目前,对大宗散货的堆积存放,大型专业化散货码头采用斗轮堆取料机和悬臂堆料机等大型散货堆取设备,而对于中小型散货码头堆场,往往采用装载机与挖掘机组合,或自卸车驶上料堆卸料与装载机推平组合,或卸车平台与皮带输送机组合等三种工艺进行露天堆场或室内仓库的散料堆高作业。针对现有堆高工艺存在的能耗高、效率低、堆场利用率低、设备杂多、安全隐患等问题或者存在体积庞大、转场困难、设备占用场地大等问题,本文从设备及工艺上进行技术创新研发,提出一种散货堆场矩形环线链斗堆高机,并以其关键部件——矩形环线链斗提升系统为研究对象,进行矩形环线链斗进料及输送力学模型的理论研究及其进料与卸料特性的仿真研究。论文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)针对现有堆高工艺及设备存在的问题,通过堆高性能需求分析,提出一种散货堆场新型矩形环线链斗堆高机,完成其总体方案设计及关键部件方案设计,并分析其工作原理、工艺流程、经济性、关键技术及需重点研究的问题。(2)通过对链斗进料载荷进行理论分析,建立矩形环线链斗进料静力学模型,确定了链斗进料载荷随进料斗尺寸参数的变化规律,并通过EDEM仿真验证模型的正确性。通过进料斗尺寸优化及结构优化,以减少链斗进料静载荷和动载荷。(3)建立矩形环线链斗输送路径各节段的输送阻力理论模型,为矩形环线链斗输送的驱动及传动装置设计计算提供理论依据。(4)根据矩形环线链斗的结构特征和工作原理,选取外部供料流量、链斗运行速度及链斗后斗角、链斗长度、链斗高度等链斗结构尺寸作为主要参数,通过EDEM仿真,研究诸参数对矩形环线链斗进料及卸料特性的影响规律。研究结果表明,新型矩形环线链斗堆高机将具有良好的堆料性能,本文对其关键技术研究的成果将为设备的开发和应用提供理论依据。