带式输送机动态设计方法
带式输送机是现代最重要的散料物料输送装备。

针对应用overland软件进行带式输送机动态设计，改变了以往只能用cad等二维软件进行静态设计的局面，应用overland软件可以在设计之初就能对带式输送机的运行进行动态模拟，提前发现在设计过程中潜在的问题，进而更好的辅助设计人员完成从项目总成到各部分构件的动态设计。

标签：带式输送机；动态设计；托辊间距优化；overland
带式输送机作为现代工程装备散装物料的主要运输设备，输送带承担主要的牵引和承载能力，为使输送带稳定、高效运行，要求其结构性能具备良好的动态特性。

传统的输送带分析一般是将其视为刚性体进行研究，这种方法能够达到短距离、小运量输送机的设计精度，但对输送系统的动态特性的考虑显然不足。

忽视动态特性分析将导致承载段的输送带在输送机运行过程中稳定性不够，造成托辊组损坏，输送带磨损及打滑，引起输送机启动时失败。

输送机在启动时，输送带的速度会从零快速升到输送机稳定运行时的速度，这将使输送带的张力瞬间变大，导致输送机设计过程的计算精度偏低，因而对输送带的动态特性进行综合动力学分析是非常必要的。

随着带式输送机向高带速、长距离、大运量的大型化发展，传统的设计方法已经不能满足设计要求，必须采用现代设计方法对输送机系统进行设计。

带式输送机常规设计方法实际上是一种安全（或偏于保守）的设计方法。

例如，选用的输送带安全系数、运行阻力系数偏大，从而造成选用的电动机功率過大，带宽过宽或抗拉强度要求较高。

采用常规方法进行设计大型带式输送机时还会出现输送带投资费用过高、拉紧装置不能正常使用、某些设备还出现局部的振动等问题。

1.设计内容
在对带式输送机进行动态设计的时候，应先考虑到带式输送机是一个复杂的机电系统，其启制动动力学分析涉及到输送带的力学性质、输送机的运行涉及到输送带的力学性质、输送机的运行阻力、驱动装置的机械特性、拉紧装置的作用等诸多因素。

主要根据输送带的受力平衡和力学性质，建立带式输送机的连续动力学模型。

但对其完整动力学模型（方程）进行求解是几乎不可能的，因此在实际中是将带式输送机划分为有限个单元得到离散动力学模型，进而对带式输送机进行动态分析。

通过对带式输送机进行动态分析应得到的结果是：
（1）给出输送机各主要部件的受力状况，应用这些结果可以进一步对各零部件进行强度设计；
（2）提供合理的驱动装置、启制动过程的驱动力和制动力的控制要求；
（3）为输送机的拉紧装置设计提供设计参数，包括拉紧装置的速度、行程，进而可以设计拉紧装置的驱动功率；
（4）检验初步设计结果的合理性，通过分析结果对初步设计进行改进。

2.设计过程
带式输送机的设计程序是一个循环的设计过程。

在实际设计中可以根据设备的重要程度考虑部分或全部过程。

下面利用我公司在承接京城集团原矿输送线项目时的具体设计做分析。

（1）根据输送量和物料的性质初步确定输送机的运行速度。

在可能的条件下应该尽量采用高带速，因为高带速的采用可以减小带宽，以及相应的托辊长度、滚筒宽度、支架宽度，降低运行阻力。

初步确定托辊和中间架的结构和参数。

（2）定驱动装置的位置和功率分配。

设计的原则是使输送机的张力尽量减小。

通常水平、上运和正功率下运时驱动装置设置在头部；下运负功率时驱动装置设置在尾部；长距离时考虑头尾驱动或者中间驱动。

（3）输送带选择
验算输送带的强度和输送带的挠度，给出初步的拉紧要求。

（4）曲线段、过渡段设计
（5）滚筒参数的选择
（6）带式输送机的动态分析
3.结论
利用动态分析结果对静态设计结果进行如下改进：优化托辊间距；在允许的前提下尽可能降低安全系数；应加设合理的头尾驱动器，对初步设计的驱动器来说应减小其尺寸或更改其位置，以提高功率和驱动效率；输送槽结构设计差，对皮带磨损严重，应对其进行重新设计。

利用动态分析软件分析带式输送机的启、停、运行等动态过程，给出个主要零部件的受力状况，可利用结果对其进行强度设计；也可为设计提供合理的驱动、拉紧、制动装置的合理布置位置；另外也可以检验初步设计的合理性，通过动态
分析对初步设计进行改进。

参考文献：
[1]宋伟刚通用带式输送机设计[M] 北京：冶金工业出版社，2006
[2]DTII（A）型带式输送机设计手册[M]北京：冶金工业出版社，2014
[3]邱家平，胡方才大型带式输送机选型设计软件简介[J]煤矿机械，2015.（12）
[4]宋伟刚动态分析方法在带式输送机设计中的作用[J]起重运输机械，2001.（S）：36-45。