БАНДАЖ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

Полезная модель относится к корпусам вращающихся печей широко используемых в производстве строительных материалов, черной и цветной металлургии, химической и других отраслей промышленности.
Известна конструкция бандажей (А.И.Богданов. Вращающиеся печи цементной промышленности. Машиностроение. М. 1965.) - бандажи современных вращающихся печей имеют сплошное сечение прямоугольной формы, при котором они просто отливаются, легко обрабатываются и отличаются надежностью в работе. На корпус печи бандажи насаживаются свободно, но с установкой приспособлений, препятствующих перемещению их в осевом направлении. Для вращающихся печей больших диаметров бандажи изготавливаются из двух половин (полубандажей), свариваемых по стыку на монтаже электрошлаковой сваркой.
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к полезной модели является бандаж вращающейся печи (СССР а.с. №838283, опубл. 15.06.1991, F27B 7/22), содержащей отдельные сектора, соединенные на стыках посредством сварного шва, при этом сектора выполнены с канавками округлой формы, размещенные на стыках секторов на расстоянии от внешнего диаметра бандажа, а сварной шов расположен на внутренней поверхности бандажа до канавки.
Недостатками известных технических решений является то, что при сборке и сварке бандажа на монтаже не удается обеспечить круглость поверхности катания бандажа. В процессе эксплуатации увеличивается изнашивание бандажа и опорных роликов. В результате возникновения биения бандажа на опорных роликах (из-за отклонения качения от окружности) снижается надежность и долговечность узла. Создание замкнутой конструкции бандажа электрошлаковой сваркой требует использование сложного оборудования, что ведет к ее удорожанию.
Задачей полезной модели является повышение надежности стыкового соединения бандажа и снижение себестоимости конструкции.
Технический результат состоит в увеличении запаса прочности соединения отдельных секторов (полубандажей) бандажа.
Технический результат достигается тем, что бандаж вращающейся печи содержит отдельные сектора сплошного сечения, соединенные на стыках посредством сварного шва. При этом соединение секторов между собой выполнено в виде «шип-паз» или «ласточкин хвост», размещенные в области нейтрального слоя поперечного сечения, с последующей заваркой стыка дуговой сваркой с наружной и внутренней поверхности бандажа.
На фиг.1 показана конструкция бандажа, общий вид; фиг.2 - соединение по схеме «шип-паз»; фиг.3 - соединение по схеме «ласточкин хвост».
Бандаж состоит из двух половин (одинаковых полубандажей) 1 и 2. Торцы полубандажей выполнены так, чтобы при их сборке под сварку стыков они образовали в месте стыка соединение типа «шип-паз» 3 или «ласточкин хвост» 4. Сварные швы 5 выполнены с наружной и внутренней поверхности бандажа. Соединение 3 и 4 выполнены в районе нейтрального слоя поперечного сечения (сплошного прямоугольного) - в области низких нормальных напряжений (при изгибе).
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
В процессе эксплуатации вращающейся печи бандаж подвергается изгибу. Наибольшие напряжения (изгибные и контактные) возникают в месте контакта бандажа с опорным роликом. Как показали расчеты, из условия обеспечения контактной прочности нагретого бандажа размеры поперечного сечения оказываются достаточными и для выполнения условия общей прочности (контакт плюс изгиб), при этом запас прочности превышает необходимый. Следовательно, вместо сплошного, прямоугольного сечения можно рассмотреть поперечное сечение - прямоугольное с вырезом. Вырез выполнен в области нейтрального слоя (центра тяжести прямоугольного сечения) и определяет размер соединения «шип-паз» 3 или «ласточкин хвост» 4.
Сборка составной конструкции бандажа осуществляется в следующей последовательности:
1) замыкание полубандажей в соединениях типа «шип-паз» 3 или «ласточкин хвост» 4; это соединение обеспечит круглость поверхности катания бандажа;
2) дуговая сварка стыков (выполненных с разделкой кромок). Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позволит:
1) исключить электрошлаковую сварку из процесса создания замкнутой конструкции бандажа;
2) сварить стыки полубандажей обычной дуговой сваркой - удешевить конструкцию;
3) повысить надежность стыкового соединения;
4) обеспечить идеальное совмещение поверхности катания бандажа (даже на этапе изготовления полубандажей в условиях предприятия-изготовителя);
5) уменьшить площадь сечения сварного шва.