CN107024114B - 一种摆动式回转炉 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种摆动式回转炉包括滚筒，所述滚筒由若干个筒体模块沿所述滚筒的轴线通过挠性承插结构可相对移动且密封地承插连接而成。本发明中的滚筒在受热发生膨胀伸长时，承插连接的筒体模块在连接处相向移动，即通过自身增大套接长度，完成温度变形的补偿，使滚筒整体的长度不会受温度的影响而发生较大变化，则滚筒与支撑装置、驱动装置、活动导管组件等部件的相对位置不会发生变化，从而保证了摆动式回转炉的正常运行。

Description

一种摆动式回转炉

技术领域

本发明涉及环保、能源、化工设备技术领域，特别涉及一种摆动式回转炉。

背景技术

在环保、能源、化工生产中，有些物料的转化过程往往需要经过热解、气化、碳化、活化、反应、冷却等流程，而这些流程一般依靠不同的回转炉来进行。现有的回转炉通常由滚筒、炉头和炉尾组成，其中，炉头和炉尾固定不动地环绕滚筒的两端转动密封连接，与滚筒的两端做动静密封，滚筒通过外部驱动装置进行连续地单一方向的旋转。由于现有的回转炉的滚筒连续沿单一方向旋转，无法在滚筒外周壁上安装其它用于工艺反应的装置，因为其它装置需要通过导线或管道与外部设备连接，只能安装在炉头和炉尾，导致滚筒内部工艺不能有效完成，滚筒外壁也不能与外部管道连接，流体物料不能直接从滚筒外壁进出，只能在炉头和炉尾进出，不利于物料在回转炉的中间位置的控制。

为解决上述问题，在本申请的申请日之前申请的一种摆动式回转炉，该摆动式回转炉尚未公开，属于新的技术方案，该摆动式回转炉包括滚筒、驱动装置、支撑装置、进料装置、出料装置和摆动控制装置，驱动装置用于驱动摆动回转炉的滚筒绕摆动式回转炉的摆动轴线往复摆动，支撑装置用于支撑滚筒绕摆动式回转炉的摆动轴线往复摆动，摆动控制装置用于控制驱动装置动作，进而控制滚筒绕摆动回转炉的摆动轴线往复摆动的弧度和频率。通过驱动装置、支撑装置、摆动控制装置使滚筒绕摆动轴线只能在一定角度范围内进行往复摆动，而不是沿单一方向连续旋转，因此，可以在滚筒外壁的任意位置直接安装能够在一定角度范围内活动的管道、导线等有有利于工艺反应的装置，且不会发生管道、导线缠绕在滚筒上，干涉滚筒运动的情况，还可以在滚筒的外壁上设置夹套和电加热器，夹套内可通入传热介质，用于对滚筒内的物料进行间壁传热，电加热器可以对滚筒内的物料进行电加热。能够完成现有回转炉无法完成的工艺。

但是，该尚未公开的摆动式回转炉由于需要进行加热物料等处理，滚筒受热后不可避免地发生膨胀伸缩，与滚筒配合的支撑装置、驱动装置、管道等均会因为滚筒的长度伸缩而出现运转不正常的问题。此外，由于滚筒只在一定角度范围内往复摆动，物料在滚筒内分为下部的固相区和上部的气相区，很容易造成滚筒的下部温度与滚筒上部温度存在温差，滚筒下部筒壁的形变不同于滚筒上部筒壁，导致滚筒轴线弯曲，滚筒的两端上翘或中部上拱。而滚筒绕摆动式回转的转动轴线摆动，这种轴线变形会影响摆动式回转炉的正常摆动运行，而且滚筒两端的进料装置和出料装置也因为滚筒的轴线弯曲发生相对位置的变化，影响进出料。对于滚筒长度较长的摆动式回转炉，可能需要两个以上的支撑装置对滚筒进行转动支撑，但是，由于滚筒轴线的弯曲，多个支撑装置可能会出现卡止滚筒转动的现象。

综上所述，如何解决摆动式回转炉因滚筒变形而影响正常运转的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种摆动式回转炉，以减小滚筒伸缩对正常运转的不良影响。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种摆动式回转炉，包括滚筒，所述滚筒由若干个筒体模块沿所述滚筒的轴线通过挠性承插结构可相对移动且密封地承插连接而成。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述挠性承插结构包括：

承插部，所述承插部设置于相邻两个所述筒体模块的连接筒段上；

填料法兰，所述填料法兰的第一法兰盘设置于一个所述筒体模块中的一端，所述填料法兰的第二法兰盘为活套法兰，且所述活套法兰滑动设置于与设置有第一法兰盘的另一个筒体模块配合承插的所述筒体模块的筒壁上；

密封填料，填充设置于相邻两个所述筒体模块的承接间隙内。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述挠性承插结构包括：

承插部，所述承插部设置于相邻两个所述筒体模块的连接筒段上；

挠性波纹壁，所述挠性波纹壁的波纹连续方向平行于所述滚筒的轴线，所述挠性波纹壁的两端分别连接于相邻两个所述筒体模块上。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述挠性波纹壁的两端均焊接固定于相邻两个所述筒体模块上。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述挠性波纹壁的一端焊接固定于一个所述筒体模块上，所述挠性波纹壁的另一端通过法兰固定于另一个所述筒体模块上。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，还包括换热夹套，所述换热夹套360°环绕设置于所述筒体模块的筒壁上。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述换热夹套内设置有用于均匀导流换热介质的导流板。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述导流板为螺旋导流板，所述螺旋导流板的螺旋轴线平行于所述筒体模块的轴线。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述导流板为沿所述筒体模块的轴向依次排布的折流板。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述摆动式回转炉的支撑装置、驱动装置、活动导管组件、电加热器和传感器设置于所述筒体模块上。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述摆动式回转炉还包括泄爆口，所述泄爆口设置于筒体模块的筒体上，所述泄爆口与由所述筒体模块组合而成的滚筒的气相区连通。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述泄爆口包括爆破片和夹持器，所述爆破片通过所述夹持器固定于所述筒体模块上。

