矿用带式输送机改向滚筒的优化与应用研究王姣姣（山西霍尔辛赫煤业有限责任公司，山西长治046699）摘要：以DTL160/330/3×1600型带式输送机为研究对象，在对设备及改向滚筒整体情况进行概述的基础上，利用UG和Ansys软件构建了滚筒的受力分析模型。应用结果发现，改向滚筒的最大应力为13.364MPa，远低于材料的屈服强度。对改向滚筒主要结构件进行轻量化设计，使得滚筒的整体质量降低了12.39%。再次进行静力学分析，发现滚筒的最大应力降低了11.565MPa，降低幅度为15.56%。将优化后的改向滚筒应用到煤矿工程实践中，发现达到了预期效果，创造了良好的经济效益。关键词：带式输送机；改向滚筒；轻量化设计；应力集中中图分类号：TD528.1文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）06-0115-030引言带式输送机在煤矿领域有广泛的应用，最大特点是结构简单、能实现散装物料的连续运输等[1]。改向滚筒是带式输送机中重要的结构部件，作用是实现皮带的换向，达到循环往复运动的效果[2]。在对带式输送机改向滚筒进行设计时，考虑到煤矿运行环境的复杂性，设计人员为了提升改向滚筒运行稳定性和可靠性，通常会对其采用冗余设计[3]。这种设计思想虽然能保证改向滚筒的可靠稳定运行，但设计是不科学、不合理的，有优化改进的空间[4]。以DTL160/330/3×1600型带式输送机为对象，基于先进的有限元技术对设备的改向滚筒结构进行优化改进，并将其应用到工程实践中验证，发现效果良好。1带式输送机及改向滚筒概述以煤矿中使用较多的DTL160/330/3×1600型带式输送机为例进行研究，如图1所示为带式输送机整体结构示意图。结合设备型号及结整体结构示意图可知，带式输送机同时由三部功率为1600kW的电机驱动。设置有两个驱动滚筒，一个滚筒由两部电机驱动，另一个滚筒由一部电机驱动。还设置有机尾滚筒、上托辊、下托辊以及两种型号的改向滚筒。驱动滚筒由于需要对动力进行传输，因此需要承受较大的工作载荷。改向滚筒的作用是改变皮带的运动方向，工作时承受的载荷相对较小，因此对整体结构性能要求更低。驱动滚筒和改向滚筒整体结构类似，都由筒壳、轮毂轮辐、轴等部分构成[5]。在设计阶段，为了提升改向滚筒的运行可靠性，设计人员会采用冗余设计方法对改向滚筒进行设计，导致其质量增加。不仅增加了设备的加工成本，还会在一定程度上增加设备的运行成本。2改向滚筒的有限元分析2.1三维模型建立所属型号的带式输送机有两种型号的改向滚筒，以直径为830mm的改向滚筒为例...
