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　　摘 要：冷却机用于冷却烧出的高温熟料。通过将物料在筒体中回转前进与对流冷风产生热交换，到达冷却的目的。本课题争论的主要内容有主传动和关心传动功率的设计计算；大齿圈和小齿轮副设计；减速装置的选择设计；齿轮轴设计；齿轮与轴的强度校核；相关传动装置的构造设计。在本课题中沟通电动机改为直流调速电动机，看火工可以依据窑况、料层的厚薄以及二次风的温度进展手动调整单筒冷却机的转速以求获得合理的工况, 为看火操作制造了有利条件。加强大小齿轮罩壳的密封，保持润滑油的清洁。在运行到800r/min 以上还没有引发共振时快速提速到900r/min；检查调整好小齿轮和齿圈的间隙,寻常加强系统维护,尽可能削减啮合冲击力,检查齿轮面并清洗换面。冷却机中部直径大,可大幅度提升冷却容积;加以适当的主电机使冷却机体转动加快,使熟料与空气得以充分热传递。这个课题充分考察了4000t/d 冷却机传动装置设计的可行性，是对大产量冷却机传动的牢靠性的设计。

　　Design of the Gearing of the Cooling Machine

　　Abstract: Cooling machine is used for cooling the high temperature chamotte. Material in the cooling m阿chine exchanges heat with convective cold blast when it is advance reelingly. The research mainly consists of the design of the main device , accessory drive , big Gear and small gear, deceleration devices, gear shaft , gear shaft strength check-up and something the topic,alternating current motor is instead of direct current speed regulating motor. Workers can adjust single-speed of cooling machine to a reasonable working under the conditions of the fire kiln, the thick layers and the secondary air

　　temperature .It creates a favorable operating condition .To strengthen the size of the sealed gear and maintain the cleanliness of lubricants , is necessary. In operation to 800 r/min ,more resonance had not been triggered when accelerating to 900 r/min rapidly. Examining and adjusting small gear and big gear is in an effort to strengthen the system in peacetime maintenance .To minimize the impact of meshing and gear check for surface and surface cleaning .The created Cooler Central diameter , can be greatly increased cooling capacity. It will be appropriate to turn the main motor rotation speed up at the cooling body so that clinker and the air is full of heat transfer. This issue fully investigated the feasibility of 4000 t / d cooling Drive, is the design of the large cooling machine’s

　　Key word: Cooling machine; Drive; Gear; Gear enclosures.

　　本课题是 4000t/d 冷却机的设计，课题来源：江苏鹏飞集团；本课题由 3 人进展，本人负责传动装置的设计。传动装置是冷却机的重要组成局部之一。在传动设计中,必需对防雨,防尘,隔热和散热,以及润滑等方面实行可能完善的措施 ,为连续安全运转制造有利条件。主电机应配有测速发电机,常常监测和显示窑速,保证精度。冷却机筒体进出口都有高温气体和炎热的物料通过 ,这打算了只能承受周边传动的方式。传动装置一般安装在接近筒体中部的托轮根底上,以削减末端轮带和托轮中心之间考虑膨胀的偏离量,并减轻筒体所受扭矩,这些设计原则对长冷却机特别的重要。为避开温度高的烧成带,传动装置通常安装在窑尾第一档根底上。为了能够更好的保证冷却机的长期安全运转，除了要求筒体直而圆和支承装置牢靠外，传动平稳牢靠也很重要。假设传动不稳，使筒体产生振动，易使耐火砖脱落，直接影响筒体的直和圆和支承装置的结实性。在安装传动装置是要考虑以下几点因素 :主减速机与小齿轮的同轴度；大齿圈与小齿轮的齿侧间隙与齿顶间隙；大齿圈与小齿轮的接触点[6。]

　　本课题拟解决的问题：原单筒冷却机的传动装置承受沟通电动机，转速不行调，

　　始终以全速运转。在产量低时，冷却机内料层薄，不利于二次风温的提取，给窑头操作造成了困难。单筒冷却机工作环境较差，粉尘浓度一般都很高，假设大小齿轮罩壳密封不良，就会渗入大量粉尘，使润滑油不能保持应有的清洁，势必加剧大小齿轮的磨损，使其寿命快速缩短。主电机运转到800—900r/min 之间的某段转速时, 冷却机消灭猛烈振动,但主电机连续提速到 900r/min 以上时,机组又趋于平衡。4000 吨熟料冷却需要筒体直径大,筒体长会影响单筒冷却的冷却效率。

　　解决方案及预期效果：将沟通电动机改为直流调速电动机，看火工可以依据窑况、料层的厚薄以及二次风的温度进展手动调整单筒冷却机的转速以求获得合理的工况 , 为看火操作制造了有利条件。加强大小齿轮罩壳的密封，保持润滑油的清洁。在运行到 800r/min 以上还没有引发共振时快速提速到 900r/min；检查调整好小齿轮和齿圈的间隙,寻常加强系统维护,尽可能削减啮合冲击力,检查齿轮面并清洗换面。冷却机中部直径大,可大幅度提升冷却容积;加以适当的主电机使冷却机体转动加快,使熟料与空气得以充分热传递。这样做能大大的提升冷却机效率，并保持冷却机平稳运行。

