RU222610U1

RU222610U1 - Rotary kiln

Info

Publication number: RU222610U1
Application number: RU2023128555U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Анатольевич Филиппенков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "НПП ДИНАМИКА"
Filing date: 2023-11-03
Publication date: 2024-01-12

Abstract

Полезная модель относится к вращающимся печам термической, химической или термохимической деструкции, в том числе к печам для пиролиза, крекинга, газогенераторным установкам или реакторам химической промышленности, роторным сушильным аппаратам и цементным печам. Вращающаяся печь, содержащая барабан и бандаж, при этом печь снабжена плавающим соединением барабана и бандажа, представленным в виде двух рядов парных призматических сегментов, установленных на барабане и бандаже напротив друг друга и имеющих взаимные прямые наклонные поверхности, между которыми выполнен тепловой зазор, при этом призматические сегменты на барабане обеспечивают возможность ограничения осевого перемещения барабана относительно бандажа за счет упора поверхностями, находящимися в плоскости, перпендикулярной оси вращения барабана в поверхности бандажа, расположенные напротив упомянутых поверхностей призматических сегментов барабана. Технический результат заключается в снижении риска выхода из строя плавающего соединения барабана и бандажа вращающейся печи. 4 з.п. ф-лы, 6 ил. The utility model relates to rotary kilns for thermal, chemical or thermochemical destruction, including kilns for pyrolysis, cracking, gas generating units or chemical industry reactors, rotary dryers and cement kilns. A rotary kiln containing a drum and a bandage, wherein the kiln is equipped with a floating connection between the drum and the bandage, presented in the form of two rows of paired prismatic segments installed on the drum and bandage opposite each other and having mutual straight inclined surfaces, between which there is a thermal gap, while prismatic segments on the drum provide the ability to limit the axial movement of the drum relative to the bandage due to the support of surfaces located in a plane perpendicular to the axis of rotation of the drum in the surface of the bandage, located opposite the mentioned surfaces of the prismatic segments of the drum. The technical result consists in reducing the risk of failure of the floating connection of the drum and the bandage of the rotary kiln. 4 salary f-ly, 6 ill.

Description

Полезная модель относится к вращающимся печам термической, химической или термохимической деструкции, в том числе к печам для пиролиза, крекинга, газогенераторным установкам, реакторам химической промышленности, роторным сушильным аппаратам и цементным печам, и может быть использована для переработки органосодержащего сырья при утилизации отходов, сушки материалов синтезирования газа и других целей.The utility model relates to rotary kilns for thermal, chemical or thermochemical destruction, including furnaces for pyrolysis, cracking, gas generating units, chemical industry reactors, rotary dryers and cement kilns, and can be used for processing organic-containing raw materials during waste disposal, drying gas synthesis materials and other purposes.

Известна вращающаяся печь, содержащая барабан и бандаж, при этом печь снабжена плавающим соединением барабана и бандажа, представленным в виде треугольных шлицев, установленных на внутренней поверхности бандажа, и продольных треугольных сегментов, установленных в зазор между внутренними поверхностями шлицев, при этом между внутренними поверхностями шлицев и наружными поверхностями треугольных сегментов выполнен тепловой зазор [SU1011980A1, дата публикации: 15.04.1983 г.]A rotary kiln containing a drum and a bandage is known, wherein the kiln is equipped with a floating connection between the drum and the bandage, presented in the form of triangular splines mounted on the inner surface of the bandage, and longitudinal triangular segments installed in the gap between the internal surfaces of the splines, and between the inner surfaces of the splines and a thermal gap is made on the outer surfaces of the triangular segments [SU1011980A1, publication date: 04/15/1983]

Недостатком известного технического решения является высокий риск выхода из строя плавающего соединения барабана и бандажа и, как следствие, всей вращающейся печи, ввиду того, что для организации плавающего соединения барабана и бандажа на поверхности бандажа выполнены треугольные шлицы, наличие которых уменьшает толщину бандажа в области вершин шлицев, а также создает участки концентрации напряжений на его поверхности, при этом само плавающее соединение не обеспечивает возможности ограничения осевого перемещения барабана относительно бандажа, вследствие чего при эксплуатации или загрузке печи может произойти дефект бандажа и смещение барабана в осевом или радиальном направлениях, что в свою очередь может привести к невозможности дальнейшей эксплуатации вращающейся печи.The disadvantage of the known technical solution is the high risk of failure of the floating connection of the drum and the bandage and, as a consequence, the entire rotary kiln, due to the fact that to organize the floating connection of the drum and the bandage, triangular slots are made on the surface of the bandage, the presence of which reduces the thickness of the bandage in the area of the vertices splines, and also creates areas of stress concentration on its surface, while the floating connection itself does not provide the ability to limit the axial movement of the drum relative to the bandage, as a result of which, during operation or loading of the furnace, a defect in the bandage and displacement of the drum in the axial or radial directions may occur, which in turn the queue may make it impossible to further operate the rotary kiln.

