, к снижению ее производительности. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для крепления бандажа на корпусе вращающегося барабана, содержащее бандаж с клиньями, расположенными на его внутр енней поверхности, направленными вер шинами в сторону, противоположную вращению барабана, подбандажную обечайку и закрепленные на ее наружной поверхности клиновые подбандажные пластины, направленные вершинами в сторону вращения барабана 2j. Недостатки известного устройства заключаются в том, что клинья изгото лены заодно с бандажом, а взаимодействующие поверхности клиньев бандажа и клиновых подбандажных пластин выпол нены плоскими. При наличии отклонени бандажа и подбандажной обечайки по диаметру между, клиньями ;и подбанда нь)ми клиновыми пластинами образуются радиальные зазоры, которые можно выбрать только поворотом барабана отно сительно бандажа. При этом плоскопараллельные зазоры превращаются в клиновые, поэтому контактирование клиньев и подбандажных клиновьк пластин происходит н.е по всей площади, а на ограниченных участках, на них резко возрастают напряжения, которые вызывают деформацию обечайки и разрушение футеровки. Это снижает надежность устройства и уменьшает срок службы футеровки печи. Кроме того. 13I указанные недостатки требуют сложной подгонки расположения элементов в процессе монтажа известного устройства для достижения равномерной нагрузки между всеми клиновыми подбандажными пластинами (срезание приваренных клиньев или клиновых подбанажньгх пласТин, подгонка угла наклона клиньев и установка их по месту). Эти операции необходимо производить и при ремонтах из-за раскатки элементов устройства, а также при их замене. Б известном устройстве клинья могут быть приварены к внутренней поверхности бандажа. Однако этот вариант осуществим только в том случае, если бандаж изготовлен из хорошо свариваемой стали. На практике, особенно для тяжело нагруженных печей, бандажи изготовляют из высокопрочных сталей с ограниченной свариваемостью. Приварка клиньев к таким бандажам снижает надежность, а изготовление клиньев заодно с бандажом увеличивает трудоемкость и металлоемкость устройства. Известны клинья в узлах крепления бандажей на корпусе вращающегося барабана, которые могут скользить по внутренней повёрхнэсти бандажа, скошенная поверхность которьк взаимодействует со скошенными поверхностями клиновьЕх: подбандажных пластин з . Однако скошенная поверхность данных клиньев вьтолнена плоской и они могут скользить только поперек бандажа (а не по дуге), так как установлены в поперечных направляющих. Поэтому для их перемещения в процессе эксплуатации необходимо предусматривать дополнительные средства, например тарельчатые пружины или регулировочные винты, а в последнем случае для.перемещения клиньев необходимо останавливать барабан. Целью изобретения является повышение надежности устройства, увеличение срока службы футеровки печи, упрощение монтажа и демонтажа, а также снижение трудоемкости изготовления. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для крепления бандажа на корпусе вращающегося барабана, содержащем кдинья, расположенные на внутренней поверхности бандажа, направленные верщинами в сторону, противоположную вращению ба31рабана, подбандажную обечайку и закрепленные на ее наружной поверхности клиновые подбандажные пластины, направленные вершинами в сторону вращения барабана, клинья установлены на бандаже с возможностью скольжения по дуге, а бандаж снабжен съемными упорами, установленными у каждого клина со стороны, противоположной вершине, при этом текущий радиус кривизны взаимодействующих поверхностей клиновых подбандажных пластин и клиньев в плоскости, перпеядикуляр ной продольной оси барабана, равен (b.|i) + R{|-Cf)igoC, текущий радиус кривизны,мм/ наружный радиус подбандажной обечайки, мм, длина клина по дуге радиуса R, мм; минимальная величина зазора между клином и подбандажной обечайкой по радиусу, мм, угсш клинового соединения, град. С| - текущий. (Угол дуги подбандаж ной обечайки, изменяющийся (в интервале Благодаря выполнению взаимодейств ющих поверхностей клиньев и подбандажных клиновьсх пластин с кривизной радиус, которой определяется по указанной зависимости, зазор между ними при их относительном перемещении по дуге изменяется, оставаясь всегда параллельным а контактирование этих элементов в момент смыкания происходит по всей поверхности одновременно Это, а также установка клиньев на внутренней поверхности бандажа,с воз можностью скольжения и наличие съемных упоров позволяет производить первоначальную сборку устройства путем простого перемещения клиньев по дуге до их контактирования с клиновы ми подбандажными пластинами и фиксации их упорами Через прокладки по ме сту. При раскатке бандажа и других деталей устройства, имеющей место в процессе работы, замыкание всех клиновых элементов производится авто матически за счет поворота барабана относительно бандажа на некоторый угол и за счет проскальзывания клиновых подбандажньпс пластин, закрепленных на барабане, относительно 13. 