1.1. 研究背景

输送机是水泥生产过程中使用最多的设备，其中以水平输送机为最。90年代以前，我国国内水泥生产厂家使用的大多是螺旋输送机，此类输送机是依靠螺旋叶片的旋转来推动物料前进，此种工作原理也导致了其工作时所需克服的阻力大、耗费的电能大以及对叶片和物料的磨损也极大^[1]。此后，FU型链式输送机被引进国内，其工作时利用输送链条的拉力，使散状物料间的内摩擦力增大，即内压增大，内压的存在使得散状物料的不同料层之间保持相对稳定，当其大于外摩擦力时，物料随链条一起运动^[2]。FU链条输送机的工作原理决定了其具有节能、输送量大、扬尘小、使用寿命长以及安装方便的优点，因为在使用性能上明显优于螺旋输送机、埋刮板输送机及其它输送设备，一经引进、推广便获得水泥厂家的青睐，成为水泥行业中主流的水平输送设备。

1.2. 国内外研究现状分析

目前，FU链式输送机作为一种用于水平(或倾斜15°)作业、输送粉状及小粒状物料的产品，经改良优化后，被广泛应用于建材、化工、冶金以及火电厂锅炉煤粉输送等行业^[3]。

自链式输送机用于生产以来，国内有不少学者对其进行着设计改良和研究的工作。于汪洋^[4]对国外链式输送机链条的相关设计标准进行了探究，包括链条节距的选择、强度校核、结构、速度的选择以及材料的选择等方面的国外设计标准，为国内链条的相关生产提供了参考。同时，他详细描述了链式输送机装置中张紧装置的重要性，并总结了目前张紧装置的种类、特点以及相关设计要点^[5]。王晓胜和徐庆平^[6]发明了输送机的同步张紧装置，并申请了专利，此装置在输送机尾部的螺杆上安装有两个同步链轮和滚子链，保证两侧螺杆同步运行，从而实现尾部两侧的张紧位移始终保持一致。王建新^[7]则提出对张紧链轮（即尾轮）进行改进，在对链轮经过核算后，指出可以通过改变轴承的选择、张紧链轮的结构设计以及张紧链轮轴和顶套的设计来提高其使用寿命。

以上学者都是对链式输送机的部分结构的设计进行研究改良，而张煜根和龚超群^[8]以FU200链式输送机为例，对输送机各个部分的结构设计和选型进行了详细说明，其中包括驱动装置、中间节、头尾节以及输送链等部分，同时对输送机的通风道结构进行了改造，以降低启动电流和磨壳磨损。张景库^[9]则以链式输送机安装工程中出现的问题为基础，分别提出相应的改进措施，为提高输送机的实用性、可靠性提高了理论指导。

Jerzy Swider^[10]等人对外载荷作用下的刮板输送机运行状态进行了分析，确定了刮板链的高张力和松动部位，并测试了电压频率变化对运行状态的影响。Kamil Szewerda^[11]等人分析了链条输送机在运行过程中纵向倾角对动态现象的影响，得到倾角的变化会导致输送带质量产生滑力从而引起上下链条运动阻力的变化，其为倾斜输送机倾角的合理选择提供了一种新的选择、测试方法。Jens Sumpf^[12]等人提出了一种新型的链式输送机的计算方法，其以模块化的思想对三种链条的设计计算进行了分析，并得出了相应的计算公式。

1.3. 研究目的及意义

结合设计标准和经验，根据已有的FU系列链式输送机的结构设计、已发现的问题及改良方案，以及上述学者所介绍的仿真案例，完成FU350链式输送机尾节部装和输送链条的结构设计、校核及仿真，以获得能够满足使用要求的、能改良输送机部分缺陷的设计方案。^[13]

2. 研究的基本内容与方案

2.1. 基本内容

在以下链式输送机参数的要求下：输送量Q=70 m3/h，长度（轴间距）L=32m，物料容重γ=1.0 t/m3，完成如下结构设计任务：

1. 尾节部装及其零部件的设计。其中包括尾部机壳各部分的设计计算、尾部张紧装置的设计计算以及尾轴总成各部分（尾轴、尾轮和轴上零件）的设计计算和校核，通过SolidWorks建模装配检查设计是否合理，并对重要零件进行仿真分析^[14]。

2. 输送链条的设计计算。根据相关标准以及链式输送机的工作状况完成链条各部分的结构设计和尺寸计算，并进行校核，通过SolidWorks建模装配检查设计是否合理，并对其进行接触仿真分析^[15]。

3. 完成链式输送机工作的电气控制电路的设计，实现链式输送机各功能的电气控制。

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