王向东，楚金龙，王伟京，马慧慧，胡长对

平煤神马机械装备集团 河南平顶山 467021

为解决物料运输过程中粉尘与颗粒物造成的环境污染问题，在通用带式输送机的基础上，笔者设计出封闭式圆管带式输送机，其在使用过程中不扬尘、不漏料，极大地减轻了粉尘污染。桁架作为输送机的支撑结构，影响输送机性能与制造成本，因此，其结构研究尤为重要[1]。为此，樊涛等人将ANSYS 应用于桁架梁结构分析，通过建立桁架梁有限元模型，分析桁架梁在多种工况下主要杆件应力、应变和位移的变化情况[2]；张向辉等人结合管状带式输送机的具体应用实例，简述圆管带式输送机桁架设计的过程方法和基本思路[3]。笔者以平顶山某煤矿圆管带式输送机为例，对其中一段跨度为 24 m 的桁架结构进行研究，并对其进行静力学风载仿真分析，研究弦杆与腹杆在桁架中的受力特点与作用，并对桁架所用的角钢进行尺寸优化，以实现桁架结构的轻量化设计。

1 输送机基本参数及桁架结构尺寸

1.1 输送机基本参数

圆管带式输送机连接煤矿与选煤厂，其基本参数如表1 所列。

表1 圆管带式输送机的基本参数

1.2 桁架结构尺寸

桁架是六托辊式机架，跨度为 24 m，高度为 8.5 m，桁高为 1.8 m，桁宽为 0.9 m，桁架结构均使用等边角钢，长弦杆∠100×100×8，侧向斜腹杆∠75×75×6，上下斜腹杆∠63×63×5，横隔板厚度为 8 mm。在建模过程中，对桁架结构中的走台、防护栏、托辊进行简化，并以集中力的形式将重力施加在横隔板上，桁架结构如图1 所示。……