4 клиньев, упирающихся в уПоры, до самозаклинивания. При этом во всех клиновых соединениях обеспечивается плотный контакт по всей контактирующей поверх-fности, а нагрузка распределяется равномерно между всеми клиновыми соединениями, что уменьшает деформацию подбандажной обечайки и футеровки барабана, В предлагаемом изобретении скошенная поверхность клиньев имеет кривизну, радиус которой определяется по заданной математической зависимости, а клинья могут скользить по дуге внутренней поверхности бандажа. Это сообщает предлагаемому изобретению простоту первоначальной сборки устройства и одновременное автоматическое заклинивание всех клиновьрс пар в процессе эксплуатации за счет поворота барабана относительно бандажа без дополнительных устройств и необходимости остановки барабана. На фиг. 1 изображено устройство, разрез; на фиг. 2 - элементы построения кривой сопряжения кпиновых деталей в координатной системе ХОУ, увеличенный масштаб; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1, Устройство содержит- подбандажнзпо обечайку 1 с закрепленными на ней клиновьв и подбандажн№1И, пластинами 2, бандаж 3 и клинья 4. Клинья 4, установленные между бандажом 3 и клиновыми подбандажными пластинами 2, фиксируются съемными упорами 5, закрепленными на бандаже 3, Между клиньями 4 и упорами 5 размещены прокладки 6. С тыпьной стороны нескольких упоров 5 расположены съемные поводки 7. Клиновая подбандажная пластина 2 представляет собой плиту, одна поверхность которой (цилиндрическая) вьтолнена радиусом, равным радиусу наружной поверхности подбандажной обечайки. Вторая поверхность этой плиты имеет кривизну, радиус которой в плоскости, перпендикулярной оси ее ци . линдрической поверхности, задан формулой p.R(b+-|lgecl4R(|-if)tfoO, где р - текущ1й радиус кривизны,мм;| R - наружнь1й радиус подбандажной обечайки, мм, а - длина клина по дуге радиуса R, мм, b - минимальнаявеличина зазора между клином и подбан дажной обечайкой по радиусу, мм; - угол клинового соединения, град., - текущий угол дуги подбандажной обечайки, изменяюfii aN щиися в интервале Ilr oг -/IT , )- . Величина постоянных а и о выбрана конструктивно. Угол об - угол меж ду касательными к точкам двух противоположных поверхностей клиновой под бандажной пластины, находящихся на одном радиусе в плоскости, которая перпендикулярна оси цилиндрической поверхности этой пластины, вьшолнен больше угла трения в интервале 9-13 Клиновая подбандажная пластина 2 имеет также выступы 8, которые расположены по краям пластины в плоскостях, перпендикулярных оси ее цилиндрической поверхности, выступают в сторону клиновой поверхности и слу жат для размещения между ними клина Клиновые подбандажные пластины 2 рав номерно размеп1ены и закреплены на по бандажной обечайке 1 вершинами в сто рону вращения барабана. Клин 4 является плитой, одна поверхность которой (цилиндрическая) вьтолнена радиусом, равным радиусу внутренней поверхности бандажа (RS), а вторая поверхность имеет радиус кривизны, определяемый также по указанной формуле, так как эта поверхность взаимодействует с клиновой поверхностью подбандажной пластины 2. Определение угла ей для клина 4 аналогично определению, данному для подбандажной пластины 2. Длина клина 4 выбрана больше длин клиновой подбандажной пластины 2 (фиг. 1 и 2), что обеспечивает сохра нение площади касания этих деталей при скольжении клина 4 по дуге относительно подбандажной пластины 2 в процессе выборки неравномерньк зазоров между корпусом и бандажом по периметру барабана при сборке, а такж при заклинивании в процессе работы. Клин 4 имеет выступы 9, которые расположены по его краям в плоскостя перпендикулярных оси цилиндрической поверхности клина, выступают в сторону цилиндрической поверхности клина и служат для размещения между ними бандажа 3. От осевого смещения бандаж 3 удерживают выступы 9 на клиньях 4, выступы 8 на клиновых подбандажных пластинах 2 и закрепление пластин 2 на подбандажной обечайке 1. Съемные упоры 5 фиксируют положение клиньев 4 относительно бандажа 3. Поэтому на торцовых плоскостях бандажа 3 равномерно разнесены отверстия под крепежные детали упоров 5. Однако клинья 4, вошедшие путем индивидуального свободного скольжения| по бандажу в плотное соприкосновение с клиновыми подбандажными пластинами 2 не гарантируют равномерность своего расположения по периметру бандажа. Зазоры между клиньями 4 и упорами 5 заполнены прокладками 6, толщина которых уточнена по месту. Первоначальная сборка клиньев 4 устройства завершена приваркой прокладок -6 упорам 5. К тыпьной стороне нескольких упоров 5 примыкают съемные пружинные регулируемые поводки 7, которые зафиксированы на подбандажной обечайке 1, где выполнены отверстия под их крепежные детали. Устройство работает следующим образом. Барабан вращают в направлении, указанном стрелкой б .Подбандажная. обечайка 1 за счет достижения плотного соприкосновения во всех клиновых соединениях при первоначальной сборке под воздействием крутящего момента вращается заодно с бандажом 3 В про- цессе работы в связи с обмятием сопрягаемых поверхностей клиновых подбандажных пластин 2 и клиньев 4 раскаткой бандажа 3 появляется и увеличивается зазор в устройстве крепления бандажа. В предлагаемом изобретении этот зазор выбирается автоматически, путем обгона корпусом барабана бандажа с клиньями без необходимости остановки барабана. . При работе горячих печей корпуса барабанов нагреваются и расширяются значительно сильнее, чем бандажи. В предложенном устройстве тепловые деформа1у1и корпуса воспринимают и компенсируют клиновые соединения.

