回轉(zhuǎn)窯是冶金、化工、建材等行業(yè)生產(chǎn)流程中的核心設(shè)備，保證其安全、高效地運(yùn)行是企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。滾圈和托輪是回轉(zhuǎn)窯的主要支承構(gòu)件，在工作中處于牽引滾動(dòng)接觸狀態(tài)。長期以來人們對(duì)回轉(zhuǎn)窯滾圈熱態(tài)運(yùn)行時(shí)表面應(yīng)力狀態(tài)不清，滾圈的表面失效(疲勞剝落和掉塊)、滾圈的疲勞開裂是支承系統(tǒng)失效的主要形式，由此引發(fā)多種機(jī)械故障與安全事故，此類事故嚴(yán)重威脅著回轉(zhuǎn)窯維護(hù)工作人員的人身安全，引起生產(chǎn)流程的中斷，造成重大生產(chǎn)損失。本論文針對(duì)這一狀況，應(yīng)用接觸力學(xué)和微動(dòng)摩擦學(xué)理論對(duì)回轉(zhuǎn)窯滾圈與托輪的滾動(dòng)接觸狀態(tài)下接觸應(yīng)力場進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，推導(dǎo)出了軸線平行的回轉(zhuǎn)接觸構(gòu)件在牽引滾動(dòng)接觸狀態(tài)下接觸表面以及接觸區(qū)內(nèi)部的各應(yīng)力分量的理論計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上，對(duì)接觸區(qū)內(nèi)部最大主剪應(yīng)力的大小、位置以及方向進(jìn)行了系統(tǒng)分析，確定了滾圈表面微動(dòng)疲勞剝落坑的裂紋擴(kuò)展理論路徑，現(xiàn)場拍攝的大量圖片和前人研究成果有效的驗(yàn)證了該擴(kuò)展路徑的正確性，同時(shí)也驗(yàn)證了滾動(dòng)接觸疲勞剝落坑的裂紋擴(kuò)展屬于Ⅱ型裂紋擴(kuò)展，整個(gè)擴(kuò)展階段最大主剪應(yīng)力是其源動(dòng)力，對(duì)裂紋擴(kuò)展起主導(dǎo)作用。結(jié)合接觸區(qū)各應(yīng)力分量計(jì)算公式和工程軟件ANSYS的分析結(jié)果制定了滾圈表面疲勞危險(xiǎn)點(diǎn)... 

【文章來源】：中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

托輪和滾圈表面光亮的滑移帶

滾圈為一厚圓環(huán)，在水泥窯中稱之為輪帶，是回轉(zhuǎn)窯的主體部件之一。回轉(zhuǎn)窯筒體、窯襯、物料等所有回轉(zhuǎn)部分的重量，都要通過滾圈施加到托輪上。滾圈的自重也達(dá)到數(shù)十噸仁’，二月。從圖2一2中可以獲得滾圈在筒體上的相對(duì)位置以及的大小的直觀映像。圖2一2回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)形式及滾圈位置示意本文研究對(duì)象是大型回轉(zhuǎn)窯滾圈，因此以中國鋁業(yè)股份有限公司河南分公司氧化鋁廠3“回轉(zhuǎn)窯箱形截面、整體鑄造滾圈為對(duì)象進(jìn)行微動(dòng)疲勞分析。在筒體、滾圈、托輪構(gòu)成的回轉(zhuǎn)窯支承系統(tǒng)中，滾圈位于中間位置，起到傳遞載荷的作用。每檔滾圈由兩個(gè)托輪支承。兩托輪分別與筒體截面的豎直中心線成30“夾角。滾圈內(nèi)徑比筒體外徑稍大，使?jié)L圈與筒體在下半周相接觸，上半部分留有間隙。筒體在摩擦力的帶動(dòng)下隨滾圈轉(zhuǎn)動(dòng)。滾圈外圈與托輪接觸，受到兩個(gè)托輪的支承，并通過摩擦力帶動(dòng)兩托輪轉(zhuǎn)動(dòng)。筒體、滾圈、托輪三者位置關(guān)系如圖2一3所示。圖2一3滾圈靜力狀態(tài)

滾圈為一厚圓環(huán)，在水泥窯中稱之為輪帶，是回轉(zhuǎn)窯的主體部件之一�；剞D(zhuǎn)窯筒體、窯襯、物料等所有回轉(zhuǎn)部分的重量，都要通過滾圈施加到托輪上。滾圈的自重也達(dá)到數(shù)十噸仁’，二月。從圖2一2中可以獲得滾圈在筒體上的相對(duì)位置以及的大小的直觀映像。圖2一2回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)形式及滾圈位置示意本文研究對(duì)象是大型回轉(zhuǎn)窯滾圈，因此以中國鋁業(yè)股份有限公司河南分公司氧化鋁廠3“回轉(zhuǎn)窯箱形截面、整體鑄造滾圈為對(duì)象進(jìn)行微動(dòng)疲勞分析。在筒體、滾圈、托輪構(gòu)成的回轉(zhuǎn)窯支承系統(tǒng)中，滾圈位于中間位置，起到傳遞載荷的作用。每檔滾圈由兩個(gè)托輪支承。兩托輪分別與筒體截面的豎直中心線成30“夾角。滾圈內(nèi)徑比筒體外徑稍大，使?jié)L圈與筒體在下半周相接觸，上半部分留有間隙。筒體在摩擦力的帶動(dòng)下隨滾圈轉(zhuǎn)動(dòng)。滾圈外圈與托輪接觸，受到兩個(gè)托輪的支承，并通過摩擦力帶動(dòng)兩托輪轉(zhuǎn)動(dòng)。筒體、滾圈、托輪三者位置關(guān)系如圖2一3所示。圖2一3滾圈靜力狀態(tài)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]熱態(tài)下回轉(zhuǎn)窯筒體溫度應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力的研究(二)[J]. 劉起昌,王偉,周希杰,吳抵.  中國建材裝備. 1998(02)
[2]熱態(tài)下回轉(zhuǎn)窯筒體溫度應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力的研究(一)[J]. 劉起昌,王偉,周希杰,吳抵.  中國建材裝備. 1998(01)
[3]我國水泥回轉(zhuǎn)窯的現(xiàn)狀、問題和對(duì)策[J]. 虞伯銘.  中國建材裝備. 1996(04)
[4]接觸疲勞裂紋的萌生與擴(kuò)張行為的研究[J]. 沙江波,井曉天,樓秉哲,沈福三.  金屬學(xué)報(bào). 1995(09)
[5]我國水泥工業(yè)濕法回轉(zhuǎn)窯的發(fā)展對(duì)策[J]. 王銘洛.  中國建材. 1995(01)



本文編號(hào)：2930756