水泥工廠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南之一回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)計(jì)算與設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)的計(jì)算與設(shè)計(jì) 窯系統(tǒng)照片回轉(zhuǎn)窯是水泥廠熟料煅燒的主要設(shè)備，以筒體的內(nèi)徑及長(zhǎng)度來(lái)表示其規(guī)格，筒體長(zhǎng)30180m，直徑1.86m，浮放在26對(duì)托輪上，托輪的組數(shù)視窯的直徑及長(zhǎng)度而定，兩托輪中心線與窯體斷面中心線之間的連線夾角為60°，窯體荷載通過(guò)托輪底座傳遞給基礎(chǔ)，參見(jiàn)窯系統(tǒng)示意圖。為了保證回轉(zhuǎn)窯正常有效運(yùn)轉(zhuǎn),必須要有安全可靠的基礎(chǔ)來(lái)支承回轉(zhuǎn)窯, 回轉(zhuǎn)窯是由電機(jī)通過(guò)減速機(jī)和大小牙齒輪來(lái)驅(qū)動(dòng)的，轉(zhuǎn)速很低，一般都小于3轉(zhuǎn)分鐘。 回轉(zhuǎn)窯體具有35%的斜度，由窯尾坡向窯頭，物料從高端的窯尾進(jìn)入，火煙由低端的窯頭噴入，形成物料與火煙的對(duì)流。由于窯內(nèi)煅燒帶溫度高，

2、窯體將會(huì)變形，有時(shí)將導(dǎo)致某一個(gè)托輪脫空，使基礎(chǔ)受力不均勻。根據(jù)生產(chǎn)工藝不同,一般濕法窯有6個(gè)基礎(chǔ), 而干法窯一般僅需要23個(gè)基礎(chǔ),其結(jié)構(gòu)形式一般為大塊式混凝土基礎(chǔ)和鋼筋混凝土墻式基礎(chǔ)。 回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)的計(jì)算方法：回轉(zhuǎn)窯屬于低速運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備,根據(jù)<<水泥工廠設(shè)計(jì)規(guī)范>>(GB 50295-1999) 9.8.5條,可不進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算,只需進(jìn)行靜力計(jì)算，另外根據(jù)9.8.6條, 回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)可不作抗震驗(yàn)算?；剞D(zhuǎn)窯基礎(chǔ)的地基反力, 不應(yīng)出現(xiàn)拉力, 頂點(diǎn)位移不應(yīng)大于3毫米, 相鄰基礎(chǔ)之間及與窯頭、窯尾相鄰基礎(chǔ)的沉降差不應(yīng)大于5毫米。只有2個(gè)窯基礎(chǔ)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)托輪托空的情況,所以不需要考慮此工況

3、,但是當(dāng)有2個(gè)以上基礎(chǔ)時(shí),必須考慮托輪托空的情況。 在計(jì)算時(shí)除對(duì)齒輪的傳動(dòng)力考慮2.0的動(dòng)力系數(shù)外，其它荷載均不考慮動(dòng)力系數(shù)。 1. 回轉(zhuǎn)窯基礎(chǔ)在驗(yàn)算地基承載力時(shí)，作用在基礎(chǔ)上的荷載應(yīng)按下列內(nèi)容計(jì)算： (a)托輪傳遞的荷載, 包括垂直荷載和水平荷載。 (b)牙輪驅(qū)動(dòng)時(shí)所傳遞的荷載。 (c)電機(jī)、減速機(jī)及托輪座架的重量。 (d)基礎(chǔ)自重及臺(tái)階上的回填土重。 (e)工作走道傳遞的荷載，2. 荷載的分析與組合: 托輪傳遞的荷載分三種情況進(jìn)行基礎(chǔ)計(jì)算，第三種荷載通常是基礎(chǔ)的控制荷載，見(jiàn)圖1。 圖1 托輪荷載示意圖 (a)正常運(yùn)轉(zhuǎn) (b)托輪脫空 (c)設(shè)有擋輪(a)窯體正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(圖1a), 托輪傳遞

