Устройство для крепления бандажа на корпусе вращающегося барабана

 

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, Сртекущий угол дуги подбандажной обечайки, измедяюи ;о 1 U щкйся 6 интервале 1. Л, 2 2RI

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (11) 4(5ц Р 2? В 7/22

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3662694/22-02 (22) 27.09.83 (46) 07.04.85. Бюл. ¹ 13 (72) Л.П. Карташов и P.È. Белкина (53) 622.785.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 188881, кл. F 27 В 7/26, 1959.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 675292, кл. F 27 В 7/22, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

N- 775585, кл. F 27 В 7/22, 1978. (54)(57) 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 вершинами в сторону вращения барабана, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьппения 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 вершине, при этом текупрюй радиус кривизны взаимодействующих поверхностей клиновых подбандажных пластин и клиньев в плоскости, перпендикулярной продольной оси барабана, равен р= (ьФФ.1 (4-1М., где p — текущий радиус кривизны,мм, — наружный радиус подбандажной обечайки, мм,"

4 — длина клина по,дуге радиуса R, мм,»

Ъ вЂ” минимальная величина зазора между клином и подбандажной обечайкой по фадиycyý ммв

04 — уг.ол клинового соединения, град, (- текущий угол дуги подбандажной обечайки, изменяю (1 а1 пойся в интервале (— - — (°, ° ,Е HI "

3 1149

Изобретение относится к конструкции вращающихся печей барабанного типа, в частности к конструкции опор для барабанов, и может быть использовано в химической, металлургической промышленности, в производстве строительных матерйалов и других отраслях народного хозяйства °

Известен башмак для крепления банда. жа на цилиндрическом корпусе вращающейся печи, сушильного барабана и т.п., содержащий опорную плиту, боковые упоры и пакет пластин для регу-. лирования положения поверхности опирания бандажа (1).

Недостатком данного устройства является то, что в результате раскатки и прокладок между башмаком и корпусом образуются зазоры, которые можно уст" ранить только установкой дополнительных плоских прокладок. Это приводит к необходимости частых остановок нечи, и, как следствие, к снижению ее производительности.

Наиболее близким к изобретению по 2 технической сущности и достигаемому результату является устройство для крепления бандажа на корпусе вращающегося барабана, содержащее бандаж с клиньями, расположенными íà его внутренней поверхности, направленными вершинами в сторону, противоположную вращению барабана, подбандажную обечайку и закрепленные на ее наружной поверхности клиновые подбандажные

° пластины, направленные вершинами в сторону вращения барабана (2).

Недостатки известного устройства заключаются в том, что клинья изготов. лены заодно с бандажом, а взаимодействующие поверхности клиньев бандажа и клиновых подбандажных пластин выполнены плоскими. При наличии отклонений бандажа и подбандажной обечайки по диаметру между. клиньями и подбандаж..

1 ными 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 клиновых пластин происходит не по всей площади, а на ограниченных участках, на них резко возрастают напряжения, которые вызывают деформацию обечайки и раз- рушение футеровки. Это снижает.надежность устройства и уменьшает срок службы футеровки печи. Кроме того, 113 указанные недостатки требуют сложной подгонки расположения элементов в процессе монтажа извес ного устройства для достижения равномерной нагрузки между всеми клиновыми подбандажными пластинами (срезание приваренных клиньев или клиновых подбандажных 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.

l3 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 поверхности бандажа, скошенная поверхность которых взаимодействует со скошенными поверхностями клиновых подбандажных пластин (3) .

Однако скошенная поверхность данных клиньев выполнена 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 бан.дажа на корпусе вращающегося барабана, содержащем клинья, расположенные на внутренней поверхности бандажа, направленные вершинами в сторону, противоположную вращению ба3 1149 рабана, 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 1р кривизны взаимодействующих поверхностей клиновых подбандажных пластин и клиньев в плоскости, перпендикулярной продольной оси барабана, равен

15 где p — текущий радиус кривизны,мм,"

К вЂ” наружный радиус подбандажной обечайки, мм, а — длина клина по дуге радиуса

R им — минимальная величина зазора между клином и подбандажной обечайкой по радиусу, мм, 25

0С вЂ” угол клинового соединения, град., Q — текущий. Угол дуги подбандажной обечайки, изменяющийся (il g1 /re q1 в интеРвале — - — 1 ., — — .39 c vp1 " я я1.

