12M高效回转烘干机设计【含CAD图纸+文档】
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2.2*12M高效回转烘干机设计摘 要本次机械设计主要是设计2.2*12M高效回转烘干机，回转烘干机是水泥生产中烘干环节非常重要的一部分，面对国内外烘干机所具有的缺点，如烘干效率不高、能源消耗严重，污染物排放严重等问题，特此进行本次设计。我是根据老师给的任务书，通过查找资料，了解烘干机的发展过程，结合现有的有关烘干机的材料，找到烘干机所存在的不足之处，对不足之处进行合理性的改进，继而设计出新型的高效回转烘干机。在此期间，确定总体方案，再是工作参数的计算和确定，对机体的结构设计、动颚部件进行结构设计，主要零部件的结构设计和强度计算。经过一段时间的设计，取得了非常好的成果，烘干机生产效率得到很大程度的提升，将会减少能源消耗，为节能减排作出巨大的贡献。关键词：2.2*12M，回转烘干机，结构设计，高效2.2 * 12 m efficient rotary dryer designABSTRACTThis graduation design is mainly design 2.2 * 12 m high efficiency rotary dryer, rotary dryer is a part of the drying process is very important in the production of cement, in the face of the dryer at home and abroad have drawbacks, such as drying efficiency is not high, energy consumption, pollutant discharge problem such as severe, we inform you for this design. I am according to the teacher give commitments, by looking for information, understand the development of the dryer, integrated with the existing dryers materials, find the deficiency of existing dryers, the shortcomings of the improvement of rationality, and then design a new type of high efficiency rotary dryer. During this period, overall scheme is determined, then the working parameters of calculation and determined, structure design, the moving jaw parts of the body structure design, structure design and strength calculation of main components. After a period of design, and achieved very good results, the dryer production efficiency is improved greatly, will reduce energy consumption, to make a huge energy saving and emission reductionKEY WORDS: 2.2 * 12 m, rotary dryer, structure design, high efficiency目录前言1第1章 