1绪论1.1引言转筒干燥器是一种能够处理大量物料干燥的干燥器由于运转可靠、操作弹性大、适应性强、处理能力大，广泛应用于冶金、建材、轻工、市政等部门，转筒干燥器还可用于粮食干燥可用于粉粒状、片状、块状物料的干燥回转圆筒干燥器的主要部件有筒体、滚圈、托轮、挡轮和传动装置，还有包括筒体上的大齿轮和减速箱、密封装置以及其他附属装备为了提高干燥性能，国内外新型设备研制动向亦大体相似即通过组合设置不同几何形状的抄板，发展具有联合装置的转筒干燥器按照被干燥物料的加热方式，可将目前的转筒干燥器分为五种类型，即直接加热式干燥器、间接加热式干燥器、复合加热式干燥器、蒸汽锻烧干燥器、喷浆造粒干燥器1.2国内外的研究发展状况干燥技术的应用，在我国具有十分悠久的历史，可以远溯到6000年前原始陶器制造及沿海晒盐等的干燥过程中闻名于世的造纸技术，就显示了干燥技术的应用在建国前，我国干燥技术的应用，一般仍停留在手工作坊的阶段建国以后，干燥技术的应用发展很快，干燥技术的研究工作也得到普遍开展现在，随着工业现代化的开展，机械化、大型化和自动化水平的提高，干燥技术也必将更加迅速的发展随着人们对转筒干燥器研究的不断深入以及生产经随着经济的高速增长，使得以上这些行业的产品激增，对转筒干燥器也就不可避免地产生更大的需求。
1.3本文研究的内容本文主要对转筒内抄板的结构形式对干燥效果的影响，将得到进一步的研究也将会为转筒转数、倾斜度、干燥介质温度、速度对干燥速率的影响，提供较为准确的最佳参数范围为进一步提高效率、降低能耗、优化干燥器性能，提高控制水平和产品质量，不断增强检测的能力，计算机技术、专家系统将在转筒干燥器的应用领域得到进一陕西科技大学毕业论文（设计说明书）2步的应用和发展回转圆筒干燥器的设计可按《化工回转窑设计规定》HG/T20566-94.回转圆筒干燥器结构设计92分析回转圆筒干燥器筒体结构组成筒体是回转圆筒干燥器的基体筒体既进行热和质的传递又输送物料，筒体的大小标志着干燥器的规格和生产能力筒体应具备足够的刚度和强度在安装和运转中应保持轴线的直线性和截面的圆度，这对减小运转阻力及功率消耗，减轻不均匀磨损，减少机械事故，保证长期安全高效运转，延长回转圆筒寿命都起着十分重要，必须根据这一要求来设计筒体筒体的刚度主要是筒体截面在巨大的横向切力作用下抵抗径向变形的能力筒体的强度问题表现为筒体在载荷作用下产生的裂纹，尤其是滚圈附近筒体筒体材料一般用Q235钢、普通低合金钢，其中以16Mn用得最多也有用锅炉钢的。
要求耐磨腐蚀时，用不锈钢，也可以衬铝或其他耐腐蚀材料目前筒体都是用焊接结构焊接采用对焊接，焊缝结构按GB985-88，规定2.1 跨度及筒体厚度干燥器的长径比一般小于12，采用两挡支承确定两端悬伸长度支点位置除考虑结构要求外，应按等弯矩原则设计，一般取（0.56〜06）Z0在确定Zh、Zm、Zt的具体尺寸时,可根据等弯矩原则，结合干燥器的载荷情况（主要是衬砖、齿圈等）予以调整托轮支承位置如图8-12所示筒体厚度与许多因素有关，若跨径比zm/D偏小，厚壁6可略小；若因衬砖增厚，物料容量大或填充率高，使载荷加大，6也可稍增厚筒体的最小壁厚按下式核算：o=7.07*10-4*KR2/o+C,mm(8-25)mins式中R——圆筒半径o—操作温度下的屈服应力，mpasC—腐蚀裕度，取c=3mmK—抄板与圆筒壁质量的比例系数根据以上计算，并参照8-8a和8-8b数据，选取适当的厚度当工作条件较差时(如物料对筒体磨损严重)，一般可增加2mm；长度较短时，可适当减薄如果筒体只因刚度较差，其他都可以满足要求时，除可增加壁厚外，还可以通过以下途径来增强筒体的刚度2.1.1减小滚圈与筒体垫板的间隙，能起到加强筒体的作用但也不能是间隙过小，否则不仅安装困蓝，受热后还可能产生更大的热应力。
合适的预留间隙应使筒体热太运转时，滚圈与垫板间不存在间隙2.1.2局部增加筒体壁厚因干燥器转动部分的重量都是由筒体上的2个滚圈支撑在4个托轮上的，由于托轮出集中载荷引起的弯曲应力而增加壁厚如下式：o=4Mmax/刀D2[o]Kx10-3(8-26)GMmax=Pa2b/l2x103(9-27)式中o—由于集中载荷所需增加的壁厚，mm；GP—集中荷载，N;D—筒体直径，cm；K—焊缝系数，K=0.9;［］—许用弯曲应力，MPa滚圈下筒体壁厚一般取2加厚处地宽度取1800mm厚度还可参考表8-8a局部增加壁厚见图8-13.滚圈下筒体宽度公式为；L三Br+2x,mm式中x一影响区宽度，x=0.6/Ro1,mm；R一筒体半径，mm；o1一滚圈下筒体厚度，mm；Br一滚圈厚度，mm本公式计算出的数值偏小大齿圈处筒体壁厚增加值的确定，按静载荷计算，计算公式按8-26.2.2 挡轮及齿圈在筒体上的位置为使齿圈的啮合少受热膨胀影响，齿圈应邻近带挡轮的支撑装置处，其距离近似等于筒体的直径2.3 干燥器筒体内的装置为了减少粘附在筒体壁上和防止物料结成块，有时在转筒干燥器的终端，安装悬挂着地链条作为中间粉碎，以增加物料与气体接触的单位表面积，同时由于链条金属的热传导作用而加强了物料的受热。
