大型回转窑力学性能分析及轴线检测系统研究

本文对回转窑的力学性能进行分析,并介绍一种基于摄像头采集数据的轴线检测系统。利用连续梁理论和筒体理论,结合位移函数和边界条件理论分析了筒体和支承系统的受力,并进行有限元分析各部分受力,得到了各部分应力分布。同时介绍了摄像头采集轴线水平和垂直偏差的原理,通过数据处理与传输模块发送到上位机动态显示,整套系统在实验室模拟效果较好。本系统安装便捷、成本低,可在大型检测中得到推广。     

大型回转窑支承系统的力学行为分析

对操作工况下大型回转窑支承系统的力学行为规律进行理论分析和接触非线性有限元仿真.根据轮带结构和运行特点,解析导出轮带内壁受简体的压力分布公式,修正了长期以来前人轮带压力公式的不妥之处.基于Ansys及其APDL( Ansys parametric design language)编程,实现对支承系统的多体接触模型在分布压力、摩擦转矩和预紧配合作用下的复杂加载及其边界非线性有限元模拟,获得回转窑支承系统的变形与应力分布规律.结果表明,轮带与托轮之间是循环挤压过程;每回转一周,轮带内外表面的等效应力经历五次脉冲循环,在与托轮接触处的峰值应力达最大.托轮外表面也存在较高接触应力.循环应力集中是使轮带与托轮发生表面疲劳失效的根本原因.过盈配合与支承载荷的双重作用,导致轮孔在与轮轴的配合端面成为托轮强度的最薄弱部位,可解释轮孔开裂或喇叭口失效现象.摩擦转矩使载荷偏置,导致支承系统应力分布非对称,故左右对称模型只适用于停工状态,对操作工况是不准确的.这些认识对回转窑支承系统的设计、检修和窑线调整具有参考价值.     

大型回转窑支承部位应力与应变有限元分析

回转窑由筒体、轮带、托轮、挡轮、传动装置等组成。其重力全部作用在托轮上。回转窑经常因为支承结构设计缺陷导致系统生产事故。回转窑是水泥生产的核心设备,筒体长、跨距大,重载荷、大扭矩、多支点、是复杂的超静定运行系统。针对回转窑支承部位传统计算结果精确性差的问题,提出以水泥回转窑为研究对象,利用传统力学方法计算出支承点应力,再用ANSYS分析应力分布状况,依据筒体变形图和应力图,确定危险截面。依据应变云图,确定变形最大档位,调整跨距支承,保证筒体性能,以期为回转窑优化设计提供参考。     

C—130飞机相控阵天线罩支承结构受力分析

C-130预警机的相控阵雷达天线罩与机身的连接结构在飞机部件对接设计中具有代表性,本文从飞机结构力学的角度,分析C-130预警机相控阵天线罩支承结构的受力与传力特点。     

大型回转窑筒体结构的力学行为分析

运用理论分析和有限元技术,研究复杂重载、多支承、变刚度和超静定的大型回转窑筒体结构力学行为。基于超静定连续梁模型和赫兹理论,计算筒体支撑与摩擦载荷以及轮带与托轮的接触压力和面积,为筒体有限元建模提供边界条件。综合考虑多个附件对筒体载荷与刚度的复杂影响。通过定义当量密度等效处理重力载荷。由于耐火砖层的松散堆砌特点,在含耐火砖筒体模型中,若将耐火砖作为整体赋以砖块刚度与实际不符,故将弹性模量赋以小值,以减弱其刚度影响。首次解析推导出耐火砖对筒体的压力分布公式,建立效率更高、不含耐火砖的函数加载筒体模型。两种模型相互验证地分析筒体的变形和应力状态,并与文献中同类回转窑的应力结果接近。结果表明,回转转矩和摩擦阻力对筒体变形及应力的影响很小;筒体应力最高和横截面圆度最差的薄弱部位均在中间档支承处,解释了掉碎砖现象和潜在安全问题的发生机理,且与该窑体的维护记录相符。文中分析方法和结果对回转窑筒体的安全评估、补强设计和窑线调整均有参考价值。     