优选的，在上述的摆动式回转炉中，所述泄爆口包括爆破片和支撑圈，所述爆破片通过所述支撑圈固定于所述筒体模块上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的摆动式回转炉中的滚筒由若干个筒体模块沿其轴线承插连接而成，即相邻两个筒体模块通过挠性承插结构实现可移动地且密封承插连接。这样，滚筒在受热发生膨胀伸长时，承插连接的筒体模块在连接处相向移动，即通过自身增大套接长度，完成温度变形的补偿，使滚筒整体的长度不会受温度的影响而发生较大变化，则滚筒与支撑装置、驱动装置、活动导管组件等部件的相对位置不会发生变化，从而保证了摆动式回转炉的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种摆动式回转炉的挠性承插结构的示意图；

图2为本发明实施例提供的第二种摆动式回转炉的挠性承插结构的示意图；

图3为本发明实施例提供的第三种摆动式回转炉的挠性承插结构的示意图；

图4为本发明实施例提供的第四种摆动式回转炉的挠性承插结构的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种摆动式回转炉的换热夹套内的导流板的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种同心摆动回转炉的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的第二种同心摆动回转炉的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的第三种同心摆动回转炉的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种偏心摆动回转炉的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的第二种偏心摆动回转炉的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的第三种偏心摆动回转炉的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的第四种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的第五种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的一种摆动式回转炉的摆动过程示意图；

图15为本发明实施例提供的一种筒内偏心摆动回转炉的结构示意图。

在图1-图15中，1为进料装置、2为滚筒、201为滚筒物料出口、210为筒体模块、3为托圈、4为齿圈、5为活动导管组件、501为分管、502为旋转接头、503为固定摆动管、6为出料装置、7为翻料板、9为电控柜、10为动力部件、11为主动齿轮、12为托轮、13为活动链条、15为配重平衡块、16为支撑辊、17为支撑架、18为直通式旋转接头、19为伸缩缸、21为铰接架、22为填料法兰、221为第一法兰盘、222为第二法兰盘、23为密封填料、24为承插部、25为挠性波纹壁、26为法兰、27为换热夹套、271为导流板、A为摆动式回转炉的转动轴线、B为滚筒的轴线。

具体实施方式

本发明的核心是提供了一种摆动式回转炉，能够降低因滚筒变形对正常运转的不良影响。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是背景技术中描述的摆动式回转炉为本发明的申请日之前申请的且未公开的新的技术方案，本发明是对之前申请的摆动式回转炉进行的改进，之前申请的摆动式回转炉包括滚筒2、进料装置1、出料装置6、驱动装置、支撑装置和摆动控制装置。下面对摆动式回转炉进行描述。

如图6-图15所示，其中，滚筒2的两端分别是进料端和出料端，进料端和出料端的端面均封闭，且进料端高于出料端，优选地，滚筒2的轴线B与水平面之间的夹角为1°～15°。物料在滚筒2中可以依靠自重由进料端向出料端自行慢慢滑动，更加方便出料，且滑行速度适中，以完成各项工艺为准。

滚筒2进料端设置有进料口，进料口的轴线与回转炉的转动轴线A重合，进料装置1与进料口进行转动密封连通，密封方式可以采用填料密封、机械密封等动静密封方式，进料口的横截面积小于进料端的横截面积，横截面为垂直于滚筒2轴线的平面，进料装置1固定不动，滚筒2可相对进料装置1转动，两者之间为动静密封，进料装置1的输送轴线(即滚筒2相对进料装置1转动的轴线，也即进料口的轴线)与回转炉的转动轴线A重合。

出料装置6连通设置于滚筒2的出料端，摆动式回转炉中与出料装置6相互转动密封配合的位置为滚筒物料出口201，物料从滚筒物料出口201排出滚筒2或出料装置6，滚筒物料出口201的横截面积小于出料端的横截面积，滚筒物料出口201的轴线与回转炉的转动轴线A重合，出料装置6的输送轴线(即滚筒物料出口201的轴线)与回转炉的转动轴线A重合。

驱动装置设置于滚筒2的外部，用于驱动滚筒2绕摆动式回转炉的转动轴线A往复摆动。

支撑装置设置于滚筒2的外部，用于转动支撑滚筒2绕摆动式回转炉的转动轴线A往复摆动。

摆动控制装置设置于滚筒2的外部，与驱动装置通过导线连接，用于控制驱动装置动作，通过控制驱动装置进而控制滚筒2往复摆动的弧度和频率，本实施例中，滚筒2往复摆动的弧度优选为60°～360°，更优选为180°～270°。

上述摆动式回转炉在工作时，如图6所示，通过进料装置1向滚筒2中输送物料，物料进入滚筒2后，滚筒2通过摆动控制装置控制驱动装置动作，摆动驱动装置驱动滚筒2往复摆动，滚筒2由支撑装置转动支撑，在滚筒2的倾斜角度作用下，以及滚筒2的往复摆动下，物料沿之字形轨迹逐渐向出料端移动，并在滚筒2内完成相应的工艺处理，最后从出料装置6中排出。