绪论31.1 烘干机的选择31.1.1 烘干机分类31.1.2 优缺点比较31.2 工艺流程31.3主要用途41.4设计大体方案4第2章 总体方案设计52.1 回转烘干机型式和结构52.1.1 按传热方式分类及选型52.1.2 烘干机整体设计52.2 各个部件设计62.2.1 传动部件设计62.2.1 支撑部件设计72.2.1 扬料装置设计7第3章主要结构参数及工作参数103.1 结构参数103.1.1 结构参数103.1.2 设计题目要求及选择103.2 工作参数11第4章 结构设计及主要零部件设计144.1筒体设计144.1.1 筒体跨度及厚度144.1.2 内部装置154.1.3 筒体载荷184.2 轮带设计194.2.1轮带设计计算194.3垫板设计204.3.1垫板的作用204.3.2垫板的磨损204.3.3垫板装备不当及磨损带来的后果204.4传动装置的设计214.4.1传动装置的要求214.4.2电动机的选择214.4.3联轴器的选择234.4.4减速器的设计及选择244.5托轮设计254.5.1对托轮的分析254.5.2简单设计254.5.3托轮窜动的原因及调节264.6挡轮设计274.6.1挡轮的工作要求274.6.2挡轮的形状274.7进出料装置274.7.1加料方式274.7.2卸料方式274.8密封装置284.8.1密封装置的要求284.8.2密封装置的结构28第5章 强度校核335.1筒体强度校核335.1.1 筒体弯矩与应力335.1.2 弯矩计算335.2轮带强度校核345.2.1 弯曲应力345.2.2温度应力345.2.3合成应力34结论36谢 辞37参考文献354前言研究高效回转烘干机的意义在于水泥行业在中国经济建设的占有非常重要的地位，水泥行业消耗能源资源和污染排放也是在我国排污产业中的大户之一。能源消耗高、环境负荷重的现状是水泥行业必须面对的重大问题，还没有从根本性上得到削减，在节能减排方面还是有许多突出问题急需解决。烘干机在水泥行业机械中扮演重要角色。所以改造烘干机，使其减少能耗，也可以为节能减排做贡献。在大量的实践中，证明了适当的、合理改造回转烘干机，将会在节能方面取得不错的成果。现在的国情是要求各行各业在大体上实现节能减排，所以积极的、合理的、科学的对烘干机进行技术改造，以实现节能、减排降耗为目的，经济得到又好又快发展。在中国的研究现状如下：1.刘建寿、袁思聪老师提出：烘干机的转速会影响烘干机的扬料板规律，进而影响烘干机热效率。他们建立了直径1mX1.5m的冷模型烘干机，研究烘干机转速具体对扬料板规律是怎么影响的。2.张全民老师提出改进扬料板可以提高烘干机的热效率。在分析中发现扬料板布料不均的问题，由于布料不均引起空洞，导致整体的热效率降低。所以采用X型扬料板,在现有烘干机内增加X型扬料板，这样可以大幅度提高烘干机热效率。3.陈凤荣老师提出了在烘干机的不同位置采用不同类型的扬料板，可以提高烘干机的热效率。经过研究分析，具体的改进方法如下：面对物料水分较高,粘性较大的情况,在进料前的预热段采用直板式扬料板相对合适些,便于烘干。慢慢的物料水份降低了,粘性随之减少,采用直角弯板式或斜角弯板式更为合适,特别在等速干燥段,加强物料与热烟气的接触面积,传热效率得以提高。目前国内外烘干机存在问题的影响因素如下：1.分散度小:烘干设备的主要结构设计不合理,导致热交换效率不高，所以分散度小，影响热交换，使烘干机处于低效工作状态; 2.热效率低:传统式烘干机由于许多热量随着废气流失或者由筒体散出，致使其热效率低。3.燃烧效率低:缘于经济情况，许多厂用的是层燃式手燃炉以及普通沸腾炉，造成热效率低的现状。4.入机物料的各种不利因素:入机物料的水分高、粘性比较强、流动性相对的差、粒度大,因此造成喂料不畅,结果就是烘干困难。对于现实中烘干物料存在的问题，从解决物料方面的因素来说，成本太大，操作性不高。那就在烘干设备上加以解决，改进烘干机结构设计，尤其是扬料板，使其扬料过程中物料与热气接触时间更长，接触面积更多。 