　　单筒冷却机在水泥工业中应用历史最为悠久。过去都应用在湿法、半干法、干法长窑和中小型预热器窑上。

　　单筒冷却机具有设备简洁、运转率高、动力消耗高、适合使用的范围广、工艺布置敏捷、操作简洁、维护便利、没有废气排放〔不需设收尘器〕、投资省的优点。理应得到大力推广使用，尤其是中小型回转窑的建或改造它应是设备的最正确选择。但是国内老式单筒冷却机存在扬料板寿命短，筒体散热损失大，出料温度高，热效率低等问题。因此，当前建厂尤其是大中型型干法厂很少承受。通过一系列分析国外单筒冷却机主要参数和筒内冷却装置后 ，觉察国内单筒冷却机存在很多不合理的地方， 如筒体长径比偏小、容积负荷偏大、冷却装置构造不合理等。

　　在国内，单筒冷却机较多地用于日产 1000t 以下的水泥熟料生产线，但在设备大型化过程中因受到热交换速率低等问题的制约，如熟料得不到应有的冷却，出机熟料温度高，入窑二次风温度偏低，筒体直径超过窑直径等，未能得到进展，而这样一些问题在设备规格较小时，由于筒体散热较大则可得到某一些程度的缓解。在国外， 单筒冷却机虽有用于日产 4000t 水泥熟料大型预分解窑生产线上的，但同样受到以上问题的困扰，所占冷却机市场占有率仅为 5%左右，而且 90 年月以来型蓖式冷却机几乎完全取代了其它形式的冷却机。随着近年来单筒冷却机内部型高效扬料装置的开发成功和内部耐火隔热材料的不断改善，单筒冷却机的热交换效率得到很大提高；增加了单筒冷却机对蓖式冷却机的竞争力量。国外已经消灭了与 2023～3700t/d 配套的大型单筒冷却机，52m 单筒冷却机，其产量为4500t/d。

　　本课题争论的主要内容有主传动和关心传动功率的设计计算；大齿圈和小齿轮副设计；减速装置的选择设计；相关传动装置的构造设计。

　　单筒冷却机传动，大致上可以分为两大类：物理运动和液压传动。物理运动又可分为单传动和双传动。目前绝大多数为物理运动。由于液压传动装置的零部件制造加工简单，协作精度要求高，使用材料及油液价格较贵，简洁产生漏油；修理技术水平要求比较高，修理工作量较大；如修理或配件供给不准时，会使工作效率下降，影响筒体转速。

　　本课题用机械传动，如 2-1 图所示，由电机 1 通过减速机 2 带动小齿轮 3 传

　　我们承受直流电动机，它的调速范围广，可实现平滑无级调速，起动平稳，起动性能好，有利于实现自动化操作。当承受可控硅整流、直流电机调速系统时，其调速范围可达 1：10 以上，且起动快，修理量小。

　　正常运转的单筒冷却机，其功率包括提升物料到规定高度的负荷率和抑制支承装置、密封装置、传动装置摩擦的功率。

　　与水平夹角等于或略大于物料休止角θ 时，则物料颗粒沿其料层外表滑落下来；又因筒体是倾斜布置的，故物料在筒中，还沿轴向翻滚前进。

　　如图 3-1 所示，物料处于筒体中心垂线的一侧，G m 为物料重量，作用在弓形面积的重心 a 上，因此物料产生与筒体回转方向相反的力矩。要将物料提升到肯定高度，到达沿周向翻滚和沿轴向输送物料的目的，就必需抑制由物料重量 G m 引起的反转力矩，这就是冷却机消耗的有效功率。

　　注：α 角为筒内物料弓形端面积所对中心角的一半。得α =46

　　=3 3 70sin35sin46

　　支承装置的摩擦消耗：最重要的包含托轮轴与轴承之间的滑动摩擦及轮带与托带间的滚动摩擦；

　　但其中最主要的是托轮轴与轴承之间的滑动摩擦消耗，而轮带与托轮的摩擦消耗以及密封件之间的摩擦消耗与前者比较是很小的，可无视不计。传动装置的摩擦消耗可用传动效率来表达。现在只考虑第一项消耗的前提下，来推导摩擦功率消耗的公式。

　　式〔3-16〕中，由于θ 、α 及 f 所取数值与真实的情况的出入，如物料休止角θ ， 在筒中各带中是不同的。在枯燥带、分解带、，由于从物料中析出水蒸气几二氧化碳气体，使物料呈流态化，此时θ 值较烧成带θ 值小的多。故式〔3-16〕计算结果， 误差较大。

　　为了应用式〔3-16〕时有所比较，先推举“水泥工业设计院”建立在统计分析根底上的阅历公式如下，以供参考。