与现有技术中的回转炉相比，本发明的摆动式回转炉的滚筒2采用往复摆动结构，滚筒2只在一定弧度内往复摆动，并不做单一方向的连续旋转，因此，可以在滚筒2上直接安装需要与外部设备通过导线连接的传感器、电加热器或需要与外部设备通过管道连接的换热夹套等用于工艺处理的装置，且导线和管道不会缠绕在滚筒2上，不会阻碍滚筒2的正常摆动，更有利于垃圾、污泥、生物质、无机化合物、低阶煤、油页岩、油泥等物料的处理。相对于现有技术中固定炉头和炉尾环绕滚筒的敞口两端的外圆周转动连接，本发明中的滚筒的两端封闭，进料装置1和出料装置6与滚筒2两端的转动密封面大大减小，可以采用普通的密封件进行密封，密封简单，提高了密封性能。

如图6-图15所示，本实施例中的摆动式回转炉还包括连通设置于滚筒2上的用于流体物料或热源进出滚筒的活动导管组件5，活动导管组件5自身可以弯曲、转折或旋转，活动导管组件5的数量根据实际的工艺需求来确定，在此不做具体限定。由于滚筒2只在一定弧度内往复摆动，并不做单一方向的连续旋转，因此，可以在滚筒2上直接安装自身能够弯曲、转折或旋转的活动导管组件5，活动导管组件5不会因为滚筒2的摆动缠绕在滚筒2上，限制滚筒2的摆动，通过活动导管组件5，流体介质可以直接在滚筒2上进出，这样更有利于物料的处理。并且在滚筒2上直接设置活动导管组件5，流体物料和热源可以直接进出滚筒2，不需要像现有技术中那样，必须经过炉头和炉尾，因此，不会经过环绕滚筒2的密封面，减少了流体物料的泄漏，进一步提高了回转炉的密封性能。

本发明中的摆动式回转炉有两种结构形式，如图6-图15所示，图6-图8、图14中的摆动式回转炉为同心摆动回转炉，即摆动式回转炉的转动轴线A与滚筒2的轴线B重合，图9-图13、图15中的摆动式回转炉为偏心摆动回转炉，即摆动式回转炉的转动轴线A与滚筒2的轴线B不重合，滚筒2的轴线B绕偏心摆动回转炉的转动轴线A往复摆动；偏心摆动回转炉按照转动轴线A的位置分为两种形式，一种是如图15所示的筒内偏心摆动回转炉，筒内偏心摆动回转炉的转动轴线A位于滚筒2内部；另一种是如图9-图13所示的筒外偏心摆动回转炉，筒外偏心摆动回转炉的转动轴线A位于滚筒2外部，本实施例优选转动轴线A位于滚筒2的外部下方，便于支撑装置、驱动装置和活动导管组件5的设置。同心摆动回转炉、筒内偏心摆动回转炉和筒外偏心摆动回转炉的结构大体相似，只是在滚筒2形状、驱动装置、支撑装置、出料装置6上有所不同。

如图9和图12所示，进一步地，偏心摆动回转炉还设置有配重平衡块15，优选地，配重平衡块15的重心轴线和滚筒2的重心轴线相对摆动式回转炉的转动轴线A对称布置，用于滚筒2摆动时，提供平衡滚筒2的重力和惯性力，使滚筒2摆动更加省力，平稳。

在上述摆动式回转炉的基础上，本发明实施例提供了一种摆动式回转，其滚筒2采用分体组合形式，即滚筒2由若干个筒体模块210沿滚筒2的轴线通过挠性承插结构相连接而成，相邻两个筒体模块210通过挠性承插结构可相对移动且密封地承插连接。即相邻两个筒体模块210中的一个相当于内筒，另一个相当于外筒，内筒的一端插入外筒的一端。

上述摆动式回转炉的滚筒2由于采用分体组合结构，且两个筒体模块210之间通过挠性承插结构连接，当滚筒2因为受热而发生膨胀伸长时，相邻两个筒体模块210可通过挠性承插结构相向移动，即两个筒体模块210套接的深度增大，完成温度变形的补偿，从而使滚筒2整体的长度变化不大，则滚筒2与支撑装置、驱动装置、活动导管组件5等部件的相对位置不会发生变化，从而保证了摆动式回转炉的正常运行。

如图1所示，本实施例提供了一种挠性承插结构，其包括承插部24、填料法兰22和密封填料23。其中，承插部24设置于相邻两个筒体模块210的连接筒段上，一个筒体模块210的一端插入另一个筒体模块210内；填料法兰22包括第一法兰盘221和第二法兰盘222，第一法兰盘221设置于其中一个筒体模块210的用于与另一个筒体模块210连接的一端，第二法兰盘222为或套法兰，活套法兰滑动设置于另一个筒体模块210的筒壁上，两个筒体模块210插接后，通过填料法兰22固定，并通过填料法兰22实现承插间隙的一端封闭；密封填料23密封填充于承插间隙内，通过密封填料23实现两个筒体模块210的密封连接。该挠性承插结构的工作原理是，当滚筒2受热膨胀伸长时，两个筒体模块210相向移动，活套法兰在筒体模块210的筒壁上滑动，其中安装有活套法兰的筒体模块210进一步插入与之配合的另一个筒体模块210的内部。承插部24的长度变长，实现挠性连接，滚筒2的整体长度变化不大。且该挠性承插结构在筒体模块210的径向上具有一定的挠性，相邻两个筒体模块210还可以相对做轻微的弯曲，从而可以一定作用地消除滚筒2因受热不均导致的滚筒轴线弯曲问题。保证了摆动式回转炉的驱动装置、支撑装置、活动导管组件5等的正常运转。优选地，物料的移动方向为从作为内筒的筒体模块向作为外筒的筒体模块移动，图1中显示为，物料从左侧移动到右侧。这样做的目的是为了避免物料进入承插间隙内，提高密封性能。