为了使黏着在筒壁上的物料落下，也有在筒壁外装重锤进行振打有时为了在进料端使物料容易前进，筒内壁上焊有2m左右长的螺旋导板为了使干燥器内气固相之间的传热，传质效果好，普遍采用抄板抄板的任务在于使转筒每转一次时，物料有尽可能多次的倾斜，是物料在转筒的整个横截面上均匀的分布，以保证物料和载热体有良好的接触，提高转筒的填充度，以及使成品和沿着转筒流动时分了层地烟道气有强烈的混合2.3.1抄板型式如图8—14所示升举式【图8-14(a)】对于大块物料和易于粘结在转筒内的物料，用此抄板当转筒旋转时抄板将物料从堆积处带起来，分别带到各种高度倾撒下去，以增加物料与气体的接触面积此种抄板会引起气体的分层现象，并随着转筒转数的减小和转筒直径的加大而增加采用此结构的干燥器内壁容易清洗，但转筒的填充率较低，在0.1到0.2之间b均匀式【图8-14(b)，(c)】适用于很容易分散开的小块材料内部装置做成开口小格的形式这种形式的抄板能保证物料良好的倾撒和将其均匀的分散在转筒的全部横截面上C.扇形式【8-14(d)】对于块状较脆的物料和不很松散和重度较大的物料，内部撒板可做成互不相通的扇形部分，而各部分都有升举式抄板。
d. 蜂巢式【图8-14(e)】对于易生粉尘的易碎材料，可采用封闭小格的抄板物料在全部时间内都是堆积在格板上，当转筒旋转时，由于物料被翻动而产生新的气化表面填充率可达0.15-0.25.蜂巢式可使物料落下的高度降低干燥时被带走的物料减少，将热量积蓄在金属上，可以减少气体的分层现象e. 翻动式【图8-14(f)】此种抄板形式和前几种不同之处在于抄板本身是活动的筒体转到不同的位置，抄板随之转到不同的角度若筒体物料在干燥时会改变性质，则抄板的形式也应沿着筒体长度采用几种抄板形式如可在筒的前部装螺旋带，中间用升举式或扇形抄板，在后装设均匀式或蜂巢式抄板等2.3.2 抄板块数抄板块数与圆筒直径有关，一般块数与圆筒直径的关系是：nl=(10—14)D(D为筒体直径)抄板半径方向的高h与圆筒直径的关系如表8-9所示R抄板数量形状和填充数之间的关系，应该是在抄板上物料最多的时候，在筒体内堆存的物料应该刚好遮盖抄板的裸露部分当温度较高时，为了保护筒体，并减少散热损失，筒内需用砌砖或用其他耐火，保温材料时，需在筒体内壁焊上挡转圈，用来阻挡砖砌体因筒体斜度而产生的下滑力，一般截面尺寸可取20x30mm当温度高，需衬里，同时又需要加抄板时，这时可用耐热混凝土做衬里，如图8-16所示。
回转圆筒干燥器结构设计113研究回转圆筒干燥器滚圈结构形式3.1滚圈的截面形式滚圈的断面有实心矩形，正方形，空心箱形数种小型的回转圆筒也有用钢轨或型刚弯接而成3.1.1矩形滚圈其截面是实心矩形，形状简单由于截面是整体的，铸造缺陷相对来说不显得突出，裂缝少矩形滚圈可以铸造也可以锻造即采用大型水压机锻制滚圈由于锻造质量的原因，大型回转干燥器中，矩形滚圈使用较多3.1.2箱型滚圈刚性大，有利于增强筒体刚度，与矩形相比可节约材料但由于截面形状复杂，在铸造冷缩过程中易产生裂纹等缺陷这些缺陷有时导致截面断裂由于箱型滚圈内圆中部有一段不加工，因此可设计成带键滚圈凸出的键由两块垫板夹紧，可阻止滚圈和垫板间沿周向的相对滑动，大大减少两者间的磨损，因此可维持正常设计间隙，以保持滚圈对筒体的加强作用带键滚圈的安装比较麻烦，垫板需要在安装现场找正焊接键数量一般为8-12个带键滚圈如图8-20所示3.1.3刨分式滚圈剖分式滚圈是将滚圈分成若干块，用螺栓连接成整体但由于滚圈剖分后使机械加工工作量较多，刚性比整体滚圈又差，对筒体的加固作用也大大削弱，运转时又对托轮磨损较快，故实际使用较少3.2 垫板垫板的作用是将筒体载荷传递到滚圈上，使筒体不直接与滚圈相磨损。
垫板之间的中心距为400-460mm垫板宽度占整个圆周长的%50,垫板厚s=30-50mm表8-17为垫板尺寸的推荐数据3.2.1垫板的磨损当松套式滚圈与垫板间隙过大时,两者相对滑动严重,接触面磨损大（筒体转速越高,磨损越快）为此可采用间隙可调试垫板,见图8-223.2.2垫板与筒体的固定垫板与筒体一般为焊接固定,优点是焊后可加工垫板外圆,安装方便,对间隙的控制较准确但由于垫板传递筒体与滚圈间的巨大压力和筒体轴向窜动力,使垫板与筒体的狐面不可能完全贴合,若垫板周边完全与筒体焊接,会在焊缝中产生很大应力而造成垫板与筒体开裂开裂后又要重复补焊,容易产生焊接应力因此有些设计仅在垫板一端连接焊缝，其余部位采用点焊或间断焊此时挡圈采用图8-21中（c）型的整环结构更为适宜垫板与筒体还可以采用铆接（见图8-23）它的主要优点是更换方便,避免了切割焊缝对筒体的损伤，也不存在焊接应力但不便于对垫板外圆做整体加工，安装找正比较麻烦特殊情况下，垫板不与筒体直接连接，而是与筒体有一定的间隔，用偏钢圈托起在间隔中穿过料管等3.3滚圈在筒体上的固定方式滚圈在筒体上的固定方式有松套式和铆固式两种松套式的滚圈在结构上比较合理些，这是因为当筒体稍有些弯曲时，允许滚圈与筒体间发生稍许的相对运动，可以大大减少托轮对滚圈和筒体产生的附加作用力。
