李朝紅 宋 鑫 周震宇

（安徽中意膠帶有限責(zé)任公司，安徽 淮北 235047）

鋼絲繩芯輸送帶由鋼絲繩、芯膠及上、下覆蓋膠組成，其優(yōu)點(diǎn)是承載能力大、輸送距離長、拉伸變形小、摩擦系數(shù)高、成槽性及耐曲撓性能好，已廣泛應(yīng)用于煤炭、港口、冶金、電廠、化工等領(lǐng)域輸送物料。鋼絲繩芯輸送帶作為帶式輸送機(jī)的主要部件，具有傳遞動力和運(yùn)載物料兩種功能。綜合近年來鋼絲繩芯輸送帶出現(xiàn)的問題，最大的隱患就是輸送帶硫化接頭黏合強(qiáng)度低，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中易出現(xiàn)接頭處鋼絲繩拉脫造成停產(chǎn)、損傷設(shè)備及人員的安全事故。本文從鋼絲繩芯輸送帶硫化接頭的制作及運(yùn)轉(zhuǎn)滾筒的選取等方面來提高鋼絲繩芯輸送帶硫化接頭的使用壽命。

1 鋼絲繩芯輸送帶硫化接頭

1.1 鋼絲繩芯輸送帶結(jié)構(gòu)圖

鋼絲繩芯輸送帶是由一組相同直徑的鋼絲繩按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的間距、分左右捻相間排列，由上下覆蓋膠、芯膠及骨架材料鋼絲繩組成，具體結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 鋼絲繩芯輸送帶結(jié)構(gòu)圖

1.2 鋼絲繩芯輸送帶硫化接頭工藝及注意事項(xiàng)

1.2.1 鋼絲繩芯輸送帶硫化接頭原理

鋼絲繩芯輸送帶熱硫化接頭黏合強(qiáng)度主要是利用鋼絲繩與橡膠之間的黏合力來實(shí)現(xiàn)的。黏合力就是抽出埋入橡膠中鋼絲繩所需的力，黏合力的大小與橡膠中埋入鋼絲繩的長度成正比，埋入的鋼絲繩愈長，則抽出鋼絲繩所需的力就愈大。當(dāng)鋼絲繩埋入長度達(dá)到某一值后，鋼絲繩與橡膠的黏合強(qiáng)度就會大于鋼絲繩的破斷強(qiáng)度，此時埋入的鋼絲繩不會被抽出，從而保證了硫化接頭的質(zhì)量。

1.2.2 鋼絲繩芯輸送帶硫化接頭長度及搭接方式

以安徽中意膠帶有限責(zé)任公司為淮北礦業(yè)集團(tuán)蘆嶺煤礦生產(chǎn)的ST/S3150 1200 Φ8.1（8+8）鋼絲繩芯輸送帶為例，根據(jù)MT668-2008《煤礦用鋼絲繩芯阻燃輸送帶》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，搭接工藝如圖2所示。

圖2 二階接頭結(jié)構(gòu)示意圖

該規(guī)格鋼絲繩芯輸送帶標(biāo)準(zhǔn)要求硫化接頭采用二階搭接工藝，最小階梯長度lST=650mm，接頭長度lV=1650mm。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)：鋼絲繩芯輸送帶在運(yùn)行過程中，接頭位置出現(xiàn)最多的問題是鋼絲繩蠕動、剝離、抽出等情況。所以在實(shí)際硫化接頭時，為增加鋼絲繩和橡膠的黏合強(qiáng)度，提高硫化接頭安全系數(shù)，采用加長接頭長度來提高安全系數(shù)。具體工藝調(diào)整為：最小階梯長度lST=800mm，接頭長度lV=1950mm，二階搭接。該接頭長度高于MT668-2008標(biāo)準(zhǔn)要求，完全滿足鋼絲繩與橡膠的黏合強(qiáng)度大于鋼絲繩的破斷力，以保證輸送帶硫化接頭強(qiáng)度。

1.2.3 硫化接頭的時間、溫度與壓力

淮北礦業(yè)集團(tuán)蘆嶺煤礦硫化接頭所使用的膠料為安徽中意膠帶有限責(zé)任公司生產(chǎn)的芯膠和面膠，膠片厚度4.8mm。硫化溫度控制在150℃±3℃為宜，高溫度會加速橡膠老化，降低橡膠的強(qiáng)度，低溫則會增加硫化時間，造成不必要的時間浪費(fèi)。從硫化板溫度達(dá)到150℃開始計算硫化時間，該鋼絲繩芯輸送帶總體厚度達(dá)24.1mm，正硫化點(diǎn)為45min，硫化板壓力為1.8MPa。壓力越大，膠料的致密性越好，鋼絲繩的黏合強(qiáng)度就越高。

1.2.4 鋼絲繩芯輸送帶硫化接頭的制作

（1）選擇合適的位置搭設(shè)工作平臺。由于該輸送帶運(yùn)行的坡度為23°，現(xiàn)場接頭時采用搭架子的方式以保證工作平臺的穩(wěn)定、水平。

（2）根據(jù)制定的接頭工藝，在輸送帶接頭部分找出帶體中心線、垂直線、角度線，接頭部分按照接頭長度、接頭方式等分段畫線。

（3）將輸送帶待接頭處的鋼絲全部剝出，并用美工刀削去表面的附膠，試驗(yàn)證明，鋼絲繩表面留存有星狀附膠為最佳。把鋼絲根部的母帶用角磨機(jī)打成斜坡，角度為20°～30°，再沿斜坡向外打磨50mm并打毛，易于多出的接頭膠料溢出。然后用120#汽油將鋼絲繩和打磨面清洗干凈。