Благодаря выполнению взаимодействующих поверхностей клиньев и подбан-. дажных клиновых пластин с кривизной, радиус которой определяется по указанной зависимости, зазор между ними 35 при их относительном перемещении по дуге изменяется, оставаясь всегда параллельным, а контактирование этих элементов в момент смыкания происходит по всей поверхности одновременно.40

Это, а также установка клиньев на внутренней поверхности бандажа с возможностью скольжения и наличие съемных упоров позволяет производить первоначальную сборку устройства пу- 45 тем простого перемещения клиньев по дуге до их контактирования с клиновыми подбандажными пластинами и фиксации их упорами через прокладки по месту. При раскатке бандажа и других 50 деталей устройства, имеющей место в процессе работы, замыкание всех клиновых элементов производится автоматически за счет поворота барабана относительно бандажа на некоторый 55 угол и за счет проскальзывания клиэ новых подбандажных пластин, закрепленных на барабане, относительно где

P — текущий радиус кривизны,мм, R — наружный радиус подбандажной обечайки, мм, 113 4 клиньев, упирающихся в упоры, до самозаклинивания.

При этом во всех клиновых соединениях обеспечивается плотный контакт по всей контактирующей поверх-. ности, а нагрузка распределяется равномерно между всеми клиновыми соединениями, что уменьшает деформацию подбандажной обечайки и футсровки 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 клиновых 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 клиновых де- . талей в координатной системе ХОУ, увеличенный. масштаб; на фиг. 3 — раэ

pcs А-А на фиг. 1.

Устройство содержит подбандажную обечайку 1 с закрепленными на ней клиновыми подбандажными,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 б. С тыльной стороны нескольких упоров 5 расположены съемные поводки ?.

Клиновая подбандажная пластина 2 представляет собой плиту, одна поверхность которой (цилиндрическая) выполнена радиусом, равным радиусу наружной поверхности подбандажной обечайки.

Вторая поверхность этой плиты име. ет кривизну, радиус которой в плоскости, перпендикулярной оси ее ци.-; линдрической поверхности, задан формулой

p= R (L >%gal+ lt(-q1tg s, 1149113 а — длина клина по дуге радиуса R, мм, b — минимальная величина зазора между клином и подбан дажной обечайкой по радиусу ммь — угол клинового соединения, град., Ч вЂ” текущий угол дуги подбан10 дажной обечайки изменяю(Ф а1 щийся B интервале Q - — j "° ю "

Величина постоянных о и b выбрана конструктивно. Угол с6 — угол меж- 15 ду касательными к точкам двух противоположных поверхностей клиновой подбандажной пластины, находящихся на одном радиусе в плоскости, которая перпендикулярна оси цилиндрической 20 поверхности этой пластины, выполнен больше. угла трения в интервале

9-13 Клиновая подбандажная пластина

2 имеет также выступы 8, которые расположены по краям пластины вплос- 25 костях, перпендикулярных оси ее цилиндрической поверхности, выступают в сторону клиновой поверхности и служат для размещения между ними клина 4.

Клиновые подбандажные пластины 2 рав- З0 номерно размещены и закреплены на под. бандажной обечайке 1 вершинами в сторону вращения барабана.

Клин 4 является плитой, одна поверхность которой (цилиндрическая) выполнена радиусам, равным радиусу внутренней поверхности бандажа (К5}, а вторая поверхность имеет радиус кривизны, определяемый также по указанной формуле, так как эта поверх- 40 ность взаимодействует с клиновой поверхностью подбандажной пластины 2.

Определение угла сС для клина 4 аналогично определению, данному для подбандажной пластины 2.

Длина клина 4 выбрана больше длины клиновой подбандажной пластины 2 (фиг. 1 и 2), что обеспечивает сохранение площади касания этих деталей при скольжении клина 4 по дуге относительно подбандажной пластины 2 в прбцессе выборки неравномерных зазоров между корпусом и бандажом по периметру барабана при сборке, а также при заклинивании в процессе работы.

Клин 4 имеет выступы 9, которые расположены по его краям в плоскостях, 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 тыльной 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 обе. чайка 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 оста. новки барабана, .

При работе горячих печей корпуса барабанов нагреваются и расширяются значительно сильнее, чем бандажи.

В предложенном устройстве тепловые деформации корпуса воспринимают и компенсируют клиновые соединения, 1149113 передающие давление от корпуса к бандажу, за счет того, что угол клинового соединения выбран больше угла трения p|, = 9-13 . Такой угол о исключает самоторможение при заклинивании клиновых подбандажных пластин

2 и клиньев 4, позволяет бандажу 3 находиться в плавающем режиме, а в результате обеспечивает равномерное распределение давлений и напряжений 10 в деталях предложенного устройства.

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

Новая форма взаимодействующих по1 верхностей 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 оборудования.

II49lt3

Фиг. 2

А-А лпЮериуто

РигЗ

Составитель А. Сидоренко

Техред Т.Фанта Корректор И. Эрдейи

Редактор Л. Гратилло

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1861/27 Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5