此外，这种方法也方便的多，因此一般直径较大的干燥器用这种结构较多3.3.1松套式（见图8-21）滚圈内径与垫板外径间留有间隙合理选择间隙的大小，既可以控制热应力，又可以充分利用滚圈的刚性，使之对筒体起加固作用两侧以挡板或挡圈限制滚圈对筒体的轴向窜动3.3.2 铆固式（见图8-24）铆固式能充分发挥滚圈对筒体的加固作用但铆接限制了筒体的热膨胀，会使筒体及滚圈产生很大的热应力，使铆钉松动，甚至剪断再则筒体内表面不平，砌砖不便，而且仅适用于箱型滚圈目前除小型干燥器外很少使用回转圆筒干燥器结构设计174．分析并为回转圆筒干燥器选择支撑装置回转圆筒干燥器的支撑装置为挡轮，托轮系统化工部已制定托轮，挡轮标准可供选用如果标准不能满足要求时，可自行设计4.1托轮托轮装置承受整个回转部分的质重量，因此是在重负荷作用下工作的部件，并且要使筒体滚圈能在托轮上平稳转动通常一个滚圈下有一个托轮，中心线夹角为60见图8-31）4.1.1托轮与轴承的结构托轮装置按所用轴承可分为滑动轴承托轮组合滚动轴承托轮组滚动轴承托轮组又可分为转轴式和心轴式还有滑动-滚动轴承托轮组（径向滑动轴承，和轴向滚动轴承）滚动轴承托轮组具有结构简单，维修方便，摩擦阻力小，减少电耗及制造简单等优点。
托轮挡轮标准中每组托轮承载不超过loot时用滚动轴承只有当载荷较重时所需滚动轴承尺寸较大，受到供货条件的限制而采用滑动轴承一般干燥器中都用滚动轴承，故该托轮装置选用滚动轴承托轮组托轮组的轴承座可以是分设的，也可以是整体的整体轴承座便于调整托轮，可通过机械加工保证左，右轴承座孔的同心度，因此取消了调心球面瓦，或省去调心式的止推轴承较大的托轮轴承组一般采用左右轴承座分设的结构，设有球面瓦，使安装及调整过程中，左右轴承始终保持同轴线4.1.2 支撑装置受力分析筒体的支座反力R或R,经过滚圈施加于支撑装置上，下面用Q表示该力作用在支AB撑装置上的力有径向力和轴向力a径向力（见图8-32）作用于每册托轮上的径向力N.来自筒体载荷Q,滚圈自重G滚圈自重G=0.08Q）及托轮与轴的自重G（近似取G=0.05N）rrtt径向分力：N=(Q+G)cosb/2cosa,N(8-63)r由于b很小，cos=l.—般a=30时，则N=Q+G/2cosa=0.624Q(8-64)rF=Nsina=0.312Q(8-65)HF=Ncosa+G=0.572Q(8-66)VtN=/F2+F2=0.652Q(8-67)HVb轴向力（见图8-33）筒体的倾斜安装使它可以简化为物体在斜面上的运动。
筒体相当于物体，托轮相当于斜面，托轮不平行安装产生的上窜力及液压挡轮的向上推力相当小外力P普通挡轮受力，液压挡轮和推力挡轮承受下滑力的情形，则相当于斜面i上设置有附加的阻挡物而与斜面的区别仅在于：由于滚圈以两个夹角2a的托轮支撑,使两侧正压力之和：2N（Q+G）/cosa为斜面情况的1/cosa倍rc调整托轮轴承座的力pp=F/2+fF/2=0.24Qh2V式中f——钢对钢干摩擦系数，考虑到接触面往往生锈，此处取0.3；2F倾覆力，Nhd轴承座不倾翻条件见图8-34，图8-35，由FH1.09H，为安全起hV见，设计中采用b>2H,b>0.65H24.1.3.托轮与轴承的设计托轮轴承组的设计顺序如下：由筒体载荷Q,经过计算确定轴瓦直径、长度或滚动轴承的型号同时在滚圈计算时已定滚圈的宽度和托轮直径在此基础上确定托轮宽度根据上述各主要零件参数画出托轮轴承组的结构草图，然后进行轴的精确计算校核及其它计算滑动轴承，由轴承润滑条件和轴颈弯曲强度定直径和周长由于干燥器负荷都不太重，一般都不采用滑动轴承滚动轴承，若为转轴式，参照轴颈弯曲强度求得最小直径d,按滚动轴承寿命计算方法经计算后选择轴承型号。
a托轮a.直径托轮的材料及直径D已在滚圈计算过程中确定托轮材料一般用铸钢，并和滚圈相匹配小型的筒体可用铸铁托轮使用带凸边托轮的小型筒体，这种结构可不设挡轮，因它重量较轻，筒体下滑的轴向力较小，可以用带带凸边托轮抵消筒体由于与水平倾斜装置安装所产生的轴向力为了减轻质量，托轮多半做成空心的b.宽度确定托轮宽度的原则是：i.工作状态时托轮与滚圈保持全接触则B>B+2U(8-69)tr式中B，B—托轮，滚圈宽度；tr2U—筒体的轴向窜动量，普通挡轮一般为20—40mm、见图8-36由于筒体热膨胀计算及托轮底座的按装会有误差，托轮，滚圈宽度差应大于2U，一般取B=B+50—100mmtrii.当筒体较长时，还应验算冷态时滚圈与托轮接触宽度不小于滚圈宽度的3/4(见图8-37)即B/2三B/4+△Z+U(8-70)tr式中AZ—两组托轮间筒体的膨胀量一般B/D=0.5-0.7时，采用双轮福结构而干燥器都采用单轮番的tt托轮工作表面磨损速度一般为每年2-4mm，应具有6-10年的正常使用寿命托轮与轴是紧配合装配的，往往是轴随托轮磨损严重而报废，为延长托轮的使用寿命，可采用镶套托轮（见图8-38）外套损坏后，可拆掉重新镶套使用。
