轮带的固定形式及垫板的选用

王雅娟 梁 军

(洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司，河南洛阳 471039)

轮带的固定形式及垫板的选用

王雅娟 梁 军

(洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司，河南洛阳 471039)

通过对三种常用轮带固定方式的介绍，提出活套式轮带在国应用最为广泛。针对活套式轮带对几种典型的垫板结构和止挡装置进行了分析比较。

轮带；固定方式；垫板结构；止挡装置

轮带的作用是把筒体及耐火砖、内部装置和物料等回转部分全部重量传递给托轮，并使筒体能在托轮上平稳地回转，因而要具有足够的强度和耐久性。同时，轮带又是加固筒体径向刚度的零件，要有足够的刚度。因此轮带在筒体上合适、坚固的固定方式是保证回转窑长期、安全、稳定运转起着至关重要的作用。

1.轮带固定方式

轮带在筒体上的固定方式常见有三种：铆接式轮带、活套式轮带和焊接式轮带。

1.1 铆接式

铆接式轮带是先将轮带套在筒体上，下面楔入一定厚度的垫板,然后把挡环铆接在筒体上,以防止轮带在筒体上的轴向窜动,最后将轮带和钢环的边缘焊接成一整体，见图1。这种方式能充分发挥轮带对筒体的加固

图1 铆接式轮带

作用，但是两侧铆接限制了筒体的轴向热伸长，使铆钉松动甚至剪断。并且在轮带和筒体垫板之间，没有预留间隙，因而限制了筒体的径向热膨胀，筒体容易产生裂纹。这种结构，一般采用箱型轮带，其散热条件不好，并且铆接使筒体内表面不平滑，影响耐火砖的镶砌质量。这种方式常在旧式窑上见到，现在已经不采用。

1.2 活套式

活套式轮带是轮带不直接装在筒体段节上，而装在垫板上，使筒体与轮带间形成自然通风孔道，见图2。这一方面加强了散热，另一方面减少了由窑体对轮带的热传导，使得轮带内、外边缘的温差较小。当窑的热工制度改变时，其温差变化也不大，从而减小了轮带的温度应力。当窑运转时，防止轮带和筒体沿轴向产生相对滑动，而引起

图2 活套式轮带

的磨损，这时垫板起到保护筒体的作用。为了保证轮带与筒体的设计间隙和它们互相良好的接触，则轮带的内圆和垫板的外圆最好进行机械加工。而轮带两侧，以挡板或挡圈来限制轮带沿筒体的轴向窜动。在我国的回转窑轮带设计中，多采用这种结构形式。

1.3 焊接式

焊接式轮带是将整体锻造或者铸造的轮带与筒体段节直接焊为一体，见图3。

图3 焊接式轮带

这种结构大大地提高了轮带下筒体的刚度延长了耐火砖寿命1.5倍以上，由于不需要周期地更换磨损的垫板和挡块，同时提高了轮带的寿命。但是对铸造和锻造水平严格要求，并且对高碳铸钢或锻钢轮带与低碳钢窑筒体钢材的焊接质量要求极高的可靠性。虽然焊接式轮带具有结构简单、刚度较大的优点，但是重量过大、制造困难、安装和更换不便，尤其是散热问题更难解决。这种轮带在更换时必须长时间停窑，将会造成巨大的损失，所以也没有得到广泛的推广。

根据以上的比较分析，活套式轮带结构相对简单，并且相关零部件的加工制造以及现场安装方便。在目前的水泥窑上及其他形式窑上最为常用。因此，本文对活套式轮带进行展开研究。