如图2所示，本实施例提供了第二种摆动式回转炉的挠性承插结构，其包括承插部24和挠性波纹壁25。其中，承插部24设置于相邻两个筒体模块210的连接筒段上，一个筒体模块210的一端插入另一个筒体模块210内；挠性波纹壁25为波纹筒状结构，且挠性波纹壁25的波纹连续方向平行于滚筒2的轴线，挠性波纹壁25的两端分别连接于相邻两个筒体模块210上。该挠性承插结构的工作原理是：当筒体模块210受热膨胀伸长时，两个相邻筒体模块210相向移动，挤压挠性波纹壁25，两个筒体模块210的承插部24长度变长，从而补偿了筒体模块210的受热变形，滚筒2的整体长度变化不大，且挠性波纹壁25可以轻微弯曲，从而一定的消除了滚筒2的轴线弯曲问题。能够保证驱动装置、支撑装置、活动导管组件5等的正常运转。

作为优化，如图2所示，在本实施例中，挠性波纹壁25的两端均焊接固定于相邻两个筒体模块210上，即挠性波纹壁25的一端焊接于一个筒体模块210的一端，挠性波纹壁25的另一端焊接固定于另一个筒体模块210的筒壁上。

如图3所示，另一种挠性波纹壁25的连接方式为：挠性波纹壁25的一端焊接固定于一个筒体模块210上，挠性波纹壁25的另一端通过法兰26固定于另一个筒体模块210的筒壁上，即另一个筒体模块210的筒壁上设置第一法兰，挠性波纹壁25的相应的一端设置有第二法兰，通过第一法兰和第二法兰固定连接。

如图4所示，本实施例中的挠性波纹壁25在筒体模块210受热膨胀伸长并相向移动时，两个筒体模块210拉伸挠性波纹壁25，与图3中的挠性波纹壁25相比，只是受力方向不同。

上述的几种挠性承插结构不仅能够补偿滚筒2的温度变形，并且滚筒2由多个筒体模块210组合连接而成，可以单独在不同的筒体模块210上选择地安装支撑装置、驱动装置、活动导管组件5、换热夹套27、翻料板7、活动链条13、电加热器和传感器等滚筒2内与工艺有关的部件。电加热器可以为电磁加热器、电热丝加热器、等离子加热器等，传感器可以是温度传感器、压力传感器等。实现了摆动式回转炉的模块化生产，制造加工方便。当某个支撑装置、某个驱动装置或某个换热夹套27损坏时，可以单独更换安装有该损坏的部件的筒体模块210，便于维修更换，大大降低了维护成本。并且滚筒2的长度不受限制，只要选择合适的筒体模块210进行组合即可，且支撑装置和驱动装置的数量不会受到限制，当支撑装置大于两个时，由于每个支撑装置可分别安装于不同的筒体模块210上，且筒体模块210之间具有一定的径向挠性，因此，不会因为筒体模块210受热后轴线弯曲导致滚筒2被卡死不能转动，对于安装有进料装置1和出料装置6的筒体模块210，工作时，可轴向定位这两个筒体模块210，即便出现滚筒轴线弯曲，由于筒体模块210之间具有径向的挠性，因此，滚筒2可正常运转，且保持了进料装置和出料装置的相对位置，能够正常进出料。

为了降低滚筒2受热不均对滚筒2的变形的影响，在本实施例中，换热夹套27环绕筒体模块的筒壁360°设置，从而使换热介质能够均匀环绕滚筒2的筒体，减小滚筒2的筒壁在圆周方向受热不均导致的轴线弯曲。

进一步地，如图5所示，在本实施例中，换热夹套27内设置有用于均匀导流换热介质的导流板271，使换热介质在换热夹套27内能够更加均匀的分布，减小滚筒2的受热不均导致的滚筒轴线弯曲。

在本实施例中，导流板271为螺旋导流板，螺旋导流板的螺旋轴线平行于筒体模块210的轴线。通过螺旋导流板使换热介质在换热夹套27内螺旋行进分布，提高换热介质的分布均匀度。

当然，导流板271还可以为沿筒体模块210的轴向依次排布的折流板，折流板交错布置，相邻折流板之间呈八字形布置或者平行布置，通过折流板使换热介质在换热夹套27内垂直轴线地往返流动，使换热介质分布均匀。其它形式的导流板271只要能够使换热介质分布均匀，同样属于本发明的保护范围。

在本实施例中，摆动式回转炉还包括设置于滚筒2的气相区筒壁上的泄爆口，具体地，泄爆口设置于组成滚筒2的筒体模块210中的筒壁上，根据滚筒2的大小，确定泄爆口设置在哪个位置的筒体模块210上，以及确定泄爆口的数量和大小。