当托轮表面有局部凹凸不平的缺陷时，可以用车削托轮的方法予以清除b滚动轴承回转干燥圆筒上采用滚动轴承结构型式比较多，一般采用图8-39转轴式结构图8-39是左右轴承座分设，相应的径向和止推轴承均采用调心式球面轴承为保证转动灵活，两轴承的球面中心必须重合为此在两轴承间设有轴向定距环滚动轴承的选择计算：计算额定动载荷CNjC=ff/ffP（N）（8-17）jhfnt式中：f—寿命系数，f=€/L/500：hhhL--额定寿命，h；回转圆筒托轮及传动轴承可取5-8年，每年以7500h计h-€--寿命指数，对球轴承€=3：f--速度系数：nn一轴承转速，即托轮转速，r/min；tf—载荷系数，干燥器的托轮按有轻微冲力计f=l.l-1.2；fff—温度系数，f=0.95（按工作温度125°C以下）ttP—当量动载荷，P=XF+YF,N;ra其中：F—托轮轴承径向载荷，N;rF—托轮轴承ax—径向系数，按选用轴承取值；Y—轴向系数，按选用轴承取值查轴承样本，是规定的额定动载荷【C】三C并结合考虑：a.转轴式：轴颈满足轴估j，算结果b.心轴式：满足【C】三C时，轴颈一般有足够的强度，但有时所得的轴承组jj交宽，比托轮宽很多，此时应另选。
并由此选定轴承的型号必须指出，由于滚动轴承承载能力的计算与转速n及寿命L有关，与滑动轴承相比,th滚动轴承在选用上具有较大的灵活性同一个轴承在不同转速和寿命时，允许的当量动载荷有一定的范围c托轮轴弯矩计算：轴中部直径：d=d+(20-30),mma轴中部长度：L'=B+(20-60)，mmt转轴式：滑动轴承：L=L.+2h+l~L.+1.2l,l为轴颈长度，l/d=1.414-1.443滚动轴承：L=L.+B,B为轴承内圈宽度SS因轴中点是紧配合，有利于提高轴的强度，而且不存在应力集中，因此危险断面不在弯矩最大的轴中点一侧，在紧配合的边缘产生很大应力集中破坏性质均为疲劳1,11截面的弯矩分别为：M=0.3N°l(滑动轴承)1(8-72)M=1/4NB(滚动轴承)2S(8-73)M=1/4N.(L-b)(8-74)3M是最大弯矩2转轴轴径计算轴径d的初步估算：滑动轴承：由前面已知:回转圆筒干燥器结构设计21o=M/W=N./2*0.6l/0.1d3W【0】(8-75)max则d^/3L/dN./[o],mm(8-76)由N=0.625Q当l/d=1.42【0】=48MPa时，贝Vd±0.24/Q,mm(8—77)式中Q单位为N滚动轴承：由式(8-75)可知：M=1/4N.B，轴的W=0.1d31S所以o=1/4N.B/0.1d3＜【0】(8-78)Sd^3；2.5N.B/【o】mm(8-79)S做出托轮轴草图后，还应校核轴的疲劳强度，验算安全系数：n=o/K/B€o±[n](8-80)-10式中【n】--许用安全系数，取1.5-1.8；K—应力集中系数，查表；B—表面状态系数，o—材料的弯曲疲劳极限，MPa；-1€—绝对尺寸系数，查表0由于一般托轮轴的计算寿命均要大于5-10年，其间的回转次数及应力变化次数，大于循环基数107，故不对疲劳极限。
值进行寿命折算1为了提高轴的疲劳寿命，应注意采取降低集中应力的措施如增大过度圆角，用滚压方法提高轴表面的硬度和光洁度等心轴式：结构如图8-44所示支撑距L两轴承中心距b由结构确定危险截面视具体结构而定11M=1/4N.(L-b)(8-81)max11心轴的计算：轴直径的估算由式8-75可得：O=M/W=1/4N(L-b)/0.1d3W【0】(8-82)max11所以d±3/2.5N(L-b)/【o】，mm(8-83)11心轴的载荷性质为静载荷或脉动载荷，刚才在静应力的作用下，一般不会因应力集中而降低强度但特殊情况下如受特殊承受冲击载荷，或轴上有急剧的突变区时，将出现对应力集中敏感的脆性材料为安全起见，心轴也按有应力集中验算轴的强度安全系数：n=0/K三[n]l(8-14)-1tL式中[n]1—静强度许用安全系数；K—轴中间台肩的应力集中系数，按“窄台肩轴”算tLd托轮轴与托轮的过盈配合转轴式结构中，作用于托轮上的轴向力及克服轴承摩擦力的力矩，通过其孔与轴的过盈配合产生的摩擦力传送至轴过盈量地选取应适当，既能满足传递力的要求，又不致使接触面上产生塑性变形为了传递力，接触面上所需压力为：p=p+p，MPa12(8-15)P传递轴向力，P三F./fo刀db11Ana(8-16)式中fo—轴与孔间的摩擦系数；F.—按回转筒冷缩情况计算，N。
Anp传递摩擦力矩，2p±2M/fo刀d2b,MPa(8-87)2Ka式中M—每个轴承的摩擦力矩，KM=N.fd/2；(8-88)K3f—轴承摩擦系数3回转圆筒干燥器结构设计23陕西科技大学毕业论文(设计说明书)18为实现P，所需过盈量△按厚壁圆筒计算△=pda/E(C+C)*103,um(8-89)12式中C—系数，实心轴Cl=l-u；1u一材料泊松比；C一系数，C=D2+d2/D2-d2+u;22babad一轴径，mm；D一轮壳直径，mm；b一托轮轮缘宽度，mmab简化后得△T△=pda/E*2D2/D2-d2*103，um(8-90)MINbba由于托轮与轴的装配一般采用加热法，则要求最小过盈配合AT=△•由AT即可选MINMIN择过盈配合的种类，并得出最大过盈量ATmax计算表明，传递力所需过盈很小过盈量仅受托轮轴孔不出现塑性变形的强度条件的限制，即P二po/oWPT=o*D2-d2/2D2,MPa(8-91)maxmaxSbab,将上述△表达式代入，得△
