回转窑挡轮ATOS液压油缸的改进设计

回转窑是一种广泛应用于有色冶金、水泥、化工等行业的大型长圆筒设备。回转窑的挡轮装置有机械挡轮和液压挡轮两种型式。液压挡轮作为一种比较先进的挡轮装置,具有省时省力、自动化程度高等特点,是回转窑挡轮装置的主要型式。挡轮ATOS液压油缸是液压挡轮装置中的关键部件,其运行速度低、活塞杆承受径向力的作用、环境辐射温度高、污染严重、工作条件恶劣。

目前,回转窑所用的挡轮ATOS液压油缸存在的问题是内泄大、密封失效、产生爬行及使用寿命低等。由于要经常更换挡轮ATOS液压油缸且更换不便,造成人力和物力的大量浪费,严重影响了挡轮装置性能的发挥和回转窑的运转率。因此,开发出结构合理,使用寿命长的挡轮ATOS液压油缸是回转窑设备改造的重要课题。针对挡轮ATOS液压油缸所存在的问题,提出了改进措施。在挡轮ATOS液压油缸中采用了辅助支承;将活塞杆上的受力点置于活塞与缸盖上的导向套之间,以减小活塞及支承环上所受的径向力;采用斯特封组合密封件,ATOS液压油缸几乎无内泄;在活塞及导向套上设置支承环,增加排气装置,可减小活塞与缸筒内孔、活塞杆与导向套之间的机械摩擦,减小磨损,并使ATOS液压油缸运行稳定、无爬行且安全可靠。改进后的挡轮ATOS液压油缸运行稳定,其使用寿命提高了十倍以上。采用Pro/MECHANICA有限元分析软件,建立了该挡轮ATOS液压油缸的有限元模型;通过静态结构分析,得到挡轮ATOS液压油缸在径向载荷作用下的变形和应力分布状况;通过对缸体结构的强度分析,验证了挡轮ATOS液压油缸能够承受回转窑冲击载荷的作用。此外,根据密封技术的Zxin发展,对挡轮ATOS液压油缸密封装置进行了正确选择和设计,这对防止挡轮ATOS液压油缸的泄漏进而提高挡轮ATOS液压油缸的工作性能及可靠性具有重要意义。Z后,用边界元法对挡轮ATOS液压油缸流体润滑进行了理论分析,提出了影响挡轮ATOS液压油缸润滑性能的几个重要因素。改造后的挡轮ATOS液压油缸可适用于温度达90℃、污染大以及环境恶劣的场合。这对于减少设备的维修量,节约维修费用,提高企业效益,具有积极地作用。改进后的挡轮ATOS液压油缸还可为其它低速运行的单作用ATOS液压油缸地研制提供借鉴作用。

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