中外回转窑基础设计计算方法

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1、建材世界2013年第34卷第4期中外回转窑基础设计计算方法张媛媛，张立，胡颖(合肥水泥研究设计院，合肥230051)摘要：该文介绍了作用在回转窑基础上的各种荷载及其作用特点，对回转窑工况进行了分析，提出了中外回转窑基础设计计算方法。关键词：回转窑；基础；荷栽；工况Fo叽dati蛐Desi印CalculationMethodofRotaryKilnatHoIneandAbroadZHANG‰咒一3，纰，z，ZHANGLi，HUⅥ咒g(HefeiCementResearch&DesignInstitute，Hefei23005

2、1，ChiIla)Abst均ct：TllispaperintroducedtheforceactingonrotaryⅫnfoundationanditspressurefeature，andamlyzedthedifferentloadcaseoftherotarykihAtlast，thispaperpresentsfoundationdeSigncalculationmethodofmtarykilnathomeandabroadKeywords：rotarybln；foundation；force；loadcase

3、水泥厂主体结构之一的回转窑基础的设计，在整个水泥厂的土建设计中占有很重要的地位。整个结构是否合理、安全，关系到整个水泥厂的建设投资及今后是否能够正常运转。同时，由于回转窑的荷载较大，受力很复杂，不仅承受竖向力还有两轴的水平力和弯矩，在设计时，要求结构安全度很高。特别是在对外工程中，各个国家对于回转窑的工况组合的规定也不相同，所以在设计时需要根据具体的情况设计回转窑基础。1回转窑及其基础结构设计简介回转窑是水泥厂锻烧物料的主要设备，其规格由筒体的内径及长度来表示。筒体的内径一般为1．8～6m，长度为30～180m，浮放在3～

4、9对托轮上，两托轮中心线与窑体断面中心线之间的连线夹角为60。，托轮组数视窑的直径及长窑头度而定。窑体荷载通过托轮底座传递给窑基础，回转窑及基础如图1所示。回转窑的驱动是由电动机通过减速机和大小牙轮来完成。回转窑转数很低，一般小于3r／min。由于筒体转速小，物料在简体内不能形成圆周运动，故不产生简谐离心力。运转时的动力影响很小，窑基础可以不做动力计算。回转窑的窑体具有3％～5％的斜度，由窑尾坡向窑头，物料从窑尾进入，火焰由窑头喷人，形成物料与火焰的对流。由于窑内温度高，窑体将会发生变形，有时还会导致某一个托轮脱空，造成基

5、础受力不均匀。回转窑基础由传动基础、托轮基础等多个独立基础组成。为使刚性窑体安全运转，对于软弱地基或高压缩地基，应采取必要措施(如控制各基础间的地基使用强度或采用人工地基)减小同一设备基础间的沉降差。2我国回转窑基础分析计算方法我国回转窑基础的计算采用静力计算法。动力机器基础设计手册指出在计算时，除对齿轮的传动力考收稿日期：2013一07—15．作者简介：张媛媛(1983一)，助理工程师．E_mail：598952813@qq．com120建材世界第34卷第4期虑2．o的动力系数外，其它荷载均不考虑动力系数。国内计算时．托

6、轮荷载分布，如图2所示。．丛．1．一j-三l(16s+⋯JF常运转¨¨托轮脱挡轮妊rJlt宵挡托图2托轮茼载分布图一曦尽彳专、＼)⋯牵垮攀筘Ⅳ裂型2．1荷载在验算回转窑基础地基承载力时应考虑下列荷载：托轮传递的窑体荷载(包括垂直荷载和水平荷载)、牙轮驱动时所传递的荷载、电机及减速机与托轮底座的重量、基础及台阶上的回填土重、工作走道传递的荷载等。2．2工况与荷载分析回转窑基础计算时应分3种工况进行荷载分析，第3种工况荷载通常是基础的控制荷载。2．2．1第1种工况窑体正常运转时托轮荷载如图2(a)。如在地震区建造，应与地震荷载

7、组合。托轮传递的垂直荷载为F。，此时F1一F：(1)托轮与轮带间产生的纵向水平力为H。F．H12±，1赫‘2)式中，^为托轮与轮带的静摩擦系数，取o．2；臼为托轮中心与窑体中心连线和垂直线夹角，一般取用30。；H。近似地作用在拖轮中心线上。2．2．2第2种工况窑体发生纵向变形时考虑筒体在高温下引起轮带不圆或筒体稍有弯曲变形，托轮传递荷载不均匀，计算时托轮传递的垂直荷载乘以1．5不均匀系数。托轮传递的垂直荷载为F。，此时F，一1．5F。(3)纵向水平力为H。。(作用点同H。)H·。一±厂。考南式中，^为托轮与轮带的动摩擦系数

8、，取o．1。2．2．3第3种工况1个托轮脱空时当窑体或者轮带发生较大变形，致使一个托轮脱空，如图2(b)所示。轮受力，垂直荷载要考虑不均匀系数1．3。此时，垂直荷载F3=1．3×去F。一0．65Fi纵向水平力H，。5±^未刍横向水平力(与窑体垂直方向)H2一F3tg臼此时F3—1．3×÷F；一o．65E