作为优化，泄爆口包括爆破片和夹持器，爆破片通过夹持器固定于筒体模块210上。或者泄爆口包括爆破片和支撑圈，爆破片通过支撑圈固定于筒体模块210上。爆破片具有预定的爆破压力值，当相应工况段内的压力达到预定的爆破压力值时，爆破片破裂或脱落，释放滚筒的压力，从而防止设备爆炸。爆破片泄爆装置为成熟的技术，可以直接购买，在此不再赘述。

为了更好地理解摆动式回转炉的支撑装置和驱动装置，以下对其进行描述：

同心摆动回转炉的滚筒2优选为圆筒状，两端封闭，进料装置1和出料装置6分别于滚筒2的两端的端面转动密封连接。如图6所示，本实施例提供了一种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为同心齿轮齿圈驱动装置，支撑装置为同心托轮托圈支撑装置；其中，同心托轮托圈支撑装置包括至少两组托圈3和托轮12，托圈3固定在滚筒2的外周壁上，托圈3的轴线与滚筒2的轴线B重合，托圈3的外圈表面与托轮12接触支撑，托轮12位于托圈3的下方，托轮12的转轴位置固定不动，一个托圈3至少对应一个托轮12，优选为两个托轮12，用于支撑滚筒2的转动，两组托圈3和托轮12优选地设置在靠近滚筒2两端的位置，支撑更加平稳。同心齿轮齿圈驱动装置包括至少一组齿圈4、主动齿轮11和动力部件10，齿圈4固定在滚筒2的外周壁上，齿圈4的轴线与滚筒2的轴线B重合，齿圈4与主动齿轮11啮合，主动齿轮11与动力部件10传动连接，动力部件10可以是电机或液压马达，动力部件10如果是电机，则主动齿轮11与电机通过减速机传动连接，动力部件10如果是液压马达，则主动齿轮11可以直接与液压马达连接或通过减速机传动连接。动力部件10与摆动控制装置通过导线连接，摆动控制装置控制动力部件10的转动方向，通过动力部件10驱动主动齿轮11往复转动，进而驱动齿圈4和滚筒2绕转动轴线A往复摆动。优选地，齿圈4可以由托圈3和齿形圈组成，即在托圈3的与其轴线垂直的任一侧面上固定齿形圈，齿形圈随托圈3一起转动，形成齿圈4，这样齿圈4的制造可以利用托圈3，降低了制造难度和制造成本，同时固定有齿形圈的托圈3还可以继续与托轮12配合支撑；或者齿形圈固定在托圈的外圈上，形成齿圈4。这种齿圈4的结构形式特别适用于偏心摆动回转炉，同心摆动回转炉同样使用。当然，齿圈4还可以单独制造，为一体结构。

如图7所示，本实施例提供了另一种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为同心推杆驱动装置，支撑装置为同心托轮托圈支撑装置；其中同心托轮托圈支撑装置包括至少一组托圈3和托轮12；托圈3固定在滚筒2的外周壁上，且托圈3的轴线与滚筒2的轴线B重合；托轮12的外圈表面与托圈3支撑接触，托轮12位于托圈3的下部，托轮12的位置固定不同，用于转动支撑托圈3；一个托圈3优选地与两个托轮12啮合，更优选地，包括两组托圈3和托轮12，且分别位于滚筒2两端，支撑更加稳定。同心推杆驱动装置包括至少一个伸缩缸19，伸缩缸19的伸缩杆与滚筒2铰接，伸缩缸19的固定端与固定台铰接，通过伸缩杆的伸缩，带动滚筒2往复摆动。具体地，滚筒2的外壁上设置有铰接架21，铰接架21沿滚筒2的径向向外伸出，伸缩缸19的伸缩杆铰接于铰接架21的外端，从而可以避免伸缩杆在伸缩的过程中碰到滚筒2。本实施例优选采用两个伸缩缸19，铰接架21相应为两个，且两个铰接架21相对滚筒2的轴线B上下对称布置，两个伸缩缸19的伸缩杆分别与上下两个铰接架21铰接，两个伸缩缸19的伸缩杆分别铰接于位于滚筒2两侧的固定台上，两个固定台之间的连线水平布置且相对同心摆动回转炉的转动轴线A对称，通过两个伸缩缸19的交替伸缩实现滚筒2的往复摆动。当然，伸缩缸19的数量还可以是一个、三个或者更多个，伸缩缸19的位置根据实际情况进行布置，并不局限于本实施例所列举的形式，只要能够实现滚筒2的往复摆动即可。

如图8所示，本实施例提供了第三种同心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为至少一组同心托轮托圈驱动装置，支撑装置为多组同心托轮托圈支撑装置；其中，每组同心托轮托圈支撑装置包括托圈3和托轮12，托圈3固定在滚筒2的外周壁上，且托圈3的轴线与滚筒2的轴线B重合；托轮12的外圈表面与托圈3支撑接触，托轮12位于托圈3的下部，托轮12的位置固定不同，用于转动支撑托圈3；一个托圈3优选地与两个托轮12配合支撑，更优选地，包括两组托圈3和托轮12，且分别位于滚筒2两端，支撑更加稳定。同心托轮托圈驱动装置包括托圈3、托轮12和动力部件10，托圈3固定在滚筒2的外周壁上，且托圈3的轴线与滚筒2的轴线B重合；托轮12的外圈表面与托圈3支撑接触，托轮12位于托圈3的下部，托轮12的位置固定不同，用于转动支撑托圈3；一个托圈3优选地与两个托轮12配合支撑，动力部件10与托轮12传动连接，动力部件10驱动托轮12往复转动，通过托轮12与托圈3之间的静摩擦力带动托圈3往复摆动，进而使滚筒2往复摆动。