71149

передающие давление от корпуса к бандажу, за счет того, что угол клинового соединения выбран больше угла трения ot 9-13°. Такой угол исключает самоторможение при заклини- 5 вании клиновых подбандажных пластин 2 и клиньев А, позволяет бандажу 3 находиться в плавающем режиме, а в результате обеспечивает равномерное распределение давлений и напряжений 10 в деталях предложенного устройства.

При реверсировании аппарата самораскпинивание устройства предотвращается за счет установки съемных регулируемых поводков 7. Пружинная кон- 15 струкция поводков 7 обеспечивает постоянный контакт поводков с тыльной стороной упоров.

13в

Новая форма взаимодействующих поверхностей элементов клинового соединения, установка клиньев с возможностью скольжения, наличие съемных упоров позволяет снизить трудозатраты на изготовление, обеспечить равномерное распределение нагрузки между всеми клиновыми соединениями и на поверхности каждого из них, автоматически сохраняет такое положение в течение всего периода эксплуатации печи. В результате уменьшается деформация подбандажной обечайки, футеровки печи и, как следствие, увеличивается межремонтный период работы, сокращаются трудозатраты при ремонтах, расход материалов и запчастей, повышается производительность оборудовайия.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ БАНДАЖА НА КОРПУСЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ БАРАБАНА, содержащее клинья, расположенные на внутренней поверхности бандажа, направленные вершинами в сторону, противоположную вращению барабана, подбандажную обечайку и закрепленные на ее наружной поверхности клиновые подбандажные пластины, направленные верщинами в сторону вращения барабана, отличающеес я тем, что, с целью повьшгения надежности устройства, увеличения срока службы футеровки печи, упрощения монтажа и демонтажа и снижения трудоемкости изготовления, клинья установлены на бандаже с возможностью скольжения по дуге, а бандаж снабжен съемными упорами, установленными у каждого клина со стороны, противоположной верщине, при этом текупщй радиус кривизны взаимодействующих поверхностей клиновых подбандажных пластин и клиньев в плоскости, перпендикулярной продольной оси барабана, равен p-R-(b-|V)R(-|-Cflt c6,. - текущий радиус кривизны,мм; Р. где R - наружный радиус подбандажной обечайки, мм Q - длина клина по,дуге радиуса МР{ А Ь -минимальная величина зазо(Л ра между клином и подбандажной обечайкой по радяусу, мм, Л - угол клинового со.единения, град, Ср- текущий угол дуги подбандажной обечайки, измедяюи ;о 1 U щкйся 6 интервале 1. Л, 2 2RI

А-А повернуто

ФигТ.