用加热法装配时的加热温度t=△+△o/0.000012d*103+1,°Cmaxa0式中△一为避免安装时表面相搽所需的最小间隙，一般取配合H/g的最小间隙，um；761一环境温度，C0d一轴中部直径，mma4.2 挡轮回转圆筒干燥器结构设计25干燥器是倾斜安装的，由自重及摩擦产生轴向力，又因滚圈和托轮轴线不平行而产生附加轴向力形大体重的疼痛的轴向位置难于固定，应允许沿轴向往复窜动为使宽度不等的托轮和滚圈的工作表面磨损均匀，也要求筒体能轴向窜动窜动周期一般为每班1-2次挡轮则起限制筒体的轴向窜动或控制轴向窜动的作用为了使筒体有自由伸长的可能，故每个转筒只应用一对挡轮夹在滚圈的两边挡轮和滚圈侧面的距离，决定于筒体的容许轴向移动距离，这样可以保证滚圈与托轮的接触，而且大，小齿轮不致超过要求的啮合范围，还可以保证筒体两端的密封装置不致失去作用4.2．1挡轮与轴承的结构（1）普通挡轮（见图8-46）普通挡轮成对安装在于齿圈邻近的滚圈的两侧挡轮是否转动是筒体上窜或下滑的标志，因此也称“信号挡轮”但操作中应避免使上挡轮或下挡轮长时间连续转动当滚圈与锥面挡轮接触时，后者便被前者带动在接触表面应该都是滚动而没有滑动。
滚圈作成两侧呈锥面的，此时，挡轮轴与筒体轴垂直（见图8-47）.另外还有一种球面挡轮，它和滚圈只在一点接触，因此没有滑动的问题产生，不需要精确地安装即可使用但它所能承受的推力较小，仅在小型干燥器中使用在干燥器筒体处静止的情况下，干燥器自重的下滑分力GsinB（G为回转部分总质O1O量）小于滚圈和托轮间的摩擦力，fGcosB/cosa（此时f=0.15-0.20），因而筒体是1O1z1不会下滑的但当筒体转动时，在滚圈和筒体平行安装的情况下，筒体会缓缓向下滑动，陕西科技大学毕业论文（设计说明书）#表观上摩擦系数减小了普通挡轮在工作时仅能起到限制筒体的轴向窜动，没有其他作用力来推动筒体向上窜动，所以必须靠托轮轴线相对于滚圈的不平行安装产生上窜力这种用调协托轮来调节筒体上窜方法的缺点是：a.滚圈与托轮沿轴向接触不均，使受力不均甚至局部过载，过早损坏°b.滚圈托轮间因轴线不平行而产生滑动摩擦，使磨损加速，并增加功率的消耗c.滚圈和托轮间不能进行有效的滑动，因为滑动会加快筒体的下滑d.需经常注意和调整，防止单侧挡轮经常受力经常受力以及托轮调斜角度过大，会使挡轮和托轮止推瓦因受力过大而损害为克服滚圈，托轮轴线不平行安装带来的缺点，可以采用滚圈和托轮平行安装的推力挡轮装置，使筒体不窜动。
此装置只在下册设置一个挡轮，承受筒体下滑力上册设限位装置以防止事故但由于滚圈与托轮不能保持有规律的沿轴向力上下滑动，易将两者磨损成带台肩形状，影响筒体的正常运转2）轴承结构根据轴承的不同，可分为滑动轴承挡轮组和滚动轴承挡轮组4.2.2.挡轮与轴承的设计a. 挡轮挡轮的基本参数为减少摩擦损耗，挡轮与滚圈间应是两个锥体做纯滚动，即这两个锥体有公共顶点O（见图8-48挡轮几何关系）则tanr=d/D=d/DcpCPHr式中r—挡轮的半顶角,r=10°-20tanr=0.1770.325d—挡轮大端直径，mmH挡轮厚度h根据滚圈截面高度H确定为H/3-2H/3.h太小会使挡轮直径加大，而h又受滚圈咼度和挡轮安装空间的限制，不能太大h与挡轮推力大小有关回转圆筒干燥器结构设计21挡轮推力F分析间推力中支撑装置受力分析Ab. 由接触强度确定直径接触强度条件：P=0.418/F/ScosrE(l/r+l/r)W【p】(8-94)0Ad12o由8-48图所示几何关系，h=Scosr,r=d/2cosr,r=D/2sinr(mm)1cp2CPP=0.59IEFhdcosr(MPa)(8-95)0Adcp在r=10°-18。
范围内，取cosr=1，误差不超过5%,得P=0.59IEF/hdW【p】(8-96)0Acpo贝Vd±(0.59/[P])2*EF/h,mmcp0A由d二d+htanr二d+h*d/D得HcpcpHrd=d/(1-h/D)±(0.59/[P])2*EF/h(1-h/D),(mm)Hcpr0Ar式中d一挡轮侧面平均直径，mmcpD—滚圈侧面平均直径，mmCPF—挡轮推力，N;AdS一挡轮侧面母线长度，mmE—材料弹性模量，MPa；D一滚圈外径，mmr挡轮材料与托轮材料相同前面给出的普通挡轮推力F是施加于挡轮上的最大载荷，大部分时间内挡轮不受Aa力，因此强度条件改为pW【P】1.5【p】【p】是所给的许用应力值普通挡轮的许00oo用应力可比托轮增加约50%计算d时，应以【p】代替【p】挡轮轴向力H00F=FtanrAdc. 轴的计算回转圆筒干燥器结构设计31表8-25为轴瓦材料的许用应力i. 挡轮轴的初步确定d=/F/1.25[P],mmA式中[P]—轴衬单位许用应力MPa轴瓦长度L/d=0.9-1.1ii. 挡轮转速nnD/d(8-99)cpCPiii. 轴颈剪切力的验算t=F/(刀/4*d2)<[t],MPa(8-100)A式中d—轴颈处直径，mmiv. 弯曲应力计算M二Fh。