本实施例提供了一种具体的同心摆动回转炉的摆动控制装置，其包括位置传感器和电控柜9。其中，位置传感器固定在滚筒2或支撑装置上，用于监测滚筒2的往复摆动的弧度，并向电控柜9发送滚筒2摆动的位置信息；电控柜9与位置传感器和驱动装置均通过导线连接，电控柜9用于接收位置传感器的位置信息，当位置信息为滚筒2摆动的极限位置时，即达到滚筒2单方向最大摆动弧度时，电控柜9控制电机10改变转动方向，或者电控柜控制伸缩缸19的伸缩方向，实现控制滚筒2往复摆动。同心摆动回转炉的往复摆动的弧度一般为90°～360°，最佳角度范围在180°～270°之间。

或者采用另一种摆动控制装置，该摆动控制装置只通过程序控制驱动装置的动作，程序设定好驱动装置的主动齿轮11或托轮12在单方向转动的转数和速度，或程序设定好伸缩缸19的行程和速度，转数或行程均与滚筒2摆动弧度之间满足一定关系，当滚筒2在单方向摆动达到预设位置时(对应主动齿轮11或托轮12在该方向的转数，或对应伸缩缸19的行程)，摆动控制装置自动控制电机10改变转动方向，或者控制伸缩缸19改变伸缩方向，实现滚筒2的往复摆动，并达到限定的摆动弧度。当然，摆动控制装置还可以采用其他结构形式，只要能够实现滚筒2在一定弧度范围内往复摆动且不发生滚筒摆动的基准点漂移即可。

如图9所示，具体地，本实施例提供了一种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心齿轮齿圈驱动装置，支撑装置为支撑辊支撑装置，支撑辊支撑装置只适用于筒外偏心摆动回转炉，因此与支撑辊支撑装置组合的驱动装置和支撑装置只适用于筒外偏心摆动回转炉；其中，偏心齿轮齿圈驱动装置包括齿圈4、主动齿轮11和动力部件10，齿圈4固定在滚筒2的外壁上，且齿圈4的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线A重合，齿圈4与主动齿轮11啮合，主动齿轮11与动力部件10传动连接，动力部件10和同心摆动回转炉的相同，在此不再赘述。动力部件10与摆动控制装置导线连接，摆动控制装置控制动力部件10的转动方向，动力部件10带动主动齿轮11转动，主动齿轮11驱动齿圈4和滚筒2绕偏心摆动回转炉的转动轴线A往复摆动。支撑辊支撑装置包括至少两组支撑架17和支撑辊16，其中，支撑架17固定不动，支撑辊16转动连接在支撑架17上，且支撑辊16的转动轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线A重合，滚筒2的底部与支撑辊16固定连接，且配重平衡块15固定在支撑辊16上，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置，两组支撑架17和支撑辊16优选地分别靠近滚筒2的两端设置，使支撑更加平稳。

如图10所示，本实施例提供了另一种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心齿轮齿圈驱动装置，支撑装置为偏心托轮托圈支撑装置，该驱动装置和支撑装置的组合可适用于筒内偏心摆动回转炉和筒外偏心摆动回转炉。其中，偏心齿轮齿圈驱动装置包括齿圈4、主动齿轮11和动力部件10，本实施例中的偏心齿轮齿圈驱动装置与图9中的偏心齿轮齿圈驱动装置相同，在此不再赘述。偏心托轮托圈支撑装置包括至少两组托圈3和托轮12，托圈3固定于滚筒2的外周壁上，且托圈3的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线A重合，一个托圈3与至少一个托轮12接触支撑，用于支撑托圈3转动，托圈3上设置有配重平衡块15，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置。如图10和图12所示，齿圈和托圈可以是部分圆或整圆结构，即齿圈4和托圈3为圆形板结构，在圆形板上加工出用于嵌装滚筒2的弧形缺口或圆孔，齿圈4和托圈3的外边缘超过滚筒2的轴线并接近或超过滚筒2的边缘，以提高固定强度。

如图11所示，本实施例提供了第三种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心托轮托圈驱动装置，支撑装置为多组偏心托轮托圈驱动装置，至少为两组，该驱动装置和支撑装置的组合可适用于筒外偏心摆动回转炉和筒内偏心摆动回转炉；其中，每组偏心托轮托圈支撑装置包括托圈3和托轮12，托圈3固定于滚筒2的外周壁上，托圈3的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线A重合，托轮12与托圈3的外圈表面接触支撑，托轮12的轴线固定不动，用于转动支撑托圈3；一个托圈3的外圈表面优选地与两个托轮12接触支撑，更优选地，包括两组托圈3和托轮12，且分别位于滚筒2两端，支撑更加稳定。偏心托轮托圈驱动装置包括托圈3、托轮12和动力部件10，动力部件10与托轮12传动连接，动力部件10驱动托轮12往复转动，通过托轮12与托圈3之间的静摩擦力带动托圈3往复摆动，进而使滚筒2往复摆动。托圈3上设置有配重平衡块15，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置。

