皮带输送机改向滚筒的分析与设计

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皮带输送机是输送松散物料的主要输送设备，因其具有输送量大、结构简单、投资费用相对较低及维护方便等特定，被广泛应用于食品、港口、建材等行业的物料输送。滚筒作为皮带输送机的主要部件之一，其使用寿命严重影响着皮带输送机的正常运转和生产应用。滚筒一旦失效，将会给企业带来重大的损失。
本文以实际运行的输送机为例，在保证滚筒强度、刚度以及结构的要求下，对滚筒进行优化设计分析。经过改进后的的改向滚筒，不论在何种工况下，滚筒轴、轴承、轴承座都能同心运转，减小了旋转阻力，降低了材料消耗和制造成本，降低运转时的能力消耗，延长了轴承的运转寿命，保持了良好的运转性能，安全可靠性高。
1、改向滚筒结构设计
将轴承内置在轮毂和轴之间，让轴不再随着整个滚筒筒体一起转动，if昂面改向滚筒的既定功用可以实现，同时使得轴固定，对于整个滚筒的定位以及强度受力等均体现处更大的优越性。结合现在常用轴承外置式滚筒结构，基于创新的想法，改向滚筒新型结构示意见图1。

1.轴承；2.轴；3.筒皮；4.密封圈Ⅰ；5.装盘；6.轴承；7.透盖；8.密封圈Ⅱ
图1 新型改向滚筒结构示意图

2、受力分析及优化设计
改向滚筒受力为输送带所受的张紧力作用在其上的压力P和摩擦力Ff，其图解如图2所示。

图2 新型改向滚筒张力图解

从前述的滚筒受力分析可知，筒皮中点和靠近轮毂幅板处的应力比较大，从现场使用的角度和经验来看，只要保证靠近幅板处的筒皮强度就足够了，根据现场实际情况选定型号、确定参数，然后借助有限元分析软件对滚筒的实际应用进行模拟。
新型改向滚筒突破了传动轴承外置式改向滚筒的结构，使得结构设计简易合理，同时在皮带输送机生产以及现场应用上更为简便，为提高产量以及现场安装应用测试等操作提供了极大的空间和便利。