王宇琪

（晋能控股煤业集团大地选煤工程有限责任公司王村选煤厂， 山西 大同 037003）

引言

作为带式输送机的关键结构，滚筒的设计制造水平在不断提高。滚筒的结构逐渐从刚性设计转变为柔性设计，并随着带式输送机速度的提高，滚筒的要求也不断提高。改向滚筒是布置在带式输送机的端部位置用于改变输送带的方向，主要受到径向载荷的作用，承受的载荷复杂，对带式输送机的运行具有重要的影响。

1 改向滚筒有限元模型的建立

改向滚筒在带式输送机的运行过程中，两端由轴承支撑，表面受到输送带的正压力，使用过程中的失效形式主要分为磨损、变形、剪切破坏及裂纹。采用有限元仿真的形式对改向滚筒进行静态分析，首先需建立改向滚筒的有限元模型。采用Space Claim进行改向滚筒三维模型的建立，Space Claim 可以进行模型的快速创建及编辑，支持多种数据格式，建立三维模型。采用ANSYS Workbench 进行有限元仿真，ANSYS Workbench 集成多个分析模块，搭建CAE 分析的平台系统，可以很好地支持改向滚筒的静态分析及结构优化。

依据某型号的改向滚筒进行简化假设，将焊接零件看作连续整体进行分析，滚筒视为一体化结构，省去外层的橡胶部分，建立三维模型。将三维模型导入ANSYS Workbench 中使用Mesh 功能进行网格划分，零部件之间设定为绑定连接[1]。采用自由网格的形式对改向滚筒进行网格划分，包含四面体及六面体网格，得到滚筒的网格模型如图1 所示。

图1 改向滚筒的网格划分模型