回转窑设计

回转窑基础设计(design of rotary kiln foundation)

支承回转窑并将其荷载传递给地基的基础设计。回转窑是煅烧物料的主要设备。窑体具有3％～5％的斜度，工作转数一般小于3r／min，窑体荷载通过托轮底座传递给基础。由于窑内温度高，窑体会变形，有时导致某一托轮脱空，造成基础受力不均匀。

基础形式回转窑基础由传动基础、托轮基础等多个独立基础组成(见图)。为使刚性窑体安全运转，对于软弱地基或高压缩地基，应采取必要措施，以减少基础的沉降差。回转窑一般采用钢筋混凝土大块式或墙式基础。当生产工艺有特殊要求或考虑经济合理时，也可采用框架式基础。基础内有筒式冷却机通过时，基础应设计成墙式或框架式，并应考虑温度影响和采取必要的隔热措施。

回转窑及基础示意图

1-托轮基础；2-传动基础；3-走台；4-牙轮；5-窑头；6-窑尾

基础计算由于回转窑工作转速很低，动力影响小，一般不作动力计算。计算时，除齿轮的传动力考虑2．0的动力系数外，其它荷载均不考虑动力系数。窑基础的静力计算包括地基承载力、基础构件承载力、基组(包括设备、基础和基础上的回填土)总质心与基底形心之间的偏心值等，要满足现行规范的要求。必要时，尚应计算基础的沉降，以满足设备正常运转的要求。当处于地震区内，受工艺、地形等条件限制，基础高度较高时，尚应考虑地震作用的影响。计算窑基础地基承载力时应考虑下列荷载：托轮传递的荷载(包括垂直荷载和水平荷载)、牙轮驱动时传递的荷载、电机及减速机与托轮座架的重量、基础自重、台阶上的回填土重和工作走道传递的荷载等。托轮传递的荷载按照以下三种情况进行计算，要使任一种情况的地基承载力均不大于允许值：(1)当窑体正常运转时，要考虑托轮传递的垂直荷载和由此在托轮与轮带间产生的纵向水平力。若窑体位于地震区，还应考虑与地震作用的组合。(2)当窑体发生纵向变形(即轮带不圆或窑体稍有弯曲变形)时，托轮传递荷载不均匀，一般考虑不均匀系数1．5。(3)当窑体或轮带发生较大变形，致使一个托轮脱空时。此时在该托轮基础上，仅有一个托轮受力并考虑不均匀系数1．3，同时还应计算由此垂直荷载产生的纵向水平力、横向水平力和偏心弯矩。一般第(3)种荷载情况是基础的控制荷载。为防止运转时整个窑体上窜下滑，当在传动基础上设有挡轮时，尚须考虑窑体倾斜

产生的纵向水平力，此力作用在挡轮轴承中心线处，且不须与上述三种情况产生的纵向水平力同时考虑，而取其最大者。

基础构造体积不大于40m3的墙式和大块式基础，一般仅在基础顶面传动齿轮处配置构造钢筋；当体积大于40m3时，墙式基础宜沿墙面和底板上下面以及大块式基础顶面和底面配置构造钢筋。墙式基础和大块式基础的悬挑部分、墙式基础的顶板梁以及框架式基础应按计算配筋。在孔、坑及开口等削弱部位应配置附加钢筋。