第1章 绪论1.1 烘干机选择1.1.1 烘干机分类目前国内采用最广泛的烘干设备有如下四种：回转式、悬浮式、流态式烘干机以及烘干塔。1.1.2优缺点比较1.回转式烘干机对不同的物料适应性很强，设备相对来说可靠简单，烘干产量高、煤耗省，但是烘干效率稍低、占地面积较多。2.悬浮式烘干机烘干效率较高，设备质量比较轻，但是只能烘干粒状物料，不适合于粘性大的物料，局限性很大。3.流态式则结构比回转式简单，质量也是很轻的，用材少。但是只适用松散的粒状物料，粘性或者颗粒大的就不行了，烘干效果非常差。生产中也会出现流态不稳定的情况，导致烘干受到影响，4.烘干塔由普通砖砌成，内部有耐火砖衬里。优点是占地面积小，缺点是清理工作麻烦。综上所述，对比以上烘干设备，回转式烘干机应用范围广，对物料要求低，简单可靠，因此选择它是明智的。 1.2 回转烘干机工艺流程烘干机是由回转钢筒体、传动装置。密封装置、支撑装置、驱动装置等装置组成。回转钢筒体按照某一个确定的速度回转，并且速度比较低，筒体倾斜安装时具有特定的角度。筒体上装有轮带，托轮通过轮带将筒体支撑住。为了限制筒体摆动于倾斜方向，所以将挡轮装置装在驱动装置轮带的侧面。筒体在不断地回转，使得进入同体的湿物料在重力作用下由高到低这样移动。作为干燥介质高温烟气吸入烘干机筒体的排气装置，在这个时候，高温空气的对流，传导将热量传递给湿物料，物料与高温气体换热，传热过程如上所述的说明。热传导过程中，物料被加热，干燥介质被吸走水分，物料水分由气流带走。材料是远离最终干燥后，气体从排气扇，由高压向低处流动。废气经过处理进入大气。 1.3 主要用途在矿山、建材、公路、桥梁、化工、水泥等行业广泛都有烘干机设备的应用。对于石灰石、粘土、水渣等湿度大、比重大的物料烘干来说，烘干机用处最多。1.4设计大体方案 在烘干机工作前找到最佳转速，然后直接就可以让烘干机以确定转速运行；在现有的烘干机内增加X型扬料板，还是比较方便的。第2章 总体方案设计2.1 回转烘干机的型式和结构2.1.1 按传热方式分类及选型 按传热方式分类的话，可以分为下列三种：直接传热、间接传热以及前面二者的结合体-复式传热。直接传热便是气体将与湿物料面对面接触，可以分为顺、逆流两种方式。间接传热即热气将热量传递给套筒上，而在套筒外的物料就可以通过套筒获得热量，完成热传递。复式传热把直接传热和间接传热两种方式结合起来，然后热传导的。间接传热的热效率不高，复式传热易出现事故，所以回转烘干机选择直接传热方式，其中顺流式烘干机更实用，所以选它了。2.1.2 烘干机整体结构设计 图2-1烘干机整体 1-进料密封端 2-筒体 3-紧固装置 4-出料密封端 5-传动装置2.2 各个部件的设计2.2.1 传动部件的设计传动部件是整体不可缺少的一部分，关系到筒体的运转。本次设计主要采用电动机、联轴器、减速器，并且托轮与筒体上的轮带相互配合组成了回转式烘干机的传动系统。图2-2传动部件总图 1-电动机 2-LH3型联轴器 3-减速器 4-LH6型联轴器 5-托轮传动部件如图所示，电动机经过LH3型联轴器将转速传递给减速器，两级减速器降低传递过来的转速，再经LH6型联轴器传递到托轮，托轮通过与轮带之间的摩擦力，带动轮带回转。在此期间，可以根据电动机的满载转速和工作机的转速确定应有总的传动比，多级传动时，需将总从动比合理的分配到各级传动机构。2.2.2支撑机构的设计支撑机构主要作用是支撑起筒体，保证筒体处在合适的高度，以及整体的平稳。支撑机构由托轮与轮带配合。轮带与托轮相互作用，托轮支撑着轮带，烘干机的筒体重量都是由轮带传递给托轮。2.2.3扬料装置的设计 扬料装置包含L型扬料板、X型扬料板在内的组合型扬料板以及支撑杆。扬料板是烘干机烘干物料的主要机构，将物料抬升到一定高度，然后物料在受万有引力作用，不断下落，因此热气不断与之接触，物料水分被蒸发掉，完成了物料烘干过程。