Известна вращающаяся печь, содержащая барабан и бандаж, при этом печь снабжена плавающим соединением барабана и бандажа, представленным в виде установленных друг напротив друга клиновидных сегментов, и расположенного между ними кольцевого выступа бандажа, на торцевой поверхности которого выполнены ответные клиновидные углубления, при этом между торцевыми поверхностями клиновидных сегментов и торцевыми поверхностями клиновидных углублений бандажа, а также между боковыми поверхностями сегментов и внутренней поверхностью бандажа, выполнен тепловой зазор, а кольцевой выступ на бандаже и клиновидные сегменты на барабане обеспечивают возможность ограничения осевого перемещения барабана относительно бандажа за счет фиксации кольцевого выступа в пространстве между клиновидными сегментами барабана [SU428183A1, дата публикации: 15.05.1974 г.]A rotating kiln containing a drum and a bandage is known, and the kiln is equipped with a floating connection between the drum and the bandage, presented in the form of wedge-shaped segments installed opposite each other, and an annular protrusion of the bandage located between them, on the end surface of which there are reciprocal wedge-shaped recesses, and between the end the surfaces of the wedge-shaped segments and the end surfaces of the wedge-shaped recesses of the bandage, as well as between the side surfaces of the segments and the inner surface of the bandage, a thermal gap is made, and the annular protrusion on the bandage and the wedge-shaped segments on the drum provide the ability to limit the axial movement of the drum relative to the bandage by fixing the annular protrusion in space between the wedge-shaped segments of the drum [SU428183A1, publication date: 05/15/1974]

Преимуществом известного технического решения является более совершенная конструкция плавающего соединения барабана и бандажа, которая исключает появление на бандаже участков концентрации напряжений, а также исключает возможность осевого смещения барабана относительно бандажа при эксплуатации или загрузке печи, за счет применения клиновидных сегментов на барабане, между которыми посредством клиновидных углублений кольцевого выступа зафиксирован бандаж, что снижает риск выхода из строя барабана, бандажа и всей вращающейся печи.The advantage of the known technical solution is a more advanced design of the floating connection of the drum and the bandage, which eliminates the appearance of stress concentration areas on the bandage, and also eliminates the possibility of axial displacement of the drum relative to the bandage during operation or loading of the furnace, due to the use of wedge-shaped segments on the drum, between which by means of wedge-shaped The bandage is fixed in the recesses of the annular protrusion, which reduces the risk of failure of the drum, bandage and the entire rotary kiln.

Однако недостатком известного технического решения по-прежнему остается риск выхода из строя плавающего соединения барабана и бандажа обусловленный высокими требованиями к точности изготовления барабана, бандажа, клиновидных сегментов и кольцевого выступа, а также к точности их взаимного позиционирования. Нарушение данных условий, может привести к усложнению выдерживания необходимого теплового зазора между двумя парами поверхностей - торцевыми поверхностями клиновидных сегментов барабана и бандажа, а также боковыми поверхностями клиновидных сегментов барабана и внутренней поверхностью бандажа. Вследствие этого при термическом расширении барабана тепловой зазор между упомянутыми парами поверхностей может уменьшаться неравномерно, что может привести к перекосу плавающего соединения, и возникновению дефекта клиновидных сегментов или кольцевого выступа, что в свою очередь может привести к повреждению этих элементов, повреждению барабана или бандажа, а также повреждению и выходу из строя всей вращающейся печи.However, the disadvantage of the known technical solution is still the risk of failure of the floating connection of the drum and the bandage due to the high requirements for the accuracy of manufacturing the drum, bandage, wedge-shaped segments and annular protrusion, as well as for the accuracy of their relative positioning. Violation of these conditions can lead to complications in maintaining the required thermal gap between two pairs of surfaces - the end surfaces of the wedge-shaped segments of the drum and bandage, as well as the side surfaces of the wedge-shaped segments of the drum and the inner surface of the bandage. As a result, during thermal expansion of the drum, the thermal gap between the mentioned pairs of surfaces may decrease unevenly, which can lead to misalignment of the floating joint, and the occurrence of a defect in the wedge-shaped segments or annular protrusion, which in turn can lead to damage to these elements, damage to the drum or bandage, and also damage and failure of the entire rotary kiln.

