回转窑在冷热状态下齿轮啮合尺寸有何变化

回转窑的安装、调整是在冷态下进行的，而于热态之下运行工作。 在冷态安装、调整好的回转窑齿轮传动，其啮合尺寸在热态工作中将受温度影响而发生较大的变化。 这种变化在安装、调整时必须预先给予充分考虑。 否则，窑在热态工作时，齿轮传动的平稳性将会受到破坏，轻者齿轮磨损加剧而降低使用寿命，重者产生强烈震动，甚至断牙报废而中断生产。
回转窑在冷窑状态下，轮带活套在窑体上，它们之间的间隙通常设计为６～１２ｍｍ。 当窑在热态工作时，窑体受热温升通常约为２００～３００℃，轮带受热温升通常约为１００～２００℃，两者温差约为１００℃。 由于这种温差存在，窑体和轮带在径向方向的热膨胀量不同，前者的热膨胀量大于后者。 假设窑体和轮带的径向 热膨胀量差值为Δb ，那么热态下窑体与轮带之间的间隙比冷窑安装预留的间隙减少了Δb ，从而窑体及大齿轮的中心标高则相应地提高了 Δb ／２。 对于直径３．９５ｍ ×５６ｍ 预分解窑，其Δb 值约为４～５ｍｍ。
回转窑支承装置的轮带和托轮，因受热影响其径向尺寸增大，而两托轮间的距离基本不变，故窑体及大齿轮的中心标高也将相应地提高。 令轮带的半径为R ，其径向的热膨胀量为 ΔR ；托轮的半径为r ，其径向的热膨胀量为 Δr。 ΔR 和Δr 可从下面两式分别算出：
ΔR ＝Rt带 α
Δr ＝rt托 α
两式中：R 、r———轮带、托轮的半径，ｍｍ；
        t  、t ———轮带、托轮热态温升值，℃；
        α———钢材线膨胀系数，α＝１２×１０ ，１／℃。
轮带及托轮受热膨胀后，轮带的中心标高相应的提高值为：
 Δb  ＝ （R ＋ΔR ＋r ＋Δr） －［（R ＋r）ｓｉｎ３０°］ －（R ＋r）ｓｉｎ６０°
那么，窑受热影响后，窑体及大齿轮的中心标高总的提高值为：
ΔB ＝ Δb１ ＋Δb２
回转窑在热态工作时，大、小齿轮也同样受热膨胀，其齿顶间隙将缩小 Δx 。令大、小齿轮径向热膨胀量分别为Δx″和Δx′，齿轮啮合齿顶间隙的缩小值应为：
Δx ＝ （Δx′＋Δx″）
其中：
Δx′＝D t′α
两式中：D  、D ———小、大齿轮齿顶圆直径，ｍｍ；
        t′、t″———小、大齿轮热态温升值，℃；
       α———钢材线膨胀系数，为１２×１０ ，１／℃。
设定回转窑在冷态安装时，其大、小齿轮的中心在水平面上的投影距离为A ，在垂直面上的投影距离为B 。 那么，回转窑在热态工作时，因窑体、轮带、托轮及大、小齿轮受热影响后，其大、小齿轮啮合的齿顶间隙比冷窑状态所发生的综合变化值应为：
 Δe ＝ A  ＋（B ＋ΔB ） － A  ＋B  －Δx
通常，回转窑在热态工作时，其窑体、轮带、托轮及大、小齿轮等部件受热膨胀后，改变了齿轮啮合尺寸，齿轮啮合之齿顶间隙有所增大而非缩小。 关于热态窑的齿轮齿顶间隙增大问题，也可以从丹麦史密斯公司对回转窑齿轮传动安装时之齿侧间隙的规定，间接地给予佐证。 该公司对 矱３．９５ｍ ×５６ｍ 回转窑齿轮传动安装、调整的齿侧间隙的要求是：冷态窑为４．６ｍｍ、热态窑为 ６．９ｍｍ。 可见，回转窑热态时的齿顶间隙比冷态安装的齿顶间隙变得大些。