2-3扬料装置扬料装置的部装图如上所示，从左开始，物料通过螺旋导料板进入烘干机筒体内部，依次经过L型扬料板、X型扬料板以及组合型扬料板。组合型就是L与X型的组合。各种扬料板将物料带到不同高度与热气接触，尤其是X型扬料板，将下落的物料抛向空中，在下落一段距离又将其接住、抛出，增加物料与空气接触时间与面积，大大提高烘干效率。扬料板是扬料装置的主要组成，具体分布情况看下图:图2-4组合型扬料板图2-5L型扬料板 组合式扬料板中L型扬料板配合X型，在L型抬起的物料下落时，被X型接收，继而扬起物料，再而物料下落，又被扬起，反复几次，烘干效果得以加强。32第3章 主要结构参数及工作参数3.1 结构参数 3.1.1 结构参数 1.筒体直径D=2.2M 2.筒体长度z=12M 3.长径比z/D=12/2.2=5.45 4.斜度取5% 5.烘干机的最佳速度：根据实际情况，在大量的试验中，由于举升板角的 结构是120度，为更好的干燥，与实验事实相结合，以速度3.83r/min。 6.烘干机容积V V=1.2*=1.2Z=1.212=54.71 D- 烘干机的直径，m W- 烘干机的蒸发水的质量kg V- 烘干机的容积， A- 烘干机的单位蒸发强度，（kg/（*h） Z- 筒体的长度，m3.1.2 设计题目要求及选择 被烘干物料名称 石子、矿石等 干燥能力 50kg/h 物料进口含水量 =5% 物料出口含水量 进料粒径 50mm，取25mm 物料进料温度 20 物料出料温度 200 堆积密度 =1.48t/ 物料休止角 =36 流向 逆流3.2 工作参数1.物料停留时间 - 物料在筒体内停留时间，min - 烘干机斜度，取5% - 回转烘干机的倾斜角，当=5%时，取2.86 n - 烘干机转速，是3.83r/min - 物料休止角，石灰石、矿渣等取36左右 F- 结构阻碍物料系数，一般是2 2.填充系数 某一界面填充系数等于物料截面积与整个筒体截面积之比；干燥器内则也等于平均停留时间和单位时间内脚镣体积与烘干机体积之比 - 物料横截面积， - 单位时间加料体积， V - 筒体体积， - 平均停留时间，s3.回转烘干机功率N N=KZn式中 N- 回转烘干机功率，kw D- 烘干机直径，取2.2m Z- 筒体长度，取12m - 物料平均容重，t/ n- 烘干机转速，取3.83r/min K- 系数，随烘干机类型与负荷率改变，当负荷率为0.1时，K=0.016 4.烘干机排风量V1 V1=K1K2W =11.250 =198.99 5.回转式烘干机生产能力 =22t/h式中 G-回转式烘干机生产能力，按最终水分的烘干物料计算，t/h A-单位蒸发强度，kg/（.h） V-回转式烘干机容积， -物料初始水分，% -物料最终水分，% 6. 水分蒸发量 =30kg/h式中 W-回转式烘干机每小时的蒸发水量，kg/h7. 回转式烘干机的废气量计算 V=W 式中 V- 回转式烘干机的废气量计算，/h -水蒸气重度，/h，取0.805 8.烘干机排风量V1 V1=K1K2W =11.250 =198.99式中 V1-烘干机排风量，/h K1-漏风系数，取1.1 K2-风量存储系数，取1.2 -水蒸气重度，/h，取0.805 -出烘干机温度，取180 第4章 结构设计及主要零部件设计4.1 筒体设计4.1.1筒体跨度与厚度 烘干机长径比小于12，所以用两托轮对称。考虑结构要求及弯矩要求，两支点之间的距离通常取（0.5-0.6）Z，筒体跨中出弯矩恰好等于两支点出的，为筒体上弯矩，是q/47，确定、尺寸。图4-1两托轮支撑装置进行了力的计算和校核之后，为了跟稳定的支撑，Z=12000mm，最终取Zk=Zl=3400m。关于筒壁厚度的选取如下表表4-1壁厚选择根据表格以及公式的计算，选择14mm为筒体的厚度。如果筒体其他条件没问题，只是刚度有问题，则除了增加筒体壁厚外，还可以通过其他方式：例如减小筒体垫板与滚圈的间隙；增加局部筒体厚度。