高燕京

（西山煤电官地矿， 山西 太原 030022）

引言

随着我国煤炭行业的不断发展，煤矿开采的机械化进程也在进一步加速。皮带输送机是一种集合输送物料、矸石和煤于一身的机械设备。皮带输送机[1-2]的主要构成部件有上料系统、液压系统、布料系统等，而布料系统是皮带机运输的重要一环。布料系统包括了变幅油缸、伸缩机构和布料臂架等，由于布料臂架是由多节伸缩臂构成，所以伸缩臂的强度及质量对于皮带机的工作状态有着至关重要的作用，所以对皮带输送机的布料臂架进行优化研究是十分必要的，此前众多学者对此进行过研究[3-4]。本文对布料臂架进行了分析，并通过ANASYS 数值模拟软件对布料臂架进行拓扑优化，有效提升了布料臂架的稳定性。

1 拓扑优化的介绍

布料臂架是皮带机的重要组成部分，其设计的质量直接关系着皮带机的正常运行，所以为了提升皮带机的使用寿命同时有效提升矿山的经济效益，本文对布料臂架进行拓扑优化，以此来提升皮带机布料臂架的强度。

拓扑优化是一种通过寻找材料各部位最佳载荷值及其合理的分配方案来达到材料的优化方案，此研究方案不同于其他优化方案，拓扑优化只需给定设计变量参数及材料的省去比就可以完成优化参数的设置。常用的拓扑优化方案有密度优化法、渐进法和均匀法等。拓扑优化的常见设计步骤分为如下几步：优化空间分析、优化网格划分、优化参数设置、得出优化方案和优化方案分析。……