N*mm(8-101)HAo二M/WW[o],MPa轴瓦材料【p】MPaZQA1-9-430ZQSn6-6-38d.止推轴承表8-26为两种材料配用时的许用应力P=F/刀/4*(d2-d2)W【p】(MPa)(102)01式中d—止推瓦接触面外径；0d--止推瓦接触面内1材料【p】，MPa软钢对铜4-6软钢对巴氏合金5-6软钢对钢铁2-3淬火钢对同7-10淬火钢对巴氏合金8-9淬火钢对淬火钢12-10d. 挡轮滚动轴承滚动轴承在挡轮上已得到也来越广泛的应用装置中较重负荷时,采用双列向心球面滚子轴承和止推轴承负荷式，分别承受推力F和F轴向力，并设有球A面底座调心，以确保挡轮与滚圈完全接触计算方法参考托轮部分回转圆筒干燥器结构设计335为回转圆筒干燥器选择合适的传动装置回转圆筒设备的转速都较慢，一般在2-6r/min，因而在电动机将转矩传给转筒时就必须进行减速减速的速度比较大，通常是电动机通过减速机输出轴上的小齿轮经过一级开式齿轮传动之后，再传给转在筒体上的大齿轮而使筒体转动随着筒体的加大，传动功率亦越来越大由于大功率、大速比减速器的设计制造困难很多，因此较大的筒体有采用双传动的当用直流电动机传动的时候，双传动两侧的电动机的同步是完全可以实现的。
确定单传动还是双传动的依据是电动机功率的大小目前电动机的功率为150Kw—下的，均为单传动，250kW以上的一般为双传动，而105-250kW则视具体条件而定5.1电动机选型回转圆筒是用于固体颗粒物料的干燥或冷却的设备，操作时周围环境温度较高，灰尘较大，在逸出气体中往往含有腐蚀气体选用电动机是应防尘、防腐、防爆，还应具有通风冷却的装置，以适应高温辐射的需要另外为实现加料和筒体转速同步，有用回转筒主电动机带动发电机供给加料的驱动电动机回转干燥器由于被干燥物料的物性不稳定和重量的变动，有时需要对筒体筒体进行调速常用的调速方法有以下几种：（1）直流电动机可控硅调速；（2）绕线型转子异步电动机、电阻调速及可控硅串激调速；（3）电磁调速异步电动机（又称滑差电动机）；（4）整流子变速异步电动机；5）鼠笼型多速异步电动机；（6）用更换皮带轮方法进行调速5.2齿轮配置5.2.1齿轮配置中心角a'单传动是，中心角a'一般为20a'的大小影响传动，装置的横向尺寸及减速器与筒体的距离，当减速器与齿轮间有半开式齿轮时，a'应略大，以保证检修减速器时，能吊起减速器箱盖等部件双传动时，中心角2a'内包含齿圈齿数的尾数应为0.5，使两侧齿轮的齿合过程相差半个周期。
一侧在齿顶齿合，一侧在齿根齿合，使各瞬时的同时齿合齿数的差别减为最小，以提高齿合重叠系数，有利于提高传动的平稳性5.2.2齿轮罩齿轮罩的结构有全封闭和半封闭两种（见图8-49）全封闭严密性好，漏油少，但滴在筒体上的油在筒体因故过热时，会引起着火事故半封闭便于观察弹簧板的工作情况有利于齿圈的散热，耗用钢材少如果的露天配置，机构上要防止雨水漏入确定齿轮罩宽度时，必须考虑筒体的轴向窜动量齿轮罩机构应防止漏油在侧壁和周壁上适当部位开观察孔，以便检查和测量齿的齿合情况如果齿轮罩是全封闭，还应有能观察弹簧板铆钉销轴及齿圈对口螺栓的连接是否牢靠的观察门5.2.3齿轮中心距的加大冷态安装时，齿轮、齿圈的安装中心距应比理论中心距加大些，以适应齿圈径向跳动和受热膨胀，使运动中能保持齿轮齿合正常的侧隙和顶隙在一定的范围加大的距离，回转圆筒干燥器结构设计39最好的在齿轮的侧面的节圆刻线处测量，若无此刻线，则应测量齿顶间隙的增量，一般为（0.001-0.002）D（D为筒体内径）当齿圈温度较高及模数较大时，取偏大值齿轮的润滑一般为油池润滑，齿轮可直接浸入油池内，也可用定期涂刷油脂的办法进行润滑5.3传动功率计算5.3.1基本公式N=N+N12(8-103)N=0.086(工D3Z)nrsina3sinw(8-104)1IiN=Pddnf6.016*10-2/D2rt(8-105)N=CCND12(8-106)式中N—传动所需总功率，kw；N—有效功率，kw；1N—摩擦功率，kw；2D—筒体各段净空内径，m；iZ—筒体各段长度，m；in一回转圆筒转速，r/min；r一物料堆积密度，t/m3sina一与填充有关的系数，w一物料安息角，度；P—托轮轴上的总压力；D--，KN;rd—托轮轴轴承处直径，m；D—托轮直径，m；tf—托轮轴与轴承摩擦系数，滚动轴承取f=0.01；N—电动机功率，kw；DC—起动过载保护系数，一般取1.2-1.4；1C—功率增大系数，一般取1.1-1.4；对多支点或物料量波动大的去最大值。