В качестве прототипа выбрана вращающаяся печь, содержащая барабан и бандаж, при этом печь снабжена плавающим соединением барабана и бандажа, представленным в виде по меньшей мере двух рядов парных призматических сегментов, имеющих взаимные прямые наклонные поверхности, при этом призматические сегменты на барабане и бандаже установлены друг напротив друга, а призматические сегменты на барабане обеспечивают возможность ограничения осевого перемещения барабана относительно бандажа за счет упора поверхностями, находящимися в плоскости, перпендикулярной оси вращения барабана в поверхность бандажа, расположенную напротив упомянутых поверхностей призматических сегментов барабана, в частности ограничение осевого перемещения обеспечивается за счет контакта торцевой поверхности призматического сегмента, закрепленного на барабане, и торцевой поверхности кольцевого выступа, расположенного на внутренней поверхности бандажа, при этом кольцевой выступ имеет отверстия, в которые установлены штифты, а сегменты, расположенные напротив торцевой поверхности кольцевого выступа бандажа, имеют направляющие пазы для осей, форма которых обеспечивает перемещение барабана относительно бандажа по заданной формой паза траектории, при этом штифты зафиксированы шайбами, закрепленными с помощью шплинтов [GB939694A, дата публикации: 16.10.1963 г.]A rotating kiln containing a drum and a bandage was selected as a prototype, and the kiln is equipped with a floating connection between the drum and the bandage, presented in the form of at least two rows of paired prismatic segments having mutual straight inclined surfaces, while the prismatic segments on the drum and bandage are mounted on each other opposite each other, and the prismatic segments on the drum provide the ability to limit the axial movement of the drum relative to the bandage due to the support of surfaces located in a plane perpendicular to the axis of rotation of the drum into the surface of the bandage located opposite the mentioned surfaces of the prismatic segments of the drum, in particular, the limitation of axial movement is ensured by contact the end surface of the prismatic segment mounted on the drum, and the end surface of the annular protrusion located on the inner surface of the bandage, wherein the annular protrusion has holes into which pins are installed, and the segments located opposite the end surface of the annular protrusion of the bandage have guide grooves for the axes, the shape of which ensures that the drum moves relative to the bandage along a trajectory specified by the shape of the groove, while the pins are fixed with washers secured with cotter pins [GB939694A, publication date: 10/16/1963]

Преимуществом прототипа перед известным техническим решением является более совершенная конструкция плавающего соединения барабана и бандажа, в которой применены парные призматические сегменты, позволяющие выдержать тепловой зазор между их взаимными прямыми наклонными поверхностями при относительно неточном выполнении наружной поверхности барабана и внутренней поверхности бандажа, тем самым снижая риск выхода из строя барабана, бандажа и всей вращающейся печи.The advantage of the prototype over the known technical solution is a more advanced design of the floating connection of the drum and the bandage, in which paired prismatic segments are used, which make it possible to maintain a thermal gap between their mutual straight inclined surfaces with a relatively inaccurate execution of the outer surface of the drum and the inner surface of the bandage, thereby reducing the risk of failure failure of the drum, bandage and the entire rotary kiln.

Однако несмотря на преимущества прототипа, его недостатком по-прежнему остается высокий риск выхода из строя плавающего соединения барабана и бандажа вращающейся печи, обусловленный высокой сложностью выполнения этого узла, поскольку, для его функционирования, конструкция призматических сегментов и кольцевого выступа предполагает выполнение направляющих пазов и отверстий, в которые впоследствии должны быть установлены штифты, что не только нивелирует преимущество выставления заданного зазора между парными клиновидными сегментами т.к. при их смещении относительно друг друга, отверстия под штифт потеряют соосность, но и ослабляет конструкцию, как сегментов, так и кольцевого выступа, но и требует высокой точности выполнения пазов в сегментах и их центровки с отверстиями кольцевого выступа, иначе при термическом расширении барабана возможно задирание поверхности паза осью и постепенное изнашивание сегмента барабана или штифты, либо повышение нагрузки на поверхность отверстия кольцевого выступа бандажа, что может привести к нарушению структурной целостности сегмента или кольцевого выступа. Указанные факторы негативно сказываются на надежности вращающейся печи и может привести к выходу из строя устройства и остановке рабочего процесса, в котором оно задействовано. Также это может негативно сказываться на повышении трудоемкости использования вращающейся печи и материалоемкости её изготовления.However, despite the advantages of the prototype, its disadvantage is still the high risk of failure of the floating connection of the drum and the bandage of the rotary kiln, due to the high complexity of this unit, since, for its operation, the design of the prismatic segments and the annular protrusion involves the implementation of guide grooves and holes , into which pins must subsequently be installed, which not only eliminates the advantage of setting a given gap between paired wedge-shaped segments because when they are displaced relative to each other, the holes for the pin will lose alignment, but it also weakens the structure of both the segments and the annular protrusion, but it also requires high precision in making the grooves in the segments and their alignment with the holes of the annular protrusion, otherwise scuffing is possible during thermal expansion of the drum groove surface with the axle and gradual wear of the drum segment or pins, or increased load on the bore surface of the bandage ring, which may lead to a loss of structural integrity of the segment or ring tab. These factors negatively affect the reliability of the rotary kiln and can lead to failure of the device and stop the work process in which it is involved. This may also have a negative impact on increasing the labor intensity of using a rotary kiln and the material intensity of its manufacture.

Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в необходимости повышения надежности вращающейся печи.The technical problem that the utility model is aimed at solving is the need to improve the reliability of a rotary kiln.

Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в снижении риска выхода из строя плавающего соединения барабана и бандажа вращающейся печи.The technical result that the utility model is aimed at achieving is to reduce the risk of failure of the floating connection of the drum and the rotary kiln bandage.

Сущность полезной модели заключается в следующем. The essence of the utility model is as follows.

Вращающаяся печь содержит барабан и бандаж, при этом печь снабжена плавающим соединением барабана и бандажа, представленным в виде по меньшей мере двух рядов парных призматических сегментов, установленных на барабане и бандаже напротив друг друга, и имеющих взаимные прямые наклонные поверхности, между которыми выполнен тепловой зазор, при этом призматические сегменты на барабане обеспечивают возможность ограничения осевого перемещения барабана относительно бандажа за счет упора поверхностями, находящимися в плоскости, перпендикулярной оси вращения барабана в поверхности бандажа, расположенные напротив упомянутых поверхностей призматических сегментов барабана. В отличие от прототипа поверхности призматических сегментов, установленных на барабане и поверхности бандажа, находящиеся в плоскости, перпендикулярной оси вращения барабана, выполнены сплошными.The rotary kiln contains a drum and a bandage, and the kiln is equipped with a floating connection of the drum and bandage, presented in the form of at least two rows of paired prismatic segments installed on the drum and bandage opposite each other, and having mutual straight inclined surfaces, between which there is a thermal gap , while the prismatic segments on the drum provide the ability to limit the axial movement of the drum relative to the bandage due to the support of surfaces located in a plane perpendicular to the axis of rotation of the drum in the surface of the bandage, located opposite the mentioned surfaces of the prismatic segments of the drum. Unlike the prototype, the surfaces of the prismatic segments mounted on the drum and the surfaces of the bandage, located in a plane perpendicular to the axis of rotation of the drum, are made solid.

Предлагаемое устройство представляет собой вращающуюся печь для термического воздействия на ее содержимое. Содержимое печи может представлять собой различный промышленный шлак, углеводороды и т.д. Кроме того, данное устройство может быть реализовано в виде сушильной печи, установки обжига, а также в виде печи для пиролиза, крекинга, газогенераторной установки, реактора химической промышленности, и реализовано для переработки органосодержащего сырья при утилизации сырья, или синтезирования газа или других целей.The proposed device is a rotating kiln for thermal effects on its contents. The contents of the furnace can be various industrial slag, hydrocarbons, etc. In addition, this device can be implemented in the form of a drying oven, a roasting unit, as well as a furnace for pyrolysis, cracking, a gas generator unit, a chemical industry reactor, and implemented for the processing of organic-containing raw materials during the recycling of raw materials, or gas synthesis or other purposes.

Барабан обеспечивает возможность нагрева или термической деструкции содержимого печи. Барабан может быть выполнен из любых конструкционных материалов, способных выдержать высокий нагрев, а также может быть расположен в любой плоскости под любым углом. Бандаж обеспечивает передачу вращательного момента от привода на барабан. Бандаж может быть выполнен из любых металлов или сплавов, способных выдержать высокую термическую нагрузку, а также нагрузку на скручивание и расширение.The drum provides the possibility of heating or thermal destruction of the furnace contents. The drum can be made of any structural materials that can withstand high heat, and can also be located in any plane at any angle. The bandage ensures the transmission of torque from the drive to the drum. The bandage can be made of any metals or alloys that can withstand high thermal loads, as well as torsional and expansion loads.

Плавающее соединение барабана и бандажа обеспечивает возможность компенсирования теплового расширения барабана при выходе вращающейся печи на рабочую температуру, исключая риск возникновения дефекта барабана или бандажа. Кроме того, плавающее соединение обеспечивает возможность ограничения осевого перемещения барабана относительно бандажа при эксплуатации печи.The floating connection of the drum and the bandage makes it possible to compensate for the thermal expansion of the drum when the rotary kiln reaches operating temperature, eliminating the risk of a defect in the drum or bandage. In addition, the floating connection makes it possible to limit the axial movement of the drum relative to the band during operation of the furnace.

Плавающее соединение барабана и бандажа представлено в виде установленных друг напротив друга парных призматических сегментов барабана и бандажа, имеющих взаимные прямые наклонные поверхности, между которыми выполнен тепловой зазор.The floating connection of the drum and the bandage is presented in the form of paired prismatic segments of the drum and the bandage installed opposite each other, having mutual straight inclined surfaces, between which there is a thermal gap.

