圆管带式输送机是在一般带式输送机的基础上发展起来的一种新型特种带式输送机,利用常见的六边形布置托辊组并在压辊等辅助下强制将胶带卷成圆管状,从而实现散料封闭输送。其中托辊是数量最多的部件,托辊与输送带之间的接触情况会影响到传递效率及输送带受力的情况,影响输送带的磨损及使用寿命。圆管带式输送机可以实现在空间中以更小的半径转弯,这就决定了圆管带式输送机弯曲段特殊性,尤其是在不同转弯处接触力更加复杂,从而也会间接影响到整套设备的可靠性。本文分析了托辊结构和选型设计规则,利用有限元模拟和实验测试相结合分析不同初始张力对托辊接触力的影响,以及分析不同转弯半径对圆管输送带应力的影响,最后研究托辊与不同转弯段输送带动态接触力情况。该研究可为托辊布置方案优化设计提供参考,减少输送带和托辊的磨损,提高使用寿命,从而降低成本提高经济效益且减少能源消耗,以及选取合适的转弯半径,提高圆管带式输送机的可靠性。本文主要研究工作如下:(1)分析了托辊的结构与布置方式,以及托辊重要参数的选取方法,推导出托辊的静态载荷和动态载荷的计算公式,并且在此基础上探究托辊直径与带速和带宽的关系,最后对托辊间距的影响因素分析,为托辊选型和相关参数的设计提供理论基础。(2)分析六边形托辊组中各托辊接触力与输送带张力之间的关系,建立输送带与托辊的有限元模型,研究输送带初始张力对托辊接触力的影响,与未施加张力工况对比研究,接着对不同转弯半径下圆管最大应力变化模拟仿真与分析。(3)搭建圆管输送带-托辊组静态接触力测试实验系统,测试了不同初始张力工况下六边形托辊组中不同位置处托辊与圆管输送带之间的静态接触力变化情况,对测试结果分析,并与仿真进行对比验证,从而得出在不同初始张力条件下不同位置托辊静态接触力变化规律。(4)在两种不同管线形状的圆管带式输送机综合试验台上,搭建托辊的动态接触力实验系统,测试了不同填充率和不同运行速度工况下托辊与输送带之间的动态接触力变化情况,得出不同工况条件下托辊组中各托辊动态接触力变化趋势,并对测试结果对比分析,得出了托辊组中不同位置处托辊动态接触力的变化规律。