25.4传动参数选择与减速器5.4.1速比的分配电动机选定后，有电动机转速和转筒转速即可确定总速比：iE=n/n(8-112)D对常用的电动机-减速器-齿轮，齿圈，筒体的传动系统iE=ii(8—113)JG式中i—减速机速比；Ji—齿轮齿圈速比Gi对整个传动系统影响很大，增大i可减少i,有利于减速器尚无选型由齿GGj宽公式可知：当筒体D—定时，齿圈直径d也在一定范围内选定为使齿宽B不致过大，f2G2当筒体较长即长径比较大时，N按总功率的1/2计算，与单动相比，i就可以大一些G斜度和转速也应适当考虑i值不超过下的数据G类型单传动长筒单传动中等长径比(z/D=18-25)筒短筒及双传动筒iG6—87.5—99—125.4.2齿圈主要参数(1)齿圈分度圆直径df齿圈和筒体间的弹簧板需要一定空间才能安装，因此2D确定见表齿圈分度圆直径与筒体直径的关系D,m>3.5<3.5Df/D21.5-1.61.6-1.8(2)模数m参照电动机功率选定，见下表目前趋向于减小模数，增大齿数和Z1+Z2.模数和功率的关系N,KW>200200-125100-5550-25<25<10m，mm45,4040,3635,30,2828,25,2220,1610(3) 小齿轮齿数Z1一般Z1取17-23，优先用奇数值：17,19,21.由于运输和安装的要求，齿圈均为量个半剖分的器齿数Z2必须为偶数。
5.4.3.回转圆筒用得减速机转筒载荷的特点是连续，平稳，不经常起动，考虑到回转筒电动机在运转时的负荷率较低，选择减速器应按计算运转功率作为减速器的设计功率在选用时，将上述两系列减速器标准中给出的承载能力降低10%-20%取用回转圆筒用圆柱齿轮减速器见下表项目型号ZLZS中心距，mm250-1300500-1650速比7.1-4550-280质量，kg135-5430325-57205.5传动件设计5.5.1. 齿轮，齿圈(1)材料齿轮的损坏形式主要是磨损严重后不能保证正常啮合而更换为了减轻磨损，在维修中对转筒齿圈作火焰表面淬火，HRC42-50,淬后不回火经多年使用磨损很轻微齿轮与齿圈硬度差HB30-40较为适宜，器加工精度按GB10095-88的规定选取2)按接触强度计算齿圈宽度齿轮磨损计算至今尚无成熟的计算方法,仍按接触强度计算，在许用应力中引入磨损的影响齿圈的宽度：B±4.29*109*NKK(i+1)/d2n［o】2,cm(8-115)G2njdiGf2j式中N—按计算运转功率加上一定余量；K—载荷集中系数；取K=1.05-1.1；jjK—动载荷系数；取1.35；di［］—许用接触应力；对于正火调质齿轮，［。
］=2.42HB,MPa；jjd一齿轮分度圆直径，cmf2(4) 齿圈结构尺寸齿圈截面与安装固定方式有关(5) 传动轴与轴承令传动轴端部直径等于减速器低速轴直径依次确定轴承内径确定各部尺寸后，校核疲劳强度轴承选用滚动轴承计算寿命取8-10年，计算中不考虑轴向力传动轴常用材料为45钢，也可选用其他钢号5.5.2. 联轴器联轴器根据负荷情况，计算转矩，轴端直径和工作转速来选择M=9550K*N/nW【M】(8-117)P式中M—按电动机功率折算的轴传动扭矩，N*m；回转圆筒干燥器结构设计#N—电动功率，kw；n一工作转速，r/min;K—载荷系数，取1.1；P[M]—联轴器的许用扭矩，公称扭矩回转圆筒干燥器结构设计#6．分析圆筒部件的润滑并为筒体设计合适的衬里6.1转筒的润滑转筒的润滑有以下特点：(1)低速重载，如托轮的一般转速为l-16r/min,而托轮轴承承受的压力为几十t到几百t；(2)环境温度高，筒体表面温度往往在200°C以上,向周围辐射大量的热量；(3)环境粉尘多，转筒的歌密封点和进出料及输送装置均向周围散落灰尘同时，筒体倾斜安装，低端轴承容易漏油6.1.1托轮，传动轴承的润滑因为采用滚动轴承，故用润滑脂，并定期更换6.1.2减速器的润滑转筒减速器的润滑往往采取浴油飞溅润滑6.1.3密封装置的润滑在金属-金属接触式密封面上，添加润滑剂，对延长使用寿命和增强密封效果都有好处。
6.1．4齿轮与齿圈的润滑齿轮润滑采用油池润滑或采用黄甘油喷雾润滑6.2 设计合适的衬里筒体衬里的作用是保护筒体，使之免受高温，起隔热作用，减少散热损失筒体衬材有以下几种(1)粘土砖(2)高铝砖(3)耐火混凝土筒体衬砖块(4)磷酸盐耐火砖(5)镁铝砖(6)耐火混凝土(7)硅藻土隔热转(8)碳素砖等因为此设计温度高，需衬里，同时有需要加抄板，故用混凝土做衬里回转圆筒干燥器结构设计437．设计筒体的进出料及密封7.1进出料7.2.1加料方法加入转筒的固体颗粒物料，由加料器径下料管流入转筒中下料管的倾角大于物料的自然倾角，通常大于45，以上，为60以使物料能顺利的进入到转筒中7.2.2卸料方法根据物料离开转筒时的方向及位置的不同，卸料的方法可分轴向卸料，径向卸料及中心卸料轴向卸料是最简单的方法，使物料在转筒低的一端自动流出故选用此方法卸料7.2 进出料相被干燥的物料经加料器进入转筒，干燥后的物料经出料端浸入出料器，因此加料端与出料端都是固定不动的，与转筒连接处则需要密封装置，以便物料和气体外漏或冷空气漏入进出料端一般都为箱式7.3 密封装置7.3.1密封装置的位置与要求回转筒一般都在负压喜爱进行操作，回转的筒体及部件和固定装置大连接处不可避免存在缝隙，为防止外界空气被吸入筒内或防止筒内空气携带物料外泄污染空气，必须在某些部位设立密封装置。
