【《国内外带式输送机及传动滚筒的发展探究文献综述》3400字】

国内外带式输送机及传动滚筒的发展研究文献综述1.1国内外带式输送机的发展概况带式输送机在运作的过程中，主要通过胶带来起到牵引和承载的作用，作为一种连续输送的机械，这一机器不仅在煤炭和化工领域得到了广泛的实践，并且在冶金以及交通等领域也发挥着重要的作用。上世纪七十年代，就已经出现了可以输送一百千米距离的带式输送机。和其他类型的运输装置比起来，带式输送机一方面可以承载的货量比较大，并且可以输送的距离比较远，运输过程中的可靠性也更强，这一器械的运输方便进行自动化地管理和控制，正因如此，带式输送机在发展的过程中正逐渐地替代以汽车为代表的传统运输装置，在煤矿等领域发挥着越来越重要的作用。当前，这一装置在发展的过程中不断地改进和调整，越来越变得大型化，并逐渐走向了专有化。如图1.1所示。图1.1带式输送机这一运输装置在国外近些年也迅速普及，不仅有管状的带式输送机，并且还有大倾角等各种其他类型，其在现实实践的过程中，应用的范围呈现出不断扩大的态势，并且其功能也更为丰富。除此之外，当前国外所使用的带式输送机一方面在承载的货运量上面有了很大的提升，并且其运作的速度以及距离也不断地提升，越来越走向大型化的方向。由于这一装置在发展的过程中不断地调整自身的技术和装备，所以相关方面的研究也取得了一系列的成果，其安全程度以及可靠程度在发展的过程中逐渐获得了极大的提升。当前，澳大利亚在进行铝矾土矿作业的过程中，采用的带式运输机已经实现了距离上的一大跨步，其可以运输的距离达到了30.4千米；德国在进行户外煤矿开采的过程中，使用的带式输送机在作业的过程中，其运送的容量可以达到37500t/h,其运送的速度可以达到7.4m/s[1-3]。我国关于带式输送机的研究和西方国家比起来，开始得比较晚，从上世纪八十年代末期一直到现在，带式输送机在我国的煤矿作业领域正发挥着越来越重要的作用，一开始主要以SDJ和SSJ等类型为主，后来逐渐出现了多样化的类型系列，其输送的效率在发展的过程中也不断地提升。最近几年，我国在各行各业使用的带式输送机不仅在产量上呈现出越来越多的趋向，并且其应用的领域也越来越多，无论是煤矿的开采还是电力的运输，亦或是钢铁冶金领域，带式输送机都存在极大的市场缺口。另外，带式输送机在以巴西和印度为代表的国外市场上，也受到了广泛的欢迎。现有数据显示，带式输送机在过去几十年的时间里产量不断地提升，一直到2009年，其产量甚至突破了八百万，不仅在装置的类型上进一步丰富，并且技术含量也进一步地提升。当前，环保已经越来越成为全球发展的重要理念，在这一发展形势下，各种类型的煤矿产业以及水泥产业逐渐崩溃，而高新技术产业则迎来了市场发展的先机，带式输送机在这一背景下，其技术含量不断地提升，运作的效率也有了极大的改进。其中，该装置在煤矿作业的过程中，其技术层面的标准可以参见表1-1。表1-1国内带式输送机主要要求主要参数可伸缩带式输送机固定式强力带式输送机运距/m带速/m.s-1输送量/t.h-1驱动中功率/Kw1000-20002-3.5800-1800250-7501000-40002.5-41000-2000750-1500和国外比起来，当前我国的大型带式输送机虽然已经在运作效率上有了极大的提升，但是在核心技术层面仍有待进一步地提升，比如其皮带机动态分析与检测等技术方面存在的不足，在某种程度上限制了其进一步地发展。除此之外，带式输送机在运作过程中的可靠程度还存在不足，并且其运作的寿命和国外相比也存在差距，另外其技术的性能上也有待进一步完善，各种保护、监控装置，以及运输的能力方面，都未能达到国外的水平。在这一发展现状下，相关领域的研究可以说势在必行，通过对进行系统研究，以此来保证其运作的高效，并保证不同零部件的工作状态，以此开拓其在现实层面的实践范围。1.2国内外传动滚筒的发展概况从滚筒的构造上来看，其除了有外壳、轴以及轴承座以外，还包括轮毂以及辐板。从带式输送机的类型上来看，滚筒主要分为两种，一种是传动滚筒，另一种是改向滚筒。其中前者一般被设置在机头和机尾的地方，以此来带动皮带，从而产生传动效果；后者则直接对输送带的运动方向进行调整，或者是直接提升输送带和传动滚筒这二者之间的包角，通过改向的方式来进行运作。除了这两种类型之外，还有一种张紧滚筒，主要通过拉紧改向滚筒来进行运作。伴随着人类的进步和社会的发展，机械的设计制造水平也在不断提高。滚筒作为带式输送机的重要部件，在近几十年的不断研究中也得到了迅速发展。尤其是大型滚筒，由原来的铸焊结构发展到焊接结构。滚筒的辐板可由钢板直接制成，无需再使用加强筋。在滚筒轴与轮毂的连接方式上，也逐渐由胀套连接逐渐代替键槽连接[7]。上世纪60年代开始，国外的一些国家在滚筒的研究和设计上便已经总结出了一些经验，其中以Lang为代表的几位研究人员围绕着滚筒展开研究，通过半解析法的方式对其设计展开深入探索，但是这一方式也存在一定的不足，即没有办法对不同零部件的特性及其相互之间产生的影响进行系统研究；除此之外，以Linder为代表的学者则基于有限元的分析方式，来围绕着滚筒展开综合评估和检测，对其在现实应用的基本状况展开阐述，这一研究方法作为信息化时代下的一大产物，当前在进行滚筒受力研究的这一领域获得了普遍的应用[8-9]。