大型回转窑各零部件寿命的优化方法

回转窑是对散状或浆状物料进行加热处理的热工设备，在建材、冶金、化工等行业广泛使用。通常情况下，回转窑各主体部件的寿命是不同的，一旦某个部件达到了寿命极限，将出现故障性停窑，造成重大的生产损失。因此回转窑所有关键零部件剩余疲劳寿命相等是回转窑运行状态的重要标志。下文主要介绍如何优化窑各关键零部件的等寿命。

优化方法

1、对某大型回转窑整体模型进行有限元分析，在此基础上，以滚圈、托轮、托轮轴的剩余寿命相等作为目标函数，对各档滚圈与托轮的支承角进行优化。将回转窑各部件剩余寿命的计算程序集成到Isight优化软件中，寻找各档支承角的 解，保证各部件剩余寿命相等。对优化前后模型进行对比，优化结果达到等寿命优化的目的。

2、通过对回转窑整体模型进行热力耦合场的分析可知，回转窑在两档位之间的变形较大，同时两档位之间的变形量不相同，该变形量对筒体直线度的好坏有很大影响，同时反映出回转窑各档载荷分配不均，筒体的直线度有待优化。

3、通过对回转窑各档位支承角优化结果得出，各档位支承角频率优化点集中出现在33°到35°之间，说明要使回转窑各部件的剩余寿命尽可能相等，各档滚圈与托轮的较佳支承角必须在此区间内。同时说明，传统设计中支承角定义为30°并不合理。在日常维护中，需对回转窑支承角的调整引起重视。

4、通过对优化前后回转窑模型进行有限元分析结果对比可知，简体较大变形由8.35mm下降到6.719mm，优化调窑后筒体直线度有所改善，回转窑模型的较大应力值有所增大，但增幅很小，优化结果也满足回转窑强度要求。

5、通过优化前后的数据对比可知，优化后回转窑支承角寿命有了较大幅度的提高，虽然托轮和托轮轴的寿命的有所下降，但是下降幅度在50%以上各部件的平均寿命，回转窑各部件的寿命值更加均衡，优化结果实现了等寿命优化的目的。