如图12所示，本实施例提供了第四种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心推杆驱动装置，支撑装置为偏心托轮托圈支撑装置，该驱动装置和支撑装置的组合可适用于筒外偏心摆动回转炉和筒内偏心摆动回转炉；其中，偏心托轮托圈支撑装置包括至少两组托圈3和托轮12，托圈3固定在滚筒2外壁上，且托圈3的轴线与偏心摆动回转炉的转动轴线A重合，托圈3的外圈表面与至少一个托轮12接触支撑，用于支撑托圈3转动，托圈3上设置有配重平衡块15，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置。偏心推杆驱动装置包括伸缩缸19，伸缩缸19的数量优选为两个，对称布置在滚筒2的两侧，伸缩缸19的伸缩杆的端部与托圈3铰接，且伸缩缸19的固定端与固定台铰接，两个伸缩缸19的伸缩杆与托圈3铰接的两点相对托圈3的竖直径向对称，两个伸缩缸19的固定端与固定台的两个铰接点位于同一水平线上，通过两个伸缩缸19的伸缩杆的交替伸缩，带动托圈3往复转动，进而带动滚筒2往复摆动。当然，伸缩缸19的数量还可以是一个、二个、三个或者更多个。伸缩缸19的位置根据实际情况确定，只要能够保证滚筒2能够往复摆动即可。

如图13所示，本实施例提供了第五种偏心摆动回转炉的驱动装置和支撑装置，驱动装置为偏心推杆驱动装置，支撑装置为支撑辊支撑装置，由于支撑装置采用支撑辊支撑装置，则该驱动装置和支撑装置的组合只适用于筒外偏心摆动回转炉；其中，支撑辊支撑装置包括至少两组支撑架17和支撑辊16，与图12中的支撑辊支撑装置相同，在此不再赘述。配重平衡块15固定在支撑辊16上，优选地，配重平衡块15的重心轴线与滚筒2的重心轴线相对偏心摆动回转炉的转动轴线A对称布置。偏心推杆驱动装置包括铰接架21和至少一个伸缩缸19，伸缩缸19优选为两个，对称布置在滚筒2的两侧，铰接架21固定于支撑辊19上，两个伸缩缸19的伸缩杆分别与铰接架21的两端铰接，通过铰接架21增大转矩，伸缩缸19的固定端与固定台铰接，两个伸缩缸19的固定端与固定台的两个铰接点位于同一水平线上，通过两个伸缩缸19的伸缩杆的交替伸缩，带动支撑辊16往复转动，进而带动滚筒2往复摆动。当然，伸缩缸19的数量还可以是一个、三个或者更多个。伸缩缸19的位置根据实际情况确定，只要能够保证滚筒2能够往复摆动即可。

本实施例中，伸缩缸19可以是电动伸缩缸、液压伸缩缸或气动伸缩缸。伸缩缸19与控制装置连接，通过控制装置控制伸缩缸19的伸缩，实现滚筒2的往复摆动。

如图6所示，本发明实施例提供了一种具体的摆动控制装置，包括位置传感器和电控柜9。其中，位置传感器固定在滚筒2或驱动装置上，用于监测滚筒2的往复摆动的弧度，并向电控柜9发送滚筒2摆动的位置信息；电控柜9与位置传感器和驱动装置均通过导线连接，电控柜9用于接收位置传感器的位置信息，当位置信息为滚筒2摆动的极限位置时，即达到滚筒2单方向最大摆动弧度时，电控柜9控制电机改变转动方向，或者电控柜控制伸缩缸19的伸缩方向，实现控制滚筒2往复摆动。检测控制装置和摆动控制装置可以集成在一个电控柜上，则温度传感器8通过导线与电控柜9连接，检测控制装置和摆动控制装置也可以单独设置于不同的设备。

只要能够实现对摆动式回转炉的往复摆动控制和驱动，其它形式的控制装置和驱动装置也可以使用，并不局限于本发明所列举的结构形式。

本实施例对以上提到的活动导管组件5进行优化，活动导管组件5有三种形式，均适用于同心摆动回转炉和偏心摆动回转炉，附图只是给出了三种活动导管组件5在某一结构形式的回转炉中的安装结构，三种活动导管组件5与同心摆动回转炉和偏心摆动回转炉可任意组合。第一种活动导管组件5为软管，将软管通过滚筒2外壁上的一个短接管与滚筒2连通，软管另一端与外部设备连接，软管可以弯曲，保证软管足够长，不会对滚筒2的摆动产生干涉，由于滚筒2在一定弧度范围内摆动，因此软管不会缠绕在滚筒2上。与软管连接的短接管可以设置在滚筒2的外壁上任意位置，只要不发生软管缠绕即可。

第二种活动导管组件5如图6、图8、图14所示，活动导管组件5由至少两个分管501通过旋转接头502首尾连接而成。由于回转炉工作时，温度较高，且活动导管组件5中通入的介质，有些温度也比较高，因此活动导管组件5优选采用硬质耐高温材料的管，而为了不妨碍滚筒2的摆动，通过旋转接头502将至少两个硬质的分管501首尾转动连接，随着滚筒2的摆动，分管501之间相对转动，且不会限制滚筒2的摆动，其中一个分管501与滚筒2上的短接管通过旋转接头502连通，另一个分管501与外部管道通过旋转接头502连接。图4中的活动导管组件5为由三个分管501通过旋转接头502首尾转动连接而成，滚筒2从开始位置沿某一方向摆动，摆动时，带动活动导管组件5转动，整个过程中，活动导管组件5不会对滚筒2的摆动产生干涉，可选择同心摆动回转炉的外筒壁的上部或下部设置短接管，该短接管与分管501通过旋转接头502连接，只要活动导管组件5与滚筒2的摆动不发生干涉即可。