4.1.2筒体内部的装置 为了更高效率的完成物料的烘干程序，在烘干机进料端拥有螺旋导料板，将物料以特定的方式导入机体内部；为了提高材料和热之间的接触，有时烘干机将安装在终端悬挂链碎料，以加速干燥。筒体内壁上一直将会装有改进的各种扬料板，其在不断地以确定的速度旋转着，当物料进入内部时，带动物料旋转，当物料被带动上升达到一定高度，在重力作用下下落，此时此刻，不断进入机体的热气流贯穿前后机体，物料与热气流直接接触，热量相互传递，经过一定的时间，物料被烘干，在烘干机内的程序大概就是这样。 （1）.扬料板种类a.举升式 用来处理那些容易粘附在筒体内部或者外形巨大并且十分不规则的大块物料，把它们抬起来进行烘干。旋转过程中，抬升起来的将会根据不同大小到各自不一样的高度然后就是坠落，后果是增强接触导热。此类型扬料板导致气体分层，与旋转速度的大小成反比。b.均布式 适合那些粒度小、密度小的小物料。他可以保证物料均匀分布。C.扇形式 适用于脆性物料、块状物料、非松散类型的大块头物料。又具有举升式的一些特点。d.蜂巢式 对付那些容易磨损，进而产生粉尘的脆性物料。e.翻转式 这是不同的升降板本身的活动，不与筒体一起移动到的位置，升降板和筒体去不同的地点。下面是不同扬料板的具体示意图： 图4-2 扬料板不同形式 （2）.扬料板数目 扬料板数目与筒体直径有重要关联，他们的关系是： -2.2*（6-10）=14-22 n-沿筒体一周扬料板数目 D-筒体直径，取值为2.2m 最终取n=20 （3）.一个扬料板高度 /D=0.06-0.08 即=（0.06-0.08）D=0.132-0.175m 最终确定=0.150m （4）设计的扬料板及特点针对L型扬料板带来的问题，我们采用如下图的设计的新型组合式扬料板。由于120L型扬料板扬料抬升物料效果好，120L型扬料板应用的比较广泛。所以选用120L型扬料板。L型与X型扬料板作为组合的新型扬料板布置在筒体内。结合和纯L型轴向升降板，两交替安装。每个组合型周围型为L，有许多X型中间物质X型养料体固定于筒体上，随着一起回转。图4-3新型组合扬料板 1-X扬料体组合式扬料板的具体工作原理图如图3-4所示。每个X型升降机升降板四件，在管体的横截面四块L L型升举式扬料板相当于增加4N（N代表X体个数）即16 个L型扬料板，大大提高了扬料板数量上升。扬料板的数目多了，在相同转速下，自然是扬料板多的烘干机烘干效率大，所以新型组合式扬料板完全可以大大提高烘干效率，为以后的降低能源消耗，减少污染物例如废气等的排放，为保护环境做出巨大努力。总的一句话，设计改进烘干机的机械设计及其有意义，是非常有作为的做法。 图4-4组合式扬料板工作原理图筒体圆周上L型扬料板将物料提起抛落到X型扬料体上，每个X扬料体又将物料抛落到相邻X扬料体上。跟着筒体的回转，物料在空中被频频扬起而又下落，多次重复，缓缓下降，增加物料的分散度和在空气中接收热量的时间。 X型扬料体固定在旋转的筒体内腔，从运动学角度来讲每个X型扬料体的运动可以分解为X扬料体中心绕着筒体截面中心的转动和X扬料体绕自身中心的自转。自转速度相当于筒体转速。4.1.3.筒体载荷筒体自重 以钢材为材料，内径为D、厚度为的筒体，则其单位长度自重为 =0.242*（D+）*=0.242*（2200+14）*14=7501N.M式中D、单位都是mm 单位长度扬料板载荷 N.M 式中 -扬料板长度，mm -扬料板数目 -扬料板厚度，mm4.2 轮带的设计轮带俗称滚圈或者环箍，是活套安装在筒体外圈上的。其作用在于传递重量，把筒体和物料的所受的重力传递给托轮，并保护筒体的直线型。同时，轮带是加强筒体零件的径向刚度。滚圈的分类：矩形滚圈 切割面积是实心矩形，矩形滚圈的优势是小裂纹，且制造方便，可以铸造和锻造。箱型滚圈 优点是刚度大，与筒体的刚性互相加强的。缺点也很明显，就是在铸造冷却时间会产生缺陷，严重影响产品质量，威胁到人民的安全问题。