矿用带式输送机托辊有限元分析及优化设计研究

李明鑫; 赵志强; 时套套; 何亮

doi:10.13436/j.mkjx.202604029

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (4) : 159 -164. DOI: 10.13436/j.mkjx.202604029

矿用带式输送机托辊有限元分析及优化设计研究

李明鑫, 赵志强, 时套套, 何亮

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摘要

通过有限元分析方法对矿用带式输送机托辊进行结构优化设计，以提高其性能和可靠性。利用Solid Works软件建立了托辊管体和轴承座的三维模型，并通过焊接组装形成完整的托辊结构。研究结果显示，该结构托辊管体的最大应力为96.77 MPa，具有足够的安全裕度；管体的最大变形为0.173 mm，表明管体中部是最容易出现疲劳损伤的区域；托辊轴最大应力（163.3 MPa）集中于轴端铣平面夹角边缘。通过在管体内部焊接腹盘的优化措施发现：单腹盘使最大应力和变形分别降低53.4%和41.0%，双腹盘降幅更显著；但当腹盘数量不小于5个时，优化效果趋于平缓，工程应用价值有限。此外，对托辊密封结构进行了优化，选用了迷宫式密封结构，并对内密封圈进行了改进，以提高其强度和耐腐蚀性。