我国和国外的一些国家比起来，对于滚筒设计的研究开始得相对来说比较晚，伴随着近些年互联网技术的不断发展，各种技术手段层出不穷，滚筒的研究与设计方面的研究方法也越来越丰富。二十世纪八十年代，于忠升[10]等诸位研究人员围绕着滚筒中的辐板来展开研究，基于有限元半解法的方式来对其进行分析，并且基于此设计相关模型，这一计算方法虽然可以减轻计算的任务，但是结果的精确程度却也会因此受到影响，并且这一计算方法忽视了传送带在现实运作的过程中可能与滚筒产生的摩擦，从而使最终的结果对于现实的借鉴意义不大。刘金依[11]等学者在对滚筒进行研究的过程中，主要以顺槽可伸缩式带式输送机为准，基于PRO/E软件来进行研究，并结合有限元分析软件ANSYS，以此来对应力的变动以及分布的规律进行综合研究，从而得出其在实践过程中比较多见的失效形式，以此为现实实践提供一定的数据支撑。荀兵[12]根据其现实实践的经验，基于SolidWorks这一软件，设计出了专门的装配模型，来对滚筒进行综合分析。另外，还结合COSMOS/WORKS这一有限元分析软件，来对其展开静力、模态的研究和分析，基于最终结果，来分析传动滚筒在其组成结构以及性能上的基本特点，从而完善其在现实操作过程中的一些不足。由安徽理工大学陈清华[13]等人在软件SolidWorks中建立带式输送机传动滚筒的三维模型，利用COSMOS/WORKS软件对模型进行有限元分析，基本了解了传动滚筒的受力和变形情况。根据计算结果，改变滚筒壁厚这单一变量介绍了传动滚筒优化设计的过程。曹云露[14]等人利用COSMOS/M2.0有限元分析系统，对传动滚筒进行整体建模并作有限元分析。丁财进等人[15]采用ANSYS有限元分析软件对西北煤机厂设计的带式输送机传动滚筒在正常工作情况和逆止情况下分别进行了静力分析，得到滚筒的应力分布规律。东北大学的李佳等人[16]对传动滚筒建立了动态非线性模型，提出了滚筒在载荷作用下沿轴向和周向的受力分布规律，进行有限元分析，计算结果与实际情况比较接近。参考文献[1]王鹰等.长距离大运量带式输送机关键技术及国内发展现状[J].起重运输机械，2005（11）：1-4[2]E.S.Umanskii,G.L.kalikhman.Experimentalinvestigationofthestressconditioninbeltconveyordrums[J].StrengthofMaterials,1997,2(7)[3]Harrison.BeltConveyorResearch1980-2000[J].BulkSolidsHanding,2001,21(2):159-164[4]杨达文，庞禹东，赵玉顺，等.国内外煤矿带式送机的现状及发展[J].煤矿机械，2002（1）：1-2[5]M.R.Kumar.Studiesonconveyorpulleydesignusingfiniteelementmethod[D].india:ⅢMadras,1995[6]GLodewijks.DesignofHighSpeedBeltConveyors[J].BulkSolidsHanding.1999,19(4)[7]崔志远．传动滚筒的力学分析及设计[D].太原：太原科技大学，2007[8]H.Lange.Investigationsonstressinbeltconveyorpulleys[D].Hannover:UniversityHannover,1963[9]Harrison,A.,Modelingbelttensionaroundadrivedrum[J].BulkSolidsHanding,1998,18(1):75-79[10]于忠升，迟汉忠.根据有限元计算分析皮带机传动滚筒的强度与刚度[J].起重运输机械，1979（10）[11]刘金依.带式输送机驱动滚筒的应力分析[J].煤矿机械,2001,(4):18-19[12]荀兵.带式输送机重型滚筒的有限元分析[J].起重运输机械，2003（2）：13-15[13]陈清华.带式输送机传动滚筒的有限元分析及其优化设计[J].煤矿机械，2004（1）：13-15[14]曹云露，张文祥，裴善报，等.矿用带式输送机传动滚筒的有限元分析[J].煤炭科学技术，2003（10）：8-10[15]丁财进，刘杰，聂忠义，等.带式输送机传动滚筒的有限元分析[J].煤炭工程，2004（12）:65-66[16]李佳，郑晓东，王雷，等.基于动态非线性模型的带式输送机滚筒的有限元分析方法[J].煤矿机械，2008，29（11）：55-58[17]王荣杰，陈虹微.带式输送机滚筒压裂分析及对策[J].起重运输机械，2006（5）：84-85[18]郑永生.带式输送机滚筒故障原因探究与预控[J].起重运输机械，2012（10）：89-93[19]M.Javed,Hyder,M.Asif.Optimizationoflocationandofopeninginapr