剖分式滚圈 将滚圈分为几块，然后再连接，缺点就显现出来了，整体的刚性变得更差，也不能更好的体现对筒体的禁锢作用。滚圈与筒体的联合化 滚圈焊接在筒体上，既加强了整体刚性，又减少了磨损，一举两得。综合进行了研究与假设，最终决定选用矩形滚圈，因为它制造方便，且在出现问题后可以及时进行检修，所以选定了它。4.2.1轮带设计计算 1.确定结构形式 首先确定轮带的截面积为矩形截面，轮带在筒体上的安装方式是矩形滚圈。 2.初步估算轮带尺寸 （1）定轮带外径表4-2轮带外径的统计值轮带截面筒体直径D（m）轮带直径（m）截面高度 矩形 3.53.5（1.19-1.26）D(1.17-1.21)D(0.055-0.09)D(0.05-0.08)D箱型 3.53.5(1.25-1.28)D(1.20-1.25)D(0.09-0.11)D(0.07-0.10)D根据选择的矩形轮带，并且直径3.5，然后看表格确定数据（2） 确定轮带宽度=0.418 P-单位解除宽度上的在和，MN/m E-材料弹性模量，E=2*MPa -轮带外圆半径，m -托轮外圆半径，m4.3垫板4.3.1垫板的作用垫板的作用是筒体负载转移到滚圈，筒体不能直接与滚圈接触，以避免它们之间的磨损；带的外表面与筒体内表面出现高温，用来使其冷却；方便轮带安装。4.3.2垫板的磨损 垫板受到各种应力的作用，以至于磨损的很快，甚至断裂。4.3.3垫板装备不当及磨损后带来的后果轮带间隙在需要换新的时候不换，将会导致他们之间的间隙过大，轮带在垫板上形成冲击力，破坏了挡轮，轮带下窜一段距离，托轮受力状态受到破坏，也许会发生重大事故。如果一段时间不重新安装新的话，垫板与轮带的差距扩大，会友筒体中心点发生下降现象，壁厚、薄钢板连接处反复折叠导致断裂。4.4传动装置的设计 传动装置是烘干机的最重要部分之一，带动机器整体转动。为了降低能耗及机械磨损，本次设计采用了双传动装置来传动，两组托轮在摩擦力的作用下带动筒体运转，进而进行烘干。图4-5双传动装置 这个传动装置由减速器、联轴器、三相异步电动机托轮组成，十分紧凑的组成传动装置，更好的带动机器运转。4.4.1传动装置的要求 （1）烘干机转速实际上很低，而电动机则是恰恰相反，他的转速相对很高。所以必须选择合适的烘干机减速系统，以适应实际情况。 （2）烘干机从体积上来说，很大，在减速时，应体现大速比、大扭矩对零件的要求。 （3）选择大转矩的电机，克服物料的惯性矩。4.4.2电动机的选用 三相异步电源被广泛应用于工业电机上，无特殊要求就用三相异步电动机。最常用的是Y系列笼式电动机。的有点是工作可靠、结构接单、维护方便、价格低，适用于无特殊要求的场合。按照安装位置不同，分为卧式和立式。确定电动机额定功率是选择关键，其要研究电机发热、启动能力等因素。选择电动机按下步骤： 1.工作机需要功率由机器工作阻力和运动参数确定。已知主轴的输出转矩T和转速，所需功率为 2. 带式输送机传动滚筒的圆周力F知道和传送带的速度v，卷筒所需的功率为 kW=0.96kW 3.电动机输出功率考虑到消耗，输出功率如下 而为总效率 =0.87 所以=1.1kW 最终选择Y80型电机。图4-6 Y80型电机示意图 4.4.3联轴器的选择 联轴器用来连接两轴或者轴与其他回转零件，传递运动与转矩。联轴器对位移有无补偿能力，分为无补偿能力的刚性联轴器和有补偿能力的挠性联轴器两大类。挠性联轴器通过弹性元件有无分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性联轴器的挠性联轴器两种。 刚性联轴器分为套筒式、凸缘式、夹壳式等机构形式。缺点是当两轴发生相对位移时，会出现附加载荷的影响，是工作情况恶化。 挠性的分为有或者无弹性元件的两种。烘干机需要的是灵活的，所以选择有弹性的。 鉴于弹性柱销联轴器的结构简单、容易大批量制造、耐久性好，并且在大多时候有缓冲作用，因此选择它。 