摘 要： 回转窑主要包括传动装置、支撑装置、筒体装置、密封装置等几大部分，其中滾圈是其重要组成部件之一。以Ф5×40米干燥窑为例对滾圈进行分析计算。确定滚圈的结构形式、材质和规格尺寸，最后校核滾圈的接触应力校核和弯曲应力校核，以及滾圈的径向变形校核。
　　关键词： 筒体；滚圈；载荷；强度校核
　　中图分类号：TH132. 3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0810143－01
　　
　　1 圈设计
　　1.1 滾圈形式与材质
　　滾圈为一厚壁圆环，是回转窑的主题部件之一。回转窑的筒体、物料的重量通过滾圈施加到托辊上。滾圈截面有矩形和箱型两种形式，第一种截面为实心矩形，形状简单，铸造缺陷不突出，裂缝少。第二种截面为箱型，刚性大，铸造时易产生裂缝等缺陷。由于目前多使用矩形截面滾圈，故确定回转窑滾圈为矩形截面。
　　目前对滾圈和托轮的材料组合有两种观点：一种认为滾圈大而重，不易更换，为延长寿命，滾圈材料比托轮好，另一种是托轮速度比滾圈高，易产生点蚀和磨损等失效形式，甚至托轮表面损坏后有影响滾圈的寿命，因此托轮应比滾圈硬。根据目前铸造水平确定滾圈与托轮材料：滾圈ZG35CrMo、托轮ZG42CrMo。
　　1.2 滾圈的支反力计算
　　以Ф5×40米干燥窑为例，回转窑的长径比为8，确定支点数为2个，把回转窑简化成两支点带悬臂简支梁，受力如图1所示，其中筒体、物料和扬料板的重量当作均布载荷，滾圈和齿圈的重量当作集中载荷的作用，A、B点为滾圈作用点，B点左边4米处C点为齿圈装置的作用点。
　　已知m=6m；l=28m；h=4m；筒体质量：M1=210t；物料质量：GM=102t；扬料板等质量：M3=60t；齿圈装置质量：Mc=15t。假设滾圈质量：Mg=35t，本体质量Mb=M1+GM+M3=372t；总质量M=M1+GM+M3+Mc+Mg=517t，作用在筒体上的均布载荷： =91140N/m，由图1可以得出支反力
　　1.3 滾圈的尺寸
　　1.3.1 滾圈及托辊直径的选取
　　根据窑内径为5m，取滾圈直径Dr=1.2D=6m，滾圈与托辊直径之比i=Dr/Dt一般i取3～4，增大i导致滾圈、托轮的宽度加大，并增大摩擦功率大窑取小值,故取托辊直径Dt=1.6m，此时i=Dr/Dt=-3.75满足要求。
　　1.3.2 滾圈宽度的确定
　　根据接触应力确定滾圈的宽度。滾圈铸件外圆表面硬度不低于185HB
　　2 结论
　　根据以Ф5×40米干燥窑为例的计算，可得滾圈截面形状为矩形截面，滾圈的直径为6m宽度为600mm，并通过接触应力校核、弯曲应力校核和径向变形均在安全范围以内，所以滾圈强度满足使用要求。
　　
　　参考文献：
　　[1]历衡隆、高杰三，回转窑（设计使用与维修），北京：机冶金工业出版社，1977.
　　[2]成大先，机械设计手册，北京：化学工业出版社，2002.
　　[3]刘鸿文，材料力学，北京：高等教育出版社，1991.
　　
　　作者简介：
　　杨庸（1979-），男，工程硕士在读，助理工程师，现从事回转窑、混合机、干燥机等冶金矿山设备的设计工作。