2.几种常用的垫板结构和轮带止挡装置

当窑运转时，由于轮带和筒体会产生相对滑动，而垫板作为中间磨损介质就起到了保护筒体的作用。垫板厚度一般为20～50mm，均布在筒体的外表面，呈现出若干弧形截面的钢板，不仅起到通风散热的作用，而且避免了由于轮带与筒体的直接接触而造成筒体外表面的加速磨损。在轮带的两侧还设置有止挡装置，其作用是防止轮带的轴向位移，而起定位和限位的作用。一般止挡装置都与垫板固定在一起，而与轮带没有直接的固定关系，并且保留一定间隙。因此，止挡装置与垫板可视为一个组成部分。轮带上的止挡装置按照挡块的类型，基本上可分为“挡圈”、“挡块”、“楔块”和“挡圈+挡块”四种结构形式。以下按照四种典型的结构介绍。

2.1 挡圈结构

该结构垫板的一端与筒体焊接，另一端自由,见图 4。轮带位置调整好后，将挡圈交替与垫板焊接在一起，挡圈的焊接位置在

图4 挡圈结构

垫板的固定端。此结构简单，挡圈在安装时能够保证与轮带均匀接触，受力相同。该结构适合载荷较小,筒体温度较高的小型窑。

2.2 挡块结构

图 5为单挡块结构，垫板两端与筒体焊接，待轮带位置确定后，将挡块交替排列在轮带两侧，其三面焊在垫板上。此结构简单，但是在安装时难以保正与轮带均匀的接触，每块挡块吃力不同，受力大的挡块易坏。该结构适合筒体载荷小，温度低的小型窑。

图5 单挡块结构

图 6为大、小挡块结构，垫板为浮放垫板，即垫板与筒体不直接焊接。安装时，将垫板四角点焊于筒体上，待轮带位置调整完毕后，将大挡块焊与筒体上，去掉垫板四角的点焊点。置于垫板和大挡块之间小挡块其作用是固定垫板，限制垫板的轴向和周向位移。此结构由于垫板浮放在筒体上，不存在焊缝开裂的问题，筒体也不会产生附加应

图6 大、小挡块结构

1-筒体 2-大挡块 3-垫板 4-轮带 5-小挡块

力。由于所用的挡块虽与筒体焊接，因为焊接范围小，所以受筒体变形的影响很小，应力集中也很小。这种结构形式简单、牢固可靠，在目前的中、大型回转窑中较为常见。

2.3 挡圈+挡块结构

该结构是将挡圈和挡块组合在一起使用。图8的垫板也为浮放垫板,该结构垫板四周先用焊在筒体上的下挡块和侧挡块固定，待轮带位置固定好后，将挡圈和挡块焊与垫板上，而焊与下层挡块上的压块，其作用是限制垫板径向位移。此结构虽然复杂，

但是浮放垫板允许筒体在轴向的热伸长，受热后，不会使筒体产生附加的温度应力。而挡环与挡块的结合使用，提高了抵制轮带窜动产生的轴向力。该结构便于对垫板作调整和更换。这是一种很好的结构形式，在目前大型回转窑中使用较为广泛。

④ 楔块结构

该结构轮带的内圆面加工成与楔块相同比例的斜面，在轮带 4调整定位后，将楔块从轮带两侧楔入，然后将楔块与筒体焊接固定。最后将分段的挡环卡在支板内起辅助支撑作用。此结构安装简单，用于没有温度或者温度很低的场合，例如化工行业的烘干窑等。

图7 楔块结构

图8 挡圈+挡块结构

3.结束语

轮带在回转窑上有多种固定形式，在使用过程中，可根据实际的工况条件来选择使用。目前常用的是活套式轮带结构，此结构不直接装在筒体段节上，而装在垫板上。因此垫板和止挡装置结构的正确选用，对整个轮带的固定系统起着至关重要的作用，同时也关系到回转窑整体运行的稳定性和连续性。

[1] 《回转窑》编写组.回转窑[M].北京：冶金工业出版社，1977：

[2]唐威.筒体垫板在回转窑中的应用[J].科技创新与应用，2014（5）:289.

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1007-6344（2015）09-0012-02

王雅娟，女，1980年7月生，工程师，主要从事矿山机械设计研究工作。

第二作者，梁军，1981年出生，工程师，主要从事窑炉机械设备研究工作