第三种活动导管组件5如图9-图11、图15所示，活动导管组件5为固定摆动管503，对于同心摆动回转炉的固定摆动管503，其设置与图15中的设置类似，即固定摆动管503的一端固定连接在滚筒2的外壁上，如果有换热夹套，可以固定在换热夹套上；固定摆动管503的另一端延伸至同心摆动回转炉的外部两端，并通过旋转接头502与外部管道旋转连接，旋转接头502布置于同心摆动回转炉的外部两端，且旋转接头502的旋转轴线与同心摆动回转炉的滚筒2的轴线B的延长线重合。同心摆动回转炉在往复摆动时，固定摆动管503随滚筒2一起绕滚筒2的轴线B摆动，固定摆动管503不会对滚筒2的摆动产生干涉，同时能够向滚筒2或换热夹套内通入流体物料或热源。固定摆动管503的一端可以固定于滚筒2的外筒壁的上部或下部。

对于偏心摆动回转炉的固定摆动管503，如果是筒内偏心摆动回转炉，则固定摆动管503的设置与同心摆动回转炉的设置类似，如图15所示，固定摆动管503一端固定连接在滚筒2的外壁上或换热夹套上，固定摆动管503的另一端延伸出筒内偏心回转炉的外部两端，并通过旋转接头502与外部管道旋转连接，旋转接头502布置于筒内偏心摆动回转炉的外部两端，且旋转接头502的旋转轴线与筒内偏心摆动回转炉的转动轴线A的延长线重合，工作原理和同心摆动回转炉的相同。如果是筒外偏心摆动回转炉，其转动轴线A位于滚筒2的外部下方，则固定摆动管503的设置如图9-图11所示，固定摆动管503的一端固定连接于滚筒2的下部或换热夹套上，固定摆动管503的另一端通过旋转接头502与外部管道旋转连接，旋转接头502位于滚筒2的下方，且其旋转轴线与筒外偏心摆动回转炉的转动轴线A重合。工作原理如上所述，不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种摆动式回转炉，其特征在于，包括滚筒(2)，所述滚筒(2)采用分体组合结构，所述滚筒(2)由若干个筒体模块(210)沿所述滚筒(2)的轴线通过挠性承插结构可相对轴向移动且密封地承插连接而成，各所述筒体模块(210)之间圆周方向相对静止，以降低所述滚筒(2)的轴线变形对所述滚筒(2)正常运转的影响。

2.根据权利要求1所述的摆动式回转炉，其特征在于，所述挠性承插结构包括：

承插部(24)，所述承插部(24)设置于相邻两个所述筒体模块(210)的连接筒段上；

填料法兰(22)，所述填料法兰(22)的第一法兰盘(221)设置于一个所述筒体模块(210)中的一端，所述填料法兰(22)的第二法兰盘(222)为活套法兰，且所述活套法兰滑动设置于与设置有第一法兰盘(221)的筒体模块(210)配合承插的另一个所述筒体模块(210)的筒壁上；

密封填料(23)，填充设置于相邻两个所述筒体模块(210)的承接间隙内。

3.根据权利要求1所述的摆动式回转炉，其特征在于，所述挠性承插结构包括：

承插部(24)，所述承插部设置于相邻两个所述筒体模块(210)的连接筒段上；

挠性波纹壁(25)，所述挠性波纹壁(25)的波纹连续方向平行于所述滚筒(2)的轴线，所述挠性波纹壁(25)的两端分别连接于相邻两个所述筒体模块(210)上。

4.根据权利要求3所述的摆动式回转炉，其特征在于，所述挠性波纹壁(25)的两端均焊接固定于相邻两个所述筒体模块(210)上。

5.根据权利要求3所述的摆动式回转炉，其特征在于，所述挠性波纹壁(25)的一端焊接固定于一个所述筒体模块(210)上，所述挠性波纹壁(25)的另一端通过法兰(26)固定于另一个所述筒体模块(210)上。

6.根据权利要求1所述的摆动式回转炉，其特征在于，还包括换热夹套(27)，所述换热夹套(27)360°环绕设置于所述筒体模块(210)的筒壁上。

7.根据权利要求6所述的摆动式回转炉，其特征在于，所述换热夹套(27)内设置有用于均匀导流换热介质的导流板(271)。

8.根据权利要求7所述的摆动式回转炉，其特征在于，所述导流板(271)为螺旋导流板，所述螺旋导流板的螺旋轴线平行于所述筒体模块(210)的轴线。

9.根据权利要求7所述的摆动式回转炉，其特征在于，所述导流板(27)为沿所述筒体模块(210)的轴向依次排布的折流板。

10.根据权利要求1所述摆动式回转炉，其特征在于，所述摆动式回转炉的支撑装置、驱动装置、活动导管组件(5)、电加热器和传感器设置于所述筒体模块(210)上。

11.根据权利要求1所述摆动式回转炉，其特征在于，所述摆动式回转炉还包括泄爆口，所述泄爆口设置于所述筒体模块(210)的筒壁上，所述泄爆口与由所述筒体模块(210)组合而成的滚筒(2)的气相区连通。

12.根据权利要求11所述的摆动式回转炉，其特征在于，所述泄爆口包括爆破片和夹持器，所述爆破片通过所述夹持器固定于所述筒体模块(210)上。

13.根据权利要求11所述的摆动式回转炉，其特征在于，所述泄爆口包括爆破片和支撑圈，所述爆破片通过所述支撑圈固定于所述筒体模块(210)上。