Призматические сегменты могут быть выполнены отливкой и/или могут быть получены механической обработкой заготовок, а также лазерной, плазменной или газовой резкой. Призматические сегменты могут быть закреплены на поверхности барабана и бандажа разъемно. При этом для снижения риска выхода из строя плавающего соединения барабана и бандажа вращающейся печи сегменты могут быть закреплены на барабане и бандаже неразъемно. Такое соединение может обеспечиваться за счет сварки или путем выполнения сегментов монолитно с барабаном или бандажом.Prismatic segments can be cast and/or can be produced by machining blanks, as well as laser, plasma or gas cutting. Prismatic segments can be detachably attached to the surface of the drum and bandage. In this case, to reduce the risk of failure of the floating connection of the drum and the bandage of the rotary kiln, the segments can be permanently fixed to the drum and bandage. Such a connection can be achieved by welding or by making the segments monolithic with a drum or bandage.

Наклонные поверхности выполнены в виде среза основания каждого призматического сегмента. Угол наклона поверхности относительно противоположного основания призматического сегмента должен обеспечивать возможность зацепления сегментов, расположенных на барабане и бандаже для передачи крутящего момента от бандажа на барабан. Данный угол может составлять от 10 до 80°. При этом предпочтительно величина данного угла может составлять 45°, поскольку в таком случае при максимальной величине теплового зазора (на холодную) барабан опирается на максимальное количество парных призматических сегментов по окружности, а не только на нижнюю часть бандажа. Между наклонными поверхностями выполнен тепловой зазор, величина которого может быть определена в зависимости от величины теплового расширения барабана при выходе вращающейся печи на рабочую температуру.The inclined surfaces are made in the form of a cut of the base of each prismatic segment. The angle of inclination of the surface relative to the opposite base of the prismatic segment must provide the possibility of engaging the segments located on the drum and the bandage to transmit torque from the bandage to the drum. This angle can range from 10 to 80°. In this case, preferably, the value of this angle can be 45°, since in this case, with the maximum value of the thermal gap (on the cold side), the drum rests on the maximum number of paired prismatic segments around the circumference, and not just on the lower part of the bandage. There is a thermal gap between the inclined surfaces, the value of which can be determined depending on the magnitude of the thermal expansion of the drum when the rotary kiln reaches operating temperature.

Шаг между парными призматическими сегментами может быть любым. При этом для более эффективного распределения крутящего момента, получаемого барабаном от бандажа, и снижения риска выхода из строя плавающего соединения барабана и бандажа вращающейся печи шаг между парными сегментами может быть равен длине одного сегмента. Увеличение количества призматических сегментов обеспечивает увеличение грузоподъемности плавающего соединения барабана и бандажа.The pitch between paired prismatic segments can be any. Moreover, for a more efficient distribution of the torque received by the drum from the bandage and to reduce the risk of failure of the floating connection of the drum and the bandage of the rotary kiln, the step between paired segments can be equal to the length of one segment. An increase in the number of prismatic segments provides an increase in the load-carrying capacity of the floating connection of the drum and the bandage.

Плавающее соединение обеспечивает возможность ограничения осевого перемещения барабана относительно бандажа, для чего парные призматические сегменты выполнены по меньшей в два ряда, при этом поверхности сегментов на барабане, находящиеся в плоскости, перпендикулярной оси вращения барабана упираются в поверхности бандажа, расположенные напротив упомянутых поверхностей сегментов барабана. В качестве таких поверхностей сегментов барабана представлены их боковые поверхности, смежные с ранее упомянутыми наклонными поверхностями.The floating connection makes it possible to limit the axial movement of the drum relative to the bandage, for which the paired prismatic segments are made in at least two rows, while the surfaces of the segments on the drum, located in a plane perpendicular to the axis of rotation of the drum, abut the surfaces of the bandage located opposite the mentioned surfaces of the drum segments. Such surfaces of the drum segments are their lateral surfaces adjacent to the previously mentioned inclined surfaces.

