郭志萍

（同煤集团同家梁矿， 山西 大同 037025）

引言

带式输送机是对散装物料进行输送的重要设备，在我国煤矿的开采输送中被广泛应用。作为煤炭输送的主要设备，带式输送机能够方便地对煤炭进行长距离大运输量的输送，并且布置灵活，具有较强的适应性，提高了煤炭的输送效率。随着带式输送机的发展，大型化的设备应用逐渐增多，在带式输送机中，滚筒是进行传动的重要零部件，其重量及结构对带式输送机整体的性能及可靠性具有重要的影响。转向滚筒依据现场的工况条件进行布置，用于改变输送带的传动方向，从而实现煤炭的定点输送[1]。对于转向滚筒的设计，也向着柔性化优化设计的方向发展。针对某型号的带式输送机转向滚筒采用多目标优化的方法进行设计，以减轻转向滚筒的重量，节约资源，提高带式输送机的运行效率。

1 转向滚筒多目标优化设置

采用ANSYS Workbench 有限元分析软件对转向滚筒进行优化设计，需首先建立转向滚筒的结构模型，采用SolidWorks 2018 进行模型的建立，将建立的滚筒模型导入到ANSYS Workbench 中，将两者进行衔接，完成模型的建立。

针对转向滚筒的结构及性能参数进行设置，通过改变转向滚筒的尺寸，将滚筒的质量降低，并提高其低阶的固有频率，保证转向滚筒的变形量及最大应力满足系统的要求[2]。依据滚筒的结构及性能，设定对滚筒进行优化的参数及其范围界定见表1。

从表1 中可知，在进行转向滚筒的优化设计中，设计变量为筒榖内径、筒榖厚度、筒体厚度，优化目标函数为固有频率及滚筒质量，系统的约束条件为滚筒的最大变形量及最大应力。……