回转窑是冶金、化工、建材等行业生产流程中的核心设备，一次停窑事故将引起整个生产流程的中断，造成重大生产损失，保证其安全、高效、健康地运行是相应企业提高经济效益的关键。 回转窑通常重达千吨、长过百米，支承组数4～9档，是一种重载、大扭矩、多支点、超静定运行系统，运行中由于轴线变化导致载荷分配严重不均，引发多种机械故障与安全事故。 针对回转窑运行中的这一问题，论文以形成根据回转窑健康状态实施设备维护的理论与方法为目标，对回转窑运动、受力、强度、健康状态与轴线的关系以及轴线检测、轴线调整和断轴诊断的技术方法等方面，开展了系统深入地研究。 从研究复杂载荷变刚度超静定梁通用求解方法入手，研究了回转窑支承载荷分配的程序化求解方法，推导出托轮力计算的线性公式，得出如下结论：载荷分配与轴线偏差成线性关系；载荷分配受中间偏差影响大、两端小；垂直偏差影响载荷在各档的分配，水平偏差影响每档载荷在左右托轮的分配。 应用ANSYS有限元软件分别研究了托轮、滚圈、筒体应力分布规律以及应力大小与载荷的关系。研究表明：托轮最大应力出现在中截面，应力沿周向成脉动分布，分布规律与载荷大小无关，最大应力与载荷成比例关系；滚圈最大应力出现在内表面，成多级脉动应力分布，分布规律与载荷比有关而应力幅值与载荷大小有关，最大应力与载荷、载荷比成比例关系；筒体周向应力大于轴向应力，在外表面存在较大差异，周向应力靠近支承处最大，远离支承处趋于0，轴向应力靠近支承处最小，跨中或靠近跨中位置达到最大。 应用接触力学理论研究了接触区的弹性变形及其弹性打滑的微观力学机理，推导了接触区轴向下滑速度公式，阐述了托轮歪斜变摩擦系数法轴向运动调控的原理与方法，建立了轴向运动速度模型和相应的速度调控公式，得出以下结论：接触区切向应变差导致弹性打滑；传动摩擦力产生周向打滑，下滑分力产生轴向打滑；下滑速度与受载平方根成正比，与摩擦系数成单调减函数关系；轴向打滑速度一般200mm／h，在摩擦系数0.05～0.3的可控范围内，打滑速度变化量达到10mm／h以上。博士学位论文大型多支承回转窑健康维护理论与技术研究 提出了以状态维护和预知维护相结合的回转窑设备健康维护模式，建立了托轮轴、托轮和滚圈疲劳损伤、疲劳寿命与轴线的关系模型，研究了它们运行寿命的预测方法，得出如下结论:托轮轴等效应力幅与载荷成比例关系，滚圈运行一周的当量应力与轴线成比例关系;托轮轴、托轮和滚圈的疲劳损伤、疲劳寿命与轴线有确定的函数关系;通过检测回转窑的轴线，可掌握和预测这些主体部件的健康状态。 提出了回转窑优化调窑概念，结合生产实例，分别开展了支承系统等载荷、主体部件等强度和主体部件等寿命调窑优化研究，研究表明:常规调窑方法存在盲目性，按各种优化方法调窑，可将回转窑调整到最佳的运行状态。 发明了时域分析法、45。方向键相法和零位移方向键相法3套回转窑运行轴线检测的方法与装置和托轮断轴的振动检测原理与技术，给出了相应的应用实例。综合以上各项理论研究成果，以零位移方向键相法为轴线检测方法，研制了监测式和便携式2套回转窑健康维护信息管理与决策系统。 两套系统均己成功应用于现场，实践表明:各项理论研究成果与实际吻合;系统的各项技术指标满足生产要求。为现场操作人员提供了可靠的管理信息，显著提高回转窑的运转率，经济和社会效益显著。