Под двухрядным расположением призматических парных сегментов подразумевается их закрепление по обе стороны от поверхностей бандажа, перпендикулярных оси вращения барабана. В качестве таких поверхностей бандажа могут быть представлены торцевые поверхности кольцевого выступа, выполненного на внутренней поверхности бандажа. Кольцевой выступ может быть представлен в виде отдельного элемента или выполнен монолитно с ним. При этом для дополнительного снижения риска выхода из строя плавающего соединения барабана и бандажа, в качестве поверхностей бандажа, перпендикулярных оси вращения барабана, в которые упираются вышеупомянутые поверхности сегментов, могут быть представлены торцевые поверхности бандажа. При этом для дополнительного снижения риска выхода из строя плавающего соединения барабана и бандажа вращающейся печи, пары сегментов, расположенные в одном ряду, могут быть смещены друг относительно друга.The double-row arrangement of prismatic paired segments means their fastening on both sides of the bandage surfaces perpendicular to the axis of rotation of the drum. Such surfaces of the bandage can be represented by the end surfaces of an annular protrusion made on the inner surface of the bandage. The annular protrusion can be presented as a separate element or made monolithically with it. In this case, to further reduce the risk of failure of the floating connection of the drum and the bandage, the end surfaces of the bandage can be represented as the surfaces of the bandage perpendicular to the axis of rotation of the drum, against which the above-mentioned surfaces of the segments abut. Moreover, to further reduce the risk of failure of the floating connection of the drum and the bandage of the rotary kiln, pairs of segments located in the same row can be offset relative to each other.

Поверхности призматических сегментов барабана и поверхность бандажа, находящиеся в плоскости, перпендикулярной оси вращения барабана, выполнены сплошными, что повышает структурную прочность сегментов и бандажа, за счет отсутствия в них полостей или отверстий, тем самым снижая риск выхода из строя плавающего соединения барабана и бандажа вращающейся печи при выполнении вращения, а также при осевой нагрузке на барабан.The surfaces of the prismatic segments of the drum and the surface of the bandage, located in a plane perpendicular to the axis of rotation of the drum, are made solid, which increases the structural strength of the segments and the bandage due to the absence of cavities or holes in them, thereby reducing the risk of failure of the floating connection of the drum and the rotating bandage furnace during rotation, as well as during axial load on the drum.

Дополнительно, для снижения риска выхода из строя плавающего соединения барабана и бандажа вращающейся печи парные призматические сегменты могут быть установлены в одном ряду таким образом, чтобы обеспечивалось чередование направления их прямых наклонных поверхностей, что обеспечивает равномерную передачу крутящего момента от бандажа к барабану, снижает люфт барабана относительно бандажа и, позволяет обеспечивать реверсивное движение, снижая при этом риск возникновения дефекта в паре сегментов. Чередование наклонных поверхностей может обеспечиваться попеременно для каждой пары сегментов, или через две или три пары сегментов.Additionally, to reduce the risk of failure of the floating connection of the drum and the rotary kiln bandage, paired prismatic segments can be installed in one row in such a way as to ensure alternating directions of their straight inclined surfaces, which ensures uniform transmission of torque from the bandage to the drum and reduces drum backlash relative to the bandage and allows for reverse movement, while reducing the risk of a defect in a pair of segments. The alternation of inclined surfaces can be provided alternately for each pair of segments, or through two or three pairs of segments.

Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».A utility model can be made from known materials using known means, which indicates its compliance with the patentability criterion of “industrial applicability”.

Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что поверхности призматических сегментов, установленных на барабане и поверхности бандажа, находящиеся в плоскости, перпендикулярной оси вращения барабана, выполнены сплошными.The utility model is characterized by a set of essential features previously unknown from the prior art, characterized in that the surfaces of the prismatic segments installed on the drum and the surface of the bandage, located in a plane perpendicular to the axis of rotation of the drum, are made solid.

Предложенная конструкция плавающего соединения барабана и бандажа обеспечивает возможность как компенсирования теплового расширения, так и предотвращения осевого смещения барабана и отличается простотой, и прочностью, поскольку структура каждого призматического сегмента, установленного на барабане, а также структура бандажа не подвергается дополнительным механическим воздействиям, ослабляющим их конструкцию.The proposed design of the floating connection of the drum and the bandage provides the ability to both compensate for thermal expansion and prevent axial displacement of the drum and is simple and durable, since the structure of each prismatic segment installed on the drum, as well as the structure of the bandage, is not subject to additional mechanical stress that weakens their design .

Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении риска выхода из строя плавающего соединения барабана и бандажа вращающейся печи, тем самым повышается надежность вращающейся печи.This ensures the achievement of a technical result, which consists in reducing the risk of failure of the floating connection of the drum and the bandage of the rotary kiln, thereby increasing the reliability of the rotary kiln.

Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».A utility model is characterized by a set of essential features previously unknown from the prior art, which indicates its compliance with the patentability criterion of “novelty”.

Полезная модель поясняется следующими фигурами.The utility model is illustrated by the following figures.

Фиг. 1 - Плавающее соединение барабана и бандажа вращающейся печи, в котором ограничение осевого перемещения барабана обеспечивается за счет сегментов, расположенных на барабане, и торцевой поверхности кольцевого выступа, выполненного на внутренней поверхности бандажа, поперечное сечение.Fig. 1 - Floating connection of the drum and the bandage of a rotary kiln, in which the axial movement of the drum is limited by segments located on the drum and the end surface of the annular protrusion made on the inner surface of the bandage, cross section.