回转窑支承滚圈疲劳寿命与轴线关系及预测

在定量分析回转支承滚圈疲劳状态中引入载荷比概念,用有限元法分析不同载荷比和垂直载荷下滚圈的应力分布规律,推导滚圈最大等效应力和当量应力与载荷比的线性关系式。根据支承载荷与轴线偏差的线性关系式,得出滚圈疲劳损伤和寿命与轴线偏差的关系。结合现场实例介绍根据检测回转窑的运行轴线,预测滚圈疲劳寿命的方法,为回转窑的合理维护与调整提供理论依据。研究表明,合理地调整回转窑运行轴线能有效提高滚圈的疲劳寿命,并减少滚圈疲劳断裂事故的发生。     

回转窑传动齿圈振动分析及处理

回转窑属大型重载高温设备,其传动齿圈经常发生振动故障。本文从窑体磨损、整体下沉,大齿圈或周围筒体弯曲,大齿圈本身问题,齿厚磨损和小齿轮安装不到位等方面分析了引起振动的原因,提出相应的消除振动措施,确保回转窑高效稳定运行。     

转盘卷取机活动支承的结构改进及分析

对转盘卷取机一号活动支承底座结构进行改进,采用ANSYS有限元软件对改进前后的结构进行分析,计算结果表明,改进后的活动支承底座刚度与原有结构接近。实际应用表明该结构能够达到减少卷取机卷筒震颤的效果,同时改进后的结构也能满足飞剪锁紧缸拆卸方便的需求。     

大型多支承回转窑简体系统的动力响应分析

回转窑运行中简体、滚圈、托轮及轴承系统耦合成复杂的多支承动力学系统，运行轴线动态变化和冲击突变载荷将给设备带来复杂振动，从而加速疲劳破坏，增加设备故障率。文中采用传递矩阵法，首先建立回转窑筒体系统的动力学模型，再推导各类激励作用下筒体系统振动的传递矩阵修正响应列阵，最后建立系统的动力响应方程，从而找到计算动载荷和轴线检测动态误差的基本方程。     

新型液压驱动垛板台的设计分析

介绍了一种新型的液压驱动垛板台结构,分析了其关键部件导向轮和液压缸的力学特性。与传统的电传动垛板台比较,液压驱动垛板台结构简单,重量轻,升降平稳,运行可靠。     

一种废弃物回转窑焚烧炉的创新设计

阐述了一种用于处理废弃物的回转窑焚烧炉的创新设计,该设计摒弃了传统回转窑焚烧炉采用的端头进风方式,实现了在回转窑窑体上的分段进风,可以降低回转窑焚烧炉的过量空气系数和烟气产量,提高回转窑焚烧炉的燃烧性能。该设计还可以有效地防止灰渣堵塞进风孔道,且垃圾在回转窑内不会发生熔渣现象,是一种适用于处理危险废弃物的焚烧炉,现已进入工程实施阶段。     

An alumina rotary kiln monitoring system based on infrared ray scanning

In the process of using the sintering technique of rotary kiln to produce alumina, the shape of kiln crust is complex and the temperature measurement is difficult. In order to solve these two problems, an infrared ray scanning and monitoring system of rotary kiln has been developed, which uses infrared temperature measurement and digital filter compensation. From the size and rate of change of the Euclidean distance of the temperature characteristic vector between standard and measured specimen in pattern recognition, the size and rate of change of the kiln surface temperature can be measured and the working condition of alumina rotary kiln can be forecast. The system improves the operation of kiln effectively, enhances the operation rate of facilities and reduces the cost of production.     