根据其在位置不同选择的型号也是不一样的，选择了两种联轴器，其中具体数据如下所示：4-3 相应联轴器数据直径d1（mm）直径d2（mm）直径dz（mm）D（mm）S（mm）L1（mm）L(mm)公称扭矩(n.m)许用转速(rpm)LX33032381602.5608212504750LX6607080280410714263002720具体的联轴器形式及参数详细看图4-3图4-7弹性柱销联轴器4.4.4减速器的设计、选择减速器的作用在于用来降低转速、增大转矩，偶尔也充当增速角色。主要有传动部件、轴、箱体等部分组成。主要有圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、蜗杆式等。让我们看圆柱齿轮减速器具有特征相对广为人知，其承载能力高、寿命长、体积小、效率高、重量轻等优点。接下来圆锥圆柱齿轮减速机具有的优点为承载能力强，体积小，噪声低。蜗杆减速器特点众所周知，传动比较大时结构紧凑，但是它的其缺点及其明显，是效率低。综上所述，让我们来比较，看他们的优缺点，最终选择的是圆柱齿轮减速器，这既是现实中大多数工厂应用着。经过反复的思考过后，决定采用ZD型圆柱齿轮减速器。4.5 托轮的结构4.5.1 托轮结构的分析托轮根据结构形式可以分为箱型结构、轮辐式结构盒实心式结构。滚圈与托轮相互作用，托轮支撑着滚圈，烘干机的筒体重量都是由滚圈传递给托轮。这两滚子中心的中心和中心的环连接角之间的角度是60度。滚圈和托轮普遍的情况是用铸钢及其他材料制成，设计参考用材为铸钢。滚圈直径比托轮直径的比值为3到5直接。托轮直径设计：滚圈与托轮直径比为 i=2.8-5.3.设计圆整的，=760拖轮宽度设计：BtBr+2U式中：Br-为托轮付宽 U-筒体窜动量，普通挡轮U=20-40mm;液压挡轮u=10-20mm4.5.2 托轮机构的简单设计.1箱型结构 当宽高比是Btdt0.5-0.7，使用双辐条机制。下表是双轮辐的推荐尺寸。为了减少应力集中，应将椭圆孔的长轴沿着径向设置，剩下的短轴则沿着轴向设置。由于托轮工作表面的磨损速度大约是2-4mm/年，使用寿命为6年。所以，轮缘厚度不应该太薄。2.轮辐式结构 可以参照下表设置尺寸。3.实心式结构。设计过程与轮辐式相同。 对三种不用结构进行比较，结果发现实心式结构虽然金属消耗量相对多一些，但是他既可以减轻表面解除疲劳强度，提高耐磨性能，又可以消除轮体破坏、塑性变形。4-3托轮结构尺寸关系表轮辐厚度t1(0.085-0.095)Dt辐板厚度b1（0.4-0.5）（t1+t2）轮彀直径d1（1.5-1.6）d筋板厚度b2（0.6-0.8）b1轮彀宽度L1（0.8-0.9）且要满足L11.5dS(15-25)图4-8托轮的简单示意图4.5.3 托轮窜动的原因及调节 水平式回转烘干机托轮窜动除了公认的温度过高而引起的筒体热胀冷缩变形这一个因素外还有其他因素。如轮带或托轮加工、安装不当、托轮的接触不良，甚至是点接触，是烘干机回转体在沿着圆周方向旋转时，轮带始终对托轮有一轴向推力，以至于使托轮发生窜动。造成托轮在轴向方向上窜的具体原因。分析如下： （1）两轮加工存在误差。两轮在加工时没有严格按照加工程序，使的其内外同轴度出现问题。 （2）托轮在轴上的定位不当或者不到位。就比如说吧，托轮与轴的连接太松的话，那么也会出现这个问题；再例如配合公差选择不正确。 （3）轮带安装不正确，则会引起错位，最终导致窜动。 为了解决窜动问题，具体操作如下： 根据筒体的旋转方向，以调整托轮的中心线，支撑轮偏转，与筒体形成了一个比较小的角的中心线，从而避免产生推力，达到平衡。 4.6挡轮4.6.1挡轮的工作原理回转式烘干机具有特定的倾斜角，于是受到重力与摩擦力的作用时，会产生轴向作用力，窜动就发生了。挡轮的作用就是为了限制或者控制同体的轴向窜动量，是筒体尽在允许范围内内做轴向窜动。在干燥机中普通挡轮是非常广泛的，主要安装在滚圈的两侧，当轮带与锥面接触，后者将前者带动旋转。