Фиг. 2 - Плавающее соединение барабана и бандажа вращающейся печи по Фиг. 1, вид спереди.Fig. 2 - Floating connection of the drum and bandage of the rotary kiln according to FIG. 1, front view.

Фиг. 3 - Плавающее соединение барабана и бандажа вращающейся печи по Фиг. 1, в котором направление прямых наклонных поверхностей сегментов чередуется, вид спереди.Fig. 3 - Floating connection of the drum and bandage of the rotary kiln according to FIG. 1, in which the direction of the straight inclined surfaces of the segments alternates, as seen from the front.

Фиг. 4 - Плавающее соединение барабана и бандажа вращающейся печи, в котором ограничение осевого перемещения барабана обеспечивается за счет сегментов, расположенных на барабане, и торцевой поверхности бандажа, поперечное сечение.Fig. 4 - Floating connection of the drum and the bandage of a rotary kiln, in which the axial movement of the drum is limited by segments located on the drum and the end surface of the bandage, cross section.

Фиг. 5 - Плавающее соединение барабана и бандажа вращающейся печи по Фиг. 4, в котором направление прямых наклонных поверхностей сегментов чередуется, вид спереди.Fig. 5 - Floating connection of the drum and bandage of the rotary kiln according to FIG. 4, in which the direction of the straight inclined surfaces of the segments alternates, as seen from the front.

Фиг. 6 - Плавающее соединение барабана и бандажа вращающейся печи по Фиг. 1, при этом пары сегментов, расположенные в одном ряду, смещены друг относительно друга, вид сверху.Fig. 6 - Floating connection of the drum and bandage of the rotary kiln according to FIG. 1, while pairs of segments located in the same row are offset relative to each other, top view.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути полезной модели ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая полезная модель ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.To illustrate the possibility of implementation and a more complete understanding of the essence of the utility model, a variant of its implementation is presented below, which can be changed or supplemented in any way, while this utility model is in no way limited to the presented variant.

Вращающаяся печь содержит барабан 10 и бандаж 12, при этом печь снабжена плавающим соединением барабана и бандажа. Плавающее соединение барабана и бандажа представлено в виде двух рядов парных призматических сегментов 14 и 16, имеющих взаимные прямые наклонные поверхности, между которыми выполнен тепловой зазор. Призматические сегменты 14 закреплены на барабане 10, а призматические сегменты 16 закреплены на бандаже 12. The rotary kiln contains a drum 10 and a bandage 12, and the kiln is equipped with a floating connection between the drum and the bandage. The floating connection of the drum and the bandage is presented in the form of two rows of paired prismatic segments 14 and 16, having mutual straight inclined surfaces, between which there is a thermal gap. Prismatic segments 14 are fixed to the drum 10, and prismatic segments 16 are fixed to the bandage 12.

В одном варианте осуществления плавающее соединение барабана и бандажа ограничивает осевое перемещение барабана 10 относительно бандажа 12 за счет упора боковыми поверхностями призматических элементов 14 барабана в поверхности кольцевого выступа 18 бандажа (Фиг. 1).In one embodiment, the floating connection of the drum and the bandage limits the axial movement of the drum 10 relative to the bandage 12 due to the support of the side surfaces of the prismatic elements 14 of the drum in the surface of the annular protrusion 18 of the bandage (Fig. 1).

В другом варианте осуществления плавающее соединение барабана и бандажа ограничивает осевое перемещение барабана 10 относительно бандажа 12 за счет упора боковыми поверхностями призматических элементов 14 в торцевые поверхности бандажа 12 (Фиг. 4).In another embodiment, the floating connection of the drum and the bandage limits the axial movement of the drum 10 relative to the bandage 12 due to the side surfaces of the prismatic elements 14 resting on the end surfaces of the bandage 12 (Fig. 4).

В обоих из вышеописанных вариантов осуществления возможно расположение пар сегментов 14 и 16 таким образом, что направления прямых наклонных поверхностей в каждой соседней паре сегментов совпадают друг с другом (Фиг.2) или таким образом, что направления прямых наклонных поверхностей в каждой соседней паре сегментов чередуются (Фиг.3, Фиг.5)In both of the above-described embodiments, it is possible to arrange the pairs of segments 14 and 16 in such a way that the directions of the straight inclined surfaces in each adjacent pair of segments coincide with each other (Fig. 2) or in such a way that the directions of the straight inclined surfaces in each adjacent pair of segments alternate (Fig.3, Fig.5)

Также во всех вышеописанных вариантах осуществления пары сегментов 14 и 16 могут быть смещены друг относительно друга (Фиг.6).Also, in all of the above-described embodiments, pairs of segments 14 and 16 can be offset relative to each other (Figure 6).

Полезная модель работает следующим образом.The utility model works as follows.

