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 滾筒干燥設(shè)備的結(jié)構(gòu)總體設(shè)計（二）滾筒干燥設(shè)備的組件設(shè)計 |
滾筒干燥設(shè)備的滾筒組件包括筒體、端蓋、端軸和支承軸承等。其中端蓋和端軸，按其工作狀況下傳遞扭矩的狀態(tài)，分為主動和從動兩側(cè)。主動側(cè)的端軸上，組裝輸入功率的傳動件。筒體內(nèi)的供熱介質(zhì)，是從端軸的一側(cè)或兩側(cè)組裝的進氣頭中引入或引出，故端軸和端蓋為空心的結(jié)構(gòu)。雙滾筒干燥設(shè)備，可分為主動和從動滾筒，主動滾筒的兩端均有傳動齒輪。滾筒的支承，一般為滑動軸承（用于帶狀物料干燥的多滾筒干燥設(shè)備常采用滾動軸承）。雙滾筒型的從動滾筒的軸承座，可以微調(diào)移動，調(diào)節(jié)兩筒之間的間隙。滾筒組件設(shè)計的內(nèi)容包括滾筒型式的選擇、滾筒組件的強度和剛度計算，選擇合適的材質(zhì)后，確定相應(yīng)構(gòu)件的壁厚和結(jié)構(gòu)尺寸，并提出制造、加工和組裝的技術(shù)要求。采用飽和蒸汽作為干燥熱源的滾筒，因其設(shè)計壓力，應(yīng)作為壓力容器進行設(shè)計、制造和驗收，并遵循國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)定》監(jiān)察和管理。
（一）滾筒的結(jié)構(gòu)型式：
按筒體材料和加工方法，分為鑄造滾筒與焊接滾筒兩類。鑄造滾筒筒體和端蓋、端軸均分別由澆鑄件經(jīng)加工和熱處理后組裝而成。鑄件的材料，常為鑄鐵和鑄鋼。這類滾筒筒體壁厚較厚15-32mm）、重量大、熱阻大、導熱性差。具有熱容量大，傳熱穩(wěn)定，良好的耐磨性和剛性等優(yōu)點，適用于要求供熱穩(wěn)定、無腐蝕性的物料干燥。焊接滾筒筒體由具有焊接性的板材卷焊之后，加工而成。材料一般為碳鋼和不銹鋼。端蓋和端軸的加工，可為焊接件、鍛件或鑄件。焊接型筒體具有壁薄、導熱性好、單件加工方便、適用材料廣、筒體的直徑與長度范圍大等特點，為各類物料干燥常用的滾筒型式。除一般液相物料干燥用的焊接型滾筒外，在紡織行業(yè)中，有用紫銅薄板卷焊的筒體，采取烘圈壓配的方式與兩端的端蓋連接。此類滾筒壁厚2-3mm，筒體中部設(shè)置加強圈，可承受0.2-0.4MPa的蒸汽壓力。適用于要求傳熱快、表面光滑無銹跡、自重輕、轉(zhuǎn)動靈活的帶狀紡織物干燥。
（二）滾筒組件的受力狀態(tài)和強度與剛度條件：
1、受力狀態(tài)滾筒組件在工作狀態(tài)下承受的作用力，包括供熱介質(zhì)的內(nèi)壓力；筒體外壁由刮刀裝置及壓輥布膜裝置頂緊時的徑向力、周向力和筒體轉(zhuǎn)動中的摩擦阻力和剝離料膜的切削力；組裝于端軸上傳動件對端軸的徑向力和圓周力；端軸的進氣頭填料函密封裝置對轉(zhuǎn)動軸的填料摩擦阻力。還可能有由于筒體壁溫升高而產(chǎn)生軸向和徑向的熱膨脹所引起的二次應(yīng)力。各作用力的大小、方向與位置，可由滾筒組件總體設(shè)計提供的條件分別計算決定。
（1）傳動裝置對端軸的作用力安裝于滾筒端軸上的傳動件，采用不產(chǎn)生軸向力的直齒圓柱齒輪和鏈輪兩種形式。直齒圓柱齒輪對端軸的作用力在滾筒轉(zhuǎn)動狀態(tài)下將產(chǎn)生摩擦阻力和料膜的切削阻力。滾筒在靜態(tài)和動態(tài)時的受力是不同的。計算傳動功率和刮刀，裝置受力時，應(yīng)考慮滾筒轉(zhuǎn)動狀態(tài)的刮刀受力影響。正負號取值決定于刮刀裝置的布置方式，若刮刀頂緊后的切向力（ s）作用方向，與摩擦阻力（ f）的作用方向一致時，取正值；反之，則取負值。在確定滾筒處在轉(zhuǎn)動條件下的刮刀受力狀況時，應(yīng)考慮到由于筒體的圓柱度、料膜粘結(jié)力、刮刀剛度等因素影響下所出現(xiàn)在刀刃部位的自勵振擺現(xiàn)象，刀刃部位的上下微量位移，將改變各作用力之間的關(guān)系。
（2）供熱介質(zhì)的壓力和溫度對滾筒組件的受力影響筒內(nèi)的供熱介質(zhì)壓力，均勻地作用于筒體、端蓋和空心端軸的內(nèi)壁上，將分別在相應(yīng)位置產(chǎn)生環(huán)向和周向應(yīng)力和端蓋上的彎曲應(yīng)力，直接影響組件的強度。在滾筒的筒體和端蓋的強度計算中，決定強度的主要因素是供熱介質(zhì)的壓力，筒內(nèi)壓力越大，影響越大。筒體組件的壁溫升高，會產(chǎn)生熱膨脹，對筒體組件結(jié)構(gòu)有一定的影響，設(shè)計中應(yīng)予考慮。
（3）筒體、端蓋自重的受力影響滾筒組件的自重，對于兩端支承的軸承受力有一定的影響。在工作狀態(tài)下，自重將與刮刀頂緊作用力的徑向力進行合成，使軸承處承受摩擦阻力。 |
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