数控回转工作台的设计研究

以HMS80型卧式加工中心数控回转工作台的设计为例,讲述数控回转工作台的设计过程。详细阐述了数控回转工作台的结构设计及相关的理论计算。通过机床样机试验结果,证明该数控回转工作台的结构设计是合理的、设计方法是切实可行的。     

回转窑多级传动系统的扭转振动分析

多级传动系统扭振的固有频率对回转窑的扭振状况具有重大影响,并完全取决于传动系统结构.控制和调整多级传动系统结构避开共振频率,既是多级传动系统设计的基本要求,同时也是减小振动的有效措施.文中求解出系统的固有频率,并进行多级传动系统激励频率分析,为回转窑传动系统的安全稳定运行提供了理论依据.     

大型多支承回转窑运行轴线快速检测方法及其便携式系统

这里介绍大型多支承回转窑运行轴线快速检测方法及其便携式检测系统,该方法在回转窑筒体下面两个径向应变为零的方向安装非接触式位移传感器,对安装在筒体上的键相进行测量,由测得的位移值计算出该位置截面的回转中心。便携式检测系统由传感器安装支承装置,集成式信号采集装置和便携式计算机装置等组成,并编制相应的数据采集及处理软件。该系统结构简单、使用方便、测量精度高。克服了现有测量系统高处安装定位困难、测量操作复杂、测量误差大的缺点,实现了回转体运行轴线的快速检测,在实际应用中效果很好。     

高精度摆角铣头的结构设计研究

双摆角数控铣头研究热点是提高精度和增大扭矩,难点是精度和扭矩兼顾.研究精度保证技术和提高扭矩的方案,设计出一种新型摆角铣头,该铣头将提高现有铣头的精度水平,同时实现大功率、大扭矩切削,扩展了双摆角数控铣头加工能力范围.     

硫化钡回转窑红外温度测量与分析

硫化钡回转窑的窑头温度是反映硫化钡焙烧情况的关键变量.但是回转窑红外测温结果存在较大波动,影响操作工人对焙烧质量的判断.本文从红外测温的原理出发,分析了影响红外温度测量的多种可能因素及其干扰程度,最后结合温度测量信号的频谱特性和回转窑的结构特点,发现窑炉转动过程中物料的翻动是导致测量结果波动的主要原因.针对物料翻动对温度测量扰动的特点,给出参数合适的移动平均滤波方法.理论分析和仿真结果表明,在选择适当的采样周期和移动平均的阶数的情况下,该方法可以有效地消除这种扰动.     

回转窑调窑参数模糊优化及在线实施

针对回转窑轴线调整大都依经验进行的现状，在考虑影响窑体调整各方面因素的基础上，建立了调窑参数模糊优化模型，并开发了在线实施系统，该系统可优化出任何轴线状态下最佳的调窑参数，避免了回转窑参数调整的盲目性。实例表明应用该调窑参数调窑能最大限度地改善回转窑的运行状态，提高回转窑的运转率。     

质量相关的回转窑故障诊断

针对水泥烧制过程工艺复杂,各变量数据之间存在强耦合关系的特点,提出了偏最小二乘(partial least squares,PLS)算法结合贡献图分析的方法,应用到回转窑系统中进行故障诊断。该文选取质量变量,建立过程变量和质量变量之间的回归关系,构建PLS模型实现通过过程变量数据对质量变量数据的预测。设置一定置信度的控制限,对超过控制限的故障进行报警。通过相对贡献图方法找出对故障贡献最大的变量,分析故障原因。仿真结果表明,该方法可以及时检测到影响水泥品质的故障并确定故障原因。     

大型超静定回转窑支承系统等载荷调窑优化研究

通过对回转窑支承载荷分配进行分析，建立支承载荷求解的力学模型和线性方程组，导出支承载荷分配与支承偏差的关系式；以轴线调整量为优化变量，各档托轮的最大支承力最小为目标函数建立优化模型；结合现场实例进行支承系统等载荷优化调整研究，得出有益的结论。为回转窑的维护与调整提供理论依据，对现场生产有重要的指导意义。