回轉(zhuǎn)窯在冷熱狀態(tài)下齒輪嚙合尺寸有何變化
回轉(zhuǎn)窯的安裝、調(diào)整是在冷態(tài)下進(jìn)行的,而于熱態(tài)之下運(yùn)行工作。 在冷態(tài)安裝、調(diào)整好的回轉(zhuǎn)窯齒輪傳動(dòng),其嚙合尺寸在熱態(tài)工作中將受溫度影響而發(fā)生較大的變化。 這種變化在安裝、調(diào)整時(shí)必須預(yù)先給予充分考慮。 否則,窯在熱態(tài)工作時(shí),齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性將會(huì)受到破壞,輕者齒輪磨損加劇而降低使用壽命,重者產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng),甚至斷牙報(bào)廢而中斷生產(chǎn)。
回轉(zhuǎn)窯在冷窯狀態(tài)下,輪帶活套在窯體上,它們之間的間隙通常設(shè)計(jì)為6~12mm。 當(dāng)窯在熱態(tài)工作時(shí),窯體受熱溫升通常約為200~300℃,輪帶受熱溫升通常約為100~200℃,兩者溫差約為100℃。 由于這種溫差存在,窯體和輪帶在徑向方向的熱膨脹量不同,前者的熱膨脹量大于后者。 假設(shè)窯體和輪帶的徑向 熱膨脹量差值為Δb ,那么熱態(tài)下窯體與輪帶之間的間隙比冷窯安裝預(yù)留的間隙減少了Δb ,從而窯體及大齒輪的中心標(biāo)高則相應(yīng)地提高了 Δb /2。 對(duì)于直徑3.95m ×56m 預(yù)分解窯,其Δb 值約為4~5mm。
回轉(zhuǎn)窯支承裝置的輪帶和托輪,因受熱影響其徑向尺寸增大,而兩托輪間的距離基本不變,故窯體及大齒輪的中心標(biāo)高也將相應(yīng)地提高。 令輪帶的半徑為R ,其徑向的熱膨脹量為 ΔR ;托輪的半徑為r ,其徑向的熱膨脹量為 Δr。 ΔR 和Δr 可從下面兩式分別算出:
ΔR =Rt帶 α
Δr =rt托 α
兩式中:R 、r———輪帶、托輪的半徑,mm;
t 、t ———輪帶、托輪熱態(tài)溫升值,℃;
α———鋼材線膨脹系數(shù),α=12×10 ,1/℃。
輪帶及托輪受熱膨脹后,輪帶的中心標(biāo)高相應(yīng)的提高值為:
Δb = (R +ΔR +r +Δr) -[(R +r)sin30°] -(R +r)sin60°
那么,窯受熱影響后,窯體及大齒輪的中心標(biāo)高總的提高值為:
ΔB = Δb1 +Δb2
回轉(zhuǎn)窯在熱態(tài)工作時(shí),大、小齒輪也同樣受熱膨脹,其齒頂間隙將縮小 Δx 。令大、小齒輪徑向熱膨脹量分別為Δx″和Δx′,齒輪嚙合齒頂間隙的縮小值應(yīng)為:
Δx = (Δx′+Δx″)
其中:
Δx′=D t′α
兩式中:D 、D ———小、大齒輪齒頂圓直徑,mm;
t′、t″———小、大齒輪熱態(tài)溫升值,℃;
α———鋼材線膨脹系數(shù),為12×10 ,1/℃。
設(shè)定回轉(zhuǎn)窯在冷態(tài)安裝時(shí),其大、小齒輪的中心在水平面上的投影距離為A ,在垂直面上的投影距離為B 。 那么,回轉(zhuǎn)窯在熱態(tài)工作時(shí),因窯體、輪帶、托輪及大、小齒輪受熱影響后,其大、小齒輪嚙合的齒頂間隙比冷窯狀態(tài)所發(fā)生的綜合變化值應(yīng)為:
Δe = A +(B +ΔB ) - A +B -Δx
通常,回轉(zhuǎn)窯在熱態(tài)工作時(shí),其窯體、輪帶、托輪及大、小齒輪等部件受熱膨脹后,改變了齒輪嚙合尺寸,齒輪嚙合之齒頂間隙有所增大而非縮小。 關(guān)于熱態(tài)窯的齒輪齒頂間隙增大問題,也可以從丹麥?zhǔn)访芩构緦?duì)回轉(zhuǎn)窯齒輪傳動(dòng)安裝時(shí)之齒側(cè)間隙的規(guī)定,間接地給予佐證。 該公司對(duì) 矱3.95m ×56m 回轉(zhuǎn)窯齒輪傳動(dòng)安裝、調(diào)整的齒側(cè)間隙的要求是:冷態(tài)窯為4.6mm、熱態(tài)窯為 6.9mm。 可見,回轉(zhuǎn)窯熱態(tài)時(shí)的齒頂間隙比冷態(tài)安裝的齒頂間隙變得大些。
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