Посредством загрузочного устройства, с торца вращающейся печи загружают промышленные объемы сырья, при этом призматические сегменты 14 упираются либо в торцевую поверхность бандажа 12, либо в торцевую поверхность кольцевого выступа 18, что не позволяет барабану 10 сместиться относительно бандажа 12 в продольной оси.By means of a loading device, industrial volumes of raw materials are loaded from the end of the rotating kiln, while the prismatic segments 14 abut either the end surface of the bandage 12 or the end surface of the annular protrusion 18, which does not allow the drum 10 to move relative to the bandage 12 in the longitudinal axis.

Во время или после загрузки сырья в печь ее разогревают до рабочей температуры. В процессе разогрева диаметр барабана 10 увеличивается ввиду наличия теплового расширения металла, из которого он изготовлен. При этом наличие теплового зазора между призматическими сегментами 14 и 16 исключает возможность дефекта барабана 10 или бандажа 12. Также при достаточном тепловом расширении металла, из которого выполнен барабан 10, тепловой зазор уменьшается, и призматические сегменты 14, расположенные на барабане 10, входят в контакт с призматическими сегментами 16, расположенными на бандаже, что совокупно с ограничением осевого перемещения обеспечивает «заневоливание» барабана 10 относительно бандажа 12 во всех плоскостях. При этом в случае возникновения необходимости вращения печи в обратную сторону за счет того, что направление прямых наклонных поверхностей призматических сегментов 14 и 16 чередуется, удается избежать прерывания зацепления сегментов 14 и 16, что в свою очередь позволяет избежать смещения бандажа 12 относительно барабана 10.During or after loading raw materials into the oven, it is heated to operating temperature. During the heating process, the diameter of the drum 10 increases due to the presence of thermal expansion of the metal from which it is made. In this case, the presence of a thermal gap between the prismatic segments 14 and 16 eliminates the possibility of a defect in the drum 10 or bandage 12. Also, with sufficient thermal expansion of the metal from which the drum 10 is made, the thermal gap decreases, and the prismatic segments 14 located on the drum 10 come into contact with prismatic segments 16 located on the bandage, which, together with the limitation of axial movement, ensures “captivity” of the drum 10 relative to the bandage 12 in all planes. In this case, if it becomes necessary to rotate the furnace in the opposite direction, due to the fact that the direction of the straight inclined surfaces of the prismatic segments 14 and 16 alternates, it is possible to avoid interruption of the engagement of the segments 14 and 16, which in turn avoids displacement of the band 12 relative to the drum 10.

Наличие сплошной конструкции поверхностей сегментов 14 барабана 10 и поверхностей бандажа 12, находящихся в плоскости, перпендикулярной оси вращения барабана позволяет избежать разрушения всего плавающего соединения в случае возникновения нагрузки на плавающее соединение. Кроме того, позволяет упростить конструкцию плавающего соединения барабана 10 и бандажа 12 вращающейся печи.The presence of a continuous structure of the surfaces of the segments 14 of the drum 10 and the surfaces of the bandage 12, located in a plane perpendicular to the axis of rotation of the drum, allows one to avoid destruction of the entire floating joint in the event of a load on the floating joint. In addition, it makes it possible to simplify the design of the floating connection of the drum 10 and the bandage 12 of the rotary kiln.

Таким образом, обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении риска выхода из строя плавающего соединения барабана и бандажа вращающейся печи, тем самым повышается надежность вращающейся печи.Thus, the achievement of a technical result is achieved, which consists in reducing the risk of failure of the floating connection of the drum and the bandage of the rotary kiln, thereby increasing the reliability of the rotary kiln.

Claims

1. A rotary kiln containing a drum and a bandage, wherein the kiln is equipped with a floating connection between the drum and the bandage, presented in the form of two rows of paired prismatic segments installed on the drum and bandage opposite each other and having mutual straight inclined surfaces, between which there is a thermal gap, wherein the prismatic segments on the drum provide the ability to limit the axial movement of the drum relative to the bandage due to the support of surfaces located in a plane perpendicular to the axis of rotation of the drum in the surface of the bandage, located opposite the mentioned surfaces of the prismatic segments of the drum, characterized in that the surfaces of the prismatic segments installed on the drum and the surfaces of the bandage, located in a plane perpendicular to the axis of rotation of the drum, are made solid.

2. The furnace according to claim 1, characterized in that the pitch between paired prismatic segments is equal to the length of the segment.

3. The furnace according to claim 1, characterized in that the end surfaces of the bandage are represented as the surfaces of the bandage against which the end surfaces of the prismatic segments abut.

4. The furnace according to claim 1, characterized in that the paired prismatic segments located in the same row are offset relative to each other.

5. The furnace according to claim 1, characterized in that the paired prismatic segments are installed in one row in such a way that the direction of their straight inclined surfaces alternates.