对密封装置的基本要求时（1）密封性能好；（2）能适应筒体的形状误差和运转中沿轴向的往复窜动；（3）磨损轻，维护和检修方便；（4）结构尽量简单7.3.2. 密封结构进出料箱密封装置应优先按以下标准选用：HG21546.4-93《回转圆筒进出料箱密封装置类型与技术条件》；HG21546.5-93《回转圆筒进出料箱密封装置MG型与技术条件》；HG21546.6-93《回转圆筒进出料箱密封装置JC型与技术条件》a迷宫式迷宫式密封是让空气流经弯曲的通道，产生流体阻力，使漏风量减少根据迷宫通道的方向不同，分为轴向迷宫式密封和径向迷宫式密封迷宫式密封结构简单，没有接触面，因此不存在磨损问题，它部受窜动的影响b轴向接触式轴向接触式也称端面密封最简单的端面密封由压紧环与支撑环组成压紧环随筒体旋转并用弹簧紧压于支撑环上，支撑环固定在进出料箱上c径向接触式筒体和密封元件间沿径向的接触面来防止气流流通的装置称径向接触式密封用作径向接触式密封元件的材料目前有3种：a柔性物，如橡胶带，毛毡；b金属摩擦件，如铸铁；c碳素制品d正压气封式正压气封式密封是用鼓风机，将空气通过风嘴吹入筒体与隔热套间的环形通道内，在整个圆周上形成一股自下而上的气流，是筒体端部得到冷却保护。
鼓风压力稍高与窖头罩内压力，形成气幕密封鼓风的一部分成为二次空气入窖这一结构设有摩擦件，可延长窖口护板的寿命正压气封式的缺点是漏入少量冷风，对操作有一定的不利影响回转圆筒干燥器结构设计#8．综上分析绘制回转圆筒型干燥器结构总图9结论随着科技水平的飞跃提高，干燥技术也必将更加迅速的发展转筒干燥器是一种能够处理大量物料干燥的干燥器由于运转可靠、操作弹性大、适应性强、处理能力大，广泛应用于冶金、建材、轻工、市政等部门，转筒干燥器还可用于粮食干燥另外，可以用转筒干燥器干燥的物料还有鱼粉、玉米酱、玉米饲料、牧草、果粉、淀粉渣饲料等，这些物料干燥的共同特点是都需要大量连续处理对于容易粘附在壁面上并不断增厚的物料或由于转动作用会像滚雪球一样形成大颗粒的物料，用转筒干燥器进行干燥处理是困难的此时，可以采取从转筒外锤击或在转筒内设置链条以及加入钢球等措施;也可在物料中投入大量干燥产品，使物料平均水分下降，分散性变好等办法为了对各种活性污泥或消化污泥、金属氢氧化物淤渣、湿式集尘污泥等水分为80%（湿基）以上的泥状物料进行干燥处理，还在转筒内设置了破碎搅拌机构粮食干燥降水是粮食生产中关键环节之一，粮食从播种到收获，生产过程长，收获时间短，如何使一年的劳动成果做到颗粒归仓，避免损失，只有发展机械烘干降水，才能保证丰产丰收。
刚收获的粮食，含水率较高，必须通过干燥降水才能达到安全储藏标准我国每年都有一些地方由于缺少干燥设备，造成粮食霉烂损失，据有关部门测算，一般年景，由于不能及时干燥造成的粮食损失达50随着农业现代化的发展，机械化现代农业将逐步代替传统农业生产方式，发展粮食干燥机是农业现代化的重要组成部分随着经济的高速增长，使得以上这些行业的产品激增，对转筒干燥器也就不可避免地产生更大的需求另外，热效率不高的问题一直是困扰广大专家学者的大问题，针对以上种种情况，发展高效节能型转筒干燥器是一件刻不容缓的事情，因此，有重要意义目前，国内使用的转筒干燥器与国外的型式基本相同为了提高干燥性能，国内外新型设备研制动向亦大体相似即通过组合设置不同几何形状的抄板，发展具有联合装置的转筒干燥器按照被干燥物料的加热方式，可将目前的转筒干燥器分为五种类型，即直接加热式干燥器、间接加热式干燥器、复合加热式干燥器、蒸汽锻烧干燥器、喷浆造粒干燥器随着人们对转筒干燥器研究的不断深入以及生产经验的不断积累，一些问题将会得到进一步的解决转筒内抄板的结构形式对干燥效果的影响，将得到进一步的研究也将会为转筒转数、倾斜度、干燥介质温度、速度对干燥速率的影响，提供较为准确的最佳参数范围。
为进一步提高效率、降低能耗、优化干燥器性能，提高控制水平和产品质量，不断增强检测的能力，计算机技术、专家系统将在转筒干燥器的应用领域得到进一步的应用和发展回转圆筒干燥器结构设计37致谢感谢学院领导和老师给我提供了这次好的深入学习的机会和宽松的学习氛围通过这次毕业设计，不但使我将大学期间所学的专业知识再次回顾学习，而且也使我学到了专业领域中的前沿知识非常感谢在本次设计中曾给予我耐心指导和亲切关怀的老师及帮助过我的同学，正是由于他们的帮助和鼓励才使我能够在毕业设计中克服种种困难，最终顺利完成设计，他们的学识和为人也深深的影响着我在此，请允许我再次向曾直接多次指导我的徐老师表示最忠诚的感谢和敬意参考文献[1] 金德淼.《化工设备设计全书干燥设备》.北京:化学工业出版社,1979:142-153.[2] 潘永康,王喜忠,刘相东.《现代干燥技术》.北京:化学工业出版社,2001：35-43.[3] 于才渊,王宝和,王喜忠.《干燥装置设计手册》.北京:化学工业出版社,2007:67-74.回转圆筒干燥器结构设计1。