（4）接頭硫化機(jī)的安裝及鋼絲繩的搭接：①現(xiàn)場使用三組硫化機(jī)，先擺放硫化機(jī)組下機(jī)架，機(jī)架的中心線與輸送帶的中心線一致。然后放置隔熱板、水壓板及下硫化板，硫化板工作面的中心線要與輸送帶的中心線對齊一致。②根據(jù)工藝要求，在下加熱板的表面鋪一層干凈的隔離膜，再按順序鋪設(shè)覆蓋膠和芯膠，使膠料與輸送帶兩端接口緊密貼合。然后在芯膠和鋼絲繩上涂刷膠漿，待膠漿干燥不粘手時再涂刷一遍膠漿。正常情況下待第三遍膠漿干燥后開始按工藝要求搭接好鋼絲繩，鋼絲繩排列要均布，鋼絲繩之間填充芯膠條。最后鋪上芯膠和覆蓋膠，同樣使膠料與兩端的接口緊密貼合，上面再鋪一層干凈的隔離膜，這就完成了鋼絲繩芯輸送帶接頭的膠料鋪設(shè)和鋼絲繩搭接。③待鋼絲繩芯輸送帶接頭部位按工藝制作好后，在接頭部位的兩側(cè)用墊板、擋鐵固定。由于要硫化接頭的鋼絲繩芯輸送帶整體厚為24.1mm，正常情況下，墊板的厚度為23mm，以保證接頭位置膠料的壓縮比。④然后再鋪上干凈的隔離膜，上面按順序放上硫化板、水壓板及隔熱板，最后擺放上機(jī)架。均要求其中心線與鋼絲繩芯輸送帶中心線一致，安裝上連接螺栓，使用扳手逐個對稱上緊并盡量保證每個機(jī)架兩頭的力一致。硫化機(jī)緊固后，再接好加熱板電線插頭，水壓板和加壓泵之間用高壓水管連接。

1.2.5 硫化操作

（1）硫化接頭前期工作準(zhǔn)備好后，再仔細(xì)檢查一遍隔熱板、水壓板及硫化板擺放順序是否正確，待確認(rèn)一切正常后，便可給硫化機(jī)送電硫化。（2）加熱控制柜的溫度設(shè)定為：上限153℃，下限147℃，然后使用加壓泵給水壓板加壓至1MPa。（3）當(dāng)控制柜顯示溫度到60℃時，繼續(xù)加壓至1.3MPa。當(dāng)控制柜顯示溫度達(dá)100℃，繼續(xù)加壓至工藝設(shè)定的壓力，一般水壓板壓力達(dá)到1.8MPa即可滿足硫化接頭需要。（4）當(dāng)硫化板溫度升至150℃時，開始計時，正硫化點(diǎn)為45min。（5）正硫化點(diǎn)達(dá)到時間后，硫化結(jié)束。待硫化板溫度自然冷卻至60℃時，即可開模。

2 帶式輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)滾筒的選擇

由于硫化接頭處鋼絲繩密度是正常的2倍，在經(jīng)過機(jī)頭驅(qū)動滾筒、張緊滾筒和機(jī)尾滾筒的反復(fù)曲撓疲勞，滾筒直徑越小，接頭處受到的疲勞應(yīng)力就越大，越容易引起鋼絲繩剝離，造成接頭拉脫的安全事故。所以，驅(qū)動滾筒直徑的確定應(yīng)考慮輸送帶的應(yīng)力、接頭方式及鋼絲繩直徑等因素，根據(jù)連續(xù)運(yùn)輸輸送帶設(shè)計手冊的要求，最小驅(qū)動滾筒直徑計算公式為：

式中：

D-輸送帶最小驅(qū)動滾筒直徑，mm；

d-鋼絲繩芯輸送帶的鋼絲繩直徑，mm；

c-各種輸送帶材質(zhì)不同，而導(dǎo)致的曲撓系數(shù)，棉織物為80，尼龍為90，聚酯為108，鋼絲繩芯為145。

計算出驅(qū)動滾筒的最小直徑應(yīng)該為：D=d×c=8.1mm×145=1174.5mm。

如果按照連續(xù)運(yùn)輸輸送帶設(shè)計手冊的要求，要使用的最小驅(qū)動滾筒直徑為1200mm。

根據(jù)輸送帶張力的大小、輸送帶張力區(qū)段的不同，驅(qū)動滾筒、張緊滾筒和機(jī)尾滾筒要求的滾筒最小直徑也不相同。正常情況下，機(jī)尾滾筒和張緊滾筒的直徑為驅(qū)動滾筒直徑的0.8倍即可。

3 結(jié) 語

（1）從鋼絲繩芯輸送帶硫化接頭質(zhì)量考慮。為增強(qiáng)鋼絲繩和橡膠的黏合強(qiáng)度，提高硫化接頭安全系數(shù)，可采用加長輸送帶硫化接頭長度來提高安全系數(shù)。正常情況下，埋入橡膠的鋼絲繩長度比MT668-2008標(biāo)準(zhǔn)要求的長度長10%以上，可大大提高鋼絲繩和橡膠的黏合強(qiáng)度。嚴(yán)格按輸送帶硫化接頭工藝操作，是保證輸送帶硫化接頭強(qiáng)度的根本條件。

（2）從輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)的滾筒選擇考慮。輸送帶運(yùn)行機(jī)架的最小驅(qū)動滾筒應(yīng)根據(jù)輸送帶運(yùn)行張力、使用的具體工礦條件合理設(shè)計，一般要求大于或等于輸送帶設(shè)計手冊要求的最小驅(qū)動滾筒直徑。當(dāng)然，加大輸送帶的驅(qū)動滾筒、機(jī)尾滾筒及張緊滾筒的直徑，可提高鋼絲繩芯輸送帶硫化接頭的動態(tài)疲勞壽命。