4、的垂直荷載為Wm1, 則托輪與輪帶間產(chǎn)生的縱向水平力為H1:H1 = ± f1 · Wm1/cos (11) 式中 f1摩擦系數(shù)，取0.2 。 一托輪中心與窯體中心連線和垂直線夾角，一般取用 30°。H1 近似地作用在托輪中心線上。(b)窯體發(fā)生縱向變形時(shí)，即輪帶不圓或窯體稍有彎曲變形，使托輪傳遞荷載不均勻，在計(jì)算時(shí)，托輪傳遞的荷載乘1.5不均勻系數(shù)。 垂直荷載為Wm2：Wm21.5Wm1 (12)縱向水平力為H1a(作用點(diǎn)同H1)： H1a= ±f2 · Wm2/cos (13)式中 f2動(dòng)摩擦系數(shù)，取0.1。 (c)當(dāng)窯體或輪帶發(fā)生較大變形

5、，致使一個(gè)托輪脫空(圖1b), 此時(shí)在該托輪基礎(chǔ)上，僅有一個(gè)托輪受力，而垂直荷載要考慮不均勻系數(shù)1.3。 垂直荷載為Wm3： Wm31.3·1/2·Wm1065Wm1 (14) 縱向水平力為H1b： H1b= ±f2·Wm3/cos (15)橫向水平力(與窯體垂直方向) H2： H2Wm3·tg (16)此時(shí)Wm3產(chǎn)生偏心彎矩為M0.65Wm1·L/20.325 Wm1·Li(17)3. 窯體縱向推力H3：窯體的縱向設(shè)有35%斜率，當(dāng)窯體運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因自重下滑，或由于一雙托輪不平行，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使 整個(gè)窯體上竄，為此在個(gè)別窯基礎(chǔ)上設(shè)

6、有防止下滑或上竄的一對(duì) 水平擋輪(見(jiàn)圖1c)。H3作用在擋輪軸承中心線處，則： H3=±sinWmi±tgWmi(0.030.05)Wmi (18) 式中 窯體斜率， Wmi 所有托輪上承受垂直荷載總和。H3與H1，H1a , H1b不需同時(shí)考慮，取其最大者。4. 牙輪驅(qū)動(dòng)時(shí)所傳遞于基礎(chǔ)的水平力如圖2。 圖2 牙輪傳動(dòng)力在基礎(chǔ)上產(chǎn)生的水平力 H4=2 ·N ·cos (1-9) WH=2·N ·sin (1-10)H5H4 ·L1/L (1-11) H6=H4·(L-L1)/L (1-12) 式中 H4大牙輪對(duì)小牙

7、輪作用力的水平分力， WH大牙輪對(duì)小牙輪作用力的垂直分力; H5窯體對(duì)傳動(dòng)基礎(chǔ)托輪上的水平力; H6窯體對(duì)牙輪相鄰的基礎(chǔ)托輪上的水平力; L傳動(dòng)基礎(chǔ)托輪中心線與相鄰基礎(chǔ)托輪中心線間的距離; N齒輪傳動(dòng)力; a傳動(dòng)基礎(chǔ)牙輪中心線與該基礎(chǔ)托輪中心線間的距離; 齒輪傳動(dòng)力與水平線的夾角。 2齒輪的傳動(dòng)力考慮2.0的動(dòng)力系數(shù)。 5. 荷載組合： 根據(jù)托輪傳遞荷載的三種情況分別進(jìn)行組合，這三種荷載組合見(jiàn)表1。 表1荷載基礎(chǔ)類別 第一種 第二種第三種垂直荷載水平荷載垂直荷載水平荷載垂直荷載水平荷載縱向橫向縱向橫向縱向橫向托輪基礎(chǔ)一 般Wm1、Wma Wj 、Wg Wp±H1Wm2 、Wma Wj

8、、Wg Wp±H1aWm3、Wma Wj 、Wg 、Wp±H1b±H2與牙輪相鄰的Wm1、Wma Wj 、Wg Wp±H1H6Wm2 、Wma Wj、WgWp±H1aH6Wm3、Wma Wj 、Wg 、Wp±H1b±H2H6有擋輪的Wm1、Wma Wj 、WgWp±H1或±H3Wm2 、Wma Wj、WgWp±H1a或±H3Wm3、Wma Wj 、Wg 、Wp±H1b或±H3±H2H6傳動(dòng)基礎(chǔ)Wm、Wma Wmb 、Wj 、Wg WH 、Wp±H1或±H3H5Wm1、Wma Wmb 、Wj 、Wg 、WH 、Wp±H1