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 滚筒干燥设备的结构总体设计（二）滚筒干燥设备的组件设计 |
滚筒干燥设备的滚筒组件包括筒体、端盖、端轴和支承轴承等。其中端盖和端轴，按其工作状况下传递扭矩的状态，分为主动和从动两侧。主动侧的端轴上，组装输入功率的传动件。筒体内的供热介质，是从端轴的一侧或两侧组装的进气头中引入或引出，故端轴和端盖为空心的结构。双滚筒干燥设备，可分为主动和从动滚筒，主动滚筒的两端均有传动齿轮。滚筒的支承，一般为滑动轴承（用于带状物料干燥的多滚筒干燥设备常采用滚动轴承）。双滚筒型的从动滚筒的轴承座，可以微调移动，调节两筒之间的间隙。滚筒组件设计的内容包括滚筒型式的选择、滚筒组件的强度和刚度计算，选择合适的材质后，确定相应构件的壁厚和结构尺寸，并提出制造、加工和组装的技术要求。采用饱和蒸汽作为干燥热源的滚筒，因其设计压力，应作为压力容器进行设计、制造和验收，并遵循国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监察规定》监察和管理。
（一）滚筒的结构型式：
按筒体材料和加工方法，分为铸造滚筒与焊接滚筒两类。铸造滚筒筒体和端盖、端轴均分别由浇铸件经加工和热处理后组装而成。铸件的材料，常为铸铁和铸钢。这类滚筒筒体壁厚较厚15-32mm）、重量大、热阻大、导热性差。具有热容量大，传热稳定，良好的耐磨性和刚性等优点，适用于要求供热稳定、无腐蚀性的物料干燥。焊接滚筒筒体由具有焊接性的板材卷焊之后，加工而成。材料一般为碳钢和不锈钢。端盖和端轴的加工，可为焊接件、锻件或铸件。焊接型筒体具有壁薄、导热性好、单件加工方便、适用材料广、筒体的直径与长度范围大等特点，为各类物料干燥常用的滚筒型式。除一般液相物料干燥用的焊接型滚筒外，在纺织行业中，有用紫铜薄板卷焊的筒体，采取烘圈压配的方式与两端的端盖连接。此类滚筒壁厚2-3mm，筒体中部设置加强圈，可承受0.2-0.4MPa的蒸汽压力。适用于要求传热快、表面光滑无锈迹、自重轻、转动灵活的带状纺织物干燥。
（二）滚筒组件的受力状态和强度与刚度条件：
1、受力状态滚筒组件在工作状态下承受的作用力，包括供热介质的内压力；筒体外壁由刮刀装置及压辊布膜装置顶紧时的径向力、周向力和筒体转动中的摩擦阻力和剥离料膜的切削力；组装于端轴上传动件对端轴的径向力和圆周力；端轴的进气头填料函密封装置对转动轴的填料摩擦阻力。还可能有由于筒体壁温升高而产生轴向和径向的热膨胀所引起的二次应力。各作用力的大小、方向与位置，可由滚筒组件总体设计提供的条件分别计算决定。
（1）传动装置对端轴的作用力安装于滚筒端轴上的传动件，采用不产生轴向力的直齿圆柱齿轮和链轮两种形式。直齿圆柱齿轮对端轴的作用力在滚筒转动状态下将产生摩擦阻力和料膜的切削阻力。滚筒在静态和动态时的受力是不同的。计算传动功率和刮刀，装置受力时，应考虑滚筒转动状态的刮刀受力影响。正负号取值决定于刮刀装置的布置方式，若刮刀顶紧后的切向力（ s）作用方向，与摩擦阻力（ f）的作用方向一致时，取正值；反之，则取负值。在确定滚筒处在转动条件下的刮刀受力状况时，应考虑到由于筒体的圆柱度、料膜粘结力、刮刀刚度等因素影响下所出现在刀刃部位的自励振摆现象，刀刃部位的上下微量位移，将改变各作用力之间的关系。
（2）供热介质的压力和温度对滚筒组件的受力影响筒内的供热介质压力，均匀地作用于筒体、端盖和空心端轴的内壁上，将分别在相应位置产生环向和周向应力和端盖上的弯曲应力，直接影响组件的强度。在滚筒的筒体和端盖的强度计算中，决定强度的主要因素是供热介质的压力，筒内压力越大，影响越大。筒体组件的壁温升高，会产生热膨胀，对筒体组件结构有一定的影响，设计中应予考虑。
（3）筒体、端盖自重的受力影响滚筒组件的自重，对于两端支承的轴承受力有一定的影响。在工作状态下，自重将与刮刀顶紧作用力的径向力进行合成，使轴承处承受摩擦阻力。 |
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