4.6.2挡轮的形状常用挡轮与轮带的接触面的形状有三种：（1） 两个圆锥面（2） 一个圆锥面和一个平面（3） 一个平面与一个球面4.7 进出料装置 4.7.1 加料方式物料时经过下料管的加料器进入了筒体，下料管他的倾斜角度必须大于物料在进入筒体时的没有被干涉的角度，按大多数情况来说，都大于45度角。各种各样加料器应用在不同的场合与位置，用的最多的有星形加料器、螺旋加料器，盘式加料器。此次设计中就用到了螺旋导料板，它的作作用就相当于加料器。4.7.2 卸料方式按照物料离开的时间与位置不同，卸料方式可以分为轴向卸料、径向卸料和中心卸料。4.8密封装置对于烘干机，密封性时非常重要的，他关系到烘干物料的效率、物料的产量以及燃料资源的利用率，如果密封性不好，漏气，将会热量散失掉一部分甚至大部分，那么用来烘干物料的热量所剩不多，同样多的物料需要更多地燃料去燃烧。拿什么来烘干物料，又谈何提升产能，节约能源呢！所以把筒体的密封性看的非常重是很有必要的。4.8.1对密封装置的要求 （1） 密封性能要好；（2） 可以适应筒体的形状误差，例如筒体并不是完全的圆柱体，而是一部分变成了椭圆；适应运转中随着筒体沿着轴向的反复窜动。（3） 具有较强的刚度，减少磨损，维修和检修方便。（4） 结构尽可能的简单。4.8.2 密封结构 在液压系统，有两种类型的密封装置，一是动态密封装置，另一个是静密封装置。 1.静密封垫片，包括研合面密封，O型圈密封，密封胶。 （a）垫片密封 一般通过在两个连接件密封面上垫上不同材质的垫片，然后使其夹紧、变形，进而达到目的。具体形式举例看下图。 图4-9垫圈密封（b）研合面密封 靠两密封面的精密研配来消除间隙，用外力压紧来保证密封。举例看下图： 图4-10研合面密封 （c）O形环密封O形环密封，使用寿命长，结构紧凑，安装方便，密封性能好。 （d）密封胶密封刮压注方法密封胶涂层以夹两侧，上胶填充密封表面不均匀性，以形成一层油膜密封，密封牢固。2. 动态密封装置也分为接触式密封非接触式密封两大类 非接触式密封又包含： （a）间隙密封的主要原因是相对运输元件和密封面之间的间隙小的小间隙，防止泄漏和密封的实现，工作原理是流体的粘着摩擦理论 。图4-11间隙密封（b）离心密封主要是利用产生的离心力，使漏液回到油腔。图4-12离心密封（c）迷宫式迷宫密封一样的“曲路”，使泄漏的介质在沟槽里产生压力差，不能顺畅的通过，形成密封。图4-13迷宫密封 接触式密封包含：（a） 毡圈密封 安装在轴承端盖是一个梯形槽，和毡圈设置在梯形槽的槽和轴密封接触。主要用于润滑的场合，其结构简单，使用方便，但缺点在于摩擦力较大。毡圈密封是有标准的，和毛毡的尺寸根据轴的直径确定的。（b）油封密封：油封密封是依靠其弯折了的橡胶弹性力和附加的环形螺旋弹簧的扣紧作用而紧套在轴上，阻断了泄露间隙，达到密封作用的。它是用于旋转轴的密封件。图4-14油封根据实际情况，最终选择的是轴向迷宫式密封装置第5章 强度校核5.1 筒体强度校核 5.1.1 筒体弯矩与应力 1.双支座筒体弯矩 （1）支点位置的确定，取 = -双支撑筒体两端分别距离两支撑的距离，m5.1.2 弯矩计算支座处弯矩、 = =跨间最大弯矩 =式中 e-最大弯矩距离支点距离，e=,m5.1.3筒体弯曲应力计算与校核 =50000Pa【】=10MPa -最大弯矩，MN.m -筒体上弯曲应力，MPa W-筒体上截面系数，取2.1 -温度影响系数，取1.2-焊缝系数，取2.55.2 轮带强度校核5.2.1 弯曲应力托轮一对支撑一个轮带，轮带载荷Q由筒体传递给轮带的支点反力Q1和轮带自重Q2组成。两中心线夹角为60。托轮反力S为S=Q/轮带弯矩=0.066Q=-0.086Q因为轮带截面抗拉强度大于抗弯强度，则张应力略去。载荷引起弯曲应力为 =W-轮带截面模数，矩形截面时，W=.5.2.2 温度应力轮带的温度应力与轮带内的温度分布规律有关。令
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