淺談鋼繩芯膠帶接頭硫化

1、淺談鋼繩芯膠帶接頭硫化晉城煤業(yè)集團 楊正明摘 要 通過對鋼繩芯膠帶結(jié)構(gòu)、粘接原理的分析，探討了接頭型式、硫化膠料對接頭質(zhì)量的影響，為膠帶硫化提供了借鑒的經(jīng)驗。關(guān)鍵詞 鋼繩芯膠帶 接頭硫化0 引言鋼繩芯膠帶輸送機是煤礦傾斜主井常用的膠帶輸送機。由于其膠帶中含有鋼絲繩芯，抗拉強度大，收縮率小，能夠滿足長距離、高速度、大運量輸送的需要，在生產(chǎn)中占據(jù)著重要地位。鋼繩芯膠帶在整個膠帶輸送機中，無論是成本還是質(zhì)量，都占有相當(dāng)?shù)谋壤?，因而鋼繩芯膠帶的安全性、可靠性倍受關(guān)注。鋼繩芯膠帶輸送機鋪設(shè)長度大，最長可達13.136km。 鋼繩芯膠帶厚度為普通帶厚的23倍，膠帶通常每100m為一卷，而一部膠帶輸送機由多

2、卷膠帶首尾連接而成。鋼繩芯膠帶的連接方式為熱硫化連接。它是利用橡膠與鋼絲繩芯的粘接力，將兩條輸送帶的芯體接在一起，將連接用的膠料置于連接部位，在一定壓力、溫度和時間作用下，使缺少彈性和溫度的生膠變成具有高彈性、高粘接強度的熟膠。但是接頭在硫化過程中，受到環(huán)境、條件、工藝等諸多因素限制，接頭強度達不到膠帶本身的強度，據(jù)有關(guān)試驗表明，接頭強度在70%95%之間。1 鋼繩芯膠帶接頭硫化原理鋼繩芯膠帶是由上、下覆蓋膠、芯膠、以一定間距縱向排列在膠中的鋼絲繩及邊膠組成，鋼繩芯膠帶接頭硫化是依靠鋼絲繩對橡膠的粘著力來實現(xiàn)的。這就需要考慮鋼絲繩表面特性，與橡膠具有親合力，通常是鍍鋅或鍍銅繩。帶芯鋼絲繩的粘著

3、力通常以抽出力來表示，就是將埋入橡膠中的單位長度鋼絲繩抽出所需要的力。抽出力與鋼絲繩埋入橡膠中的長度成正比。埋入長度越長，抽出鋼絲繩所需力越大，當(dāng)埋入長度增長至一定量時，抽出力就超出鋼絲繩本身的破斷強度，此時鋼絲繩不能被抽出而拉斷。膠帶接頭搭接長度太短，接頭強度達不到要求，造成安全隱患；搭接長度過長，會造成膠帶的嚴(yán)重浪費。膠帶的搭接長度應(yīng)根據(jù)膠帶強度和繩芯的抽出力來計算，選定相對合理的搭接長度。2 接頭型式的選擇接頭型式是根據(jù)鋼絲繩在接頭區(qū)域排列分布不同而定為一級、二級、三級、和四級四種，接頭型式關(guān)系到接頭強度保持率、接頭部位的平均有效間距和接頭長度。選擇接頭型式時要根據(jù)鋼絲繩直徑和膠帶的鋼絲

4、繩中心距全面考慮。一級搭接的鋼絲繩為一對一交叉搭接，在接頭部位排列的鋼絲繩是其它部位鋼絲繩數(shù)量的二倍。這就要求鋼絲繩的直徑要細(xì)，相鄰兩根鋼絲繩的間距要至少大于鋼絲繩的直徑。較細(xì)的鋼絲繩其破斷力也較小，其運輸能力及鋪設(shè)長度將受到限制。一級搭接由于鋼絲繩排列緊密，因此接頭強度保持率較高，能縮短接頭長度，減少膠帶浪費。二級搭接型式的鋼絲繩排列比非接頭部位多50%。在接頭區(qū)域，有30%的鋼絲繩在接頭中部對接，接頭強度保持率有所降低，需增加鋼絲繩搭接長度來彌補。二級搭接適用于鋼絲繩直徑適中，排列間距較大的膠帶接頭。三級搭接型式的鋼絲繩排列比非接頭部位多33%。在接頭區(qū)域，鋼絲繩對接分布在兩個斷面（或斜斷

5、面）上，每個斷面（或斜斷面）有25%的鋼絲繩對接，其接頭強度保持率高于二級搭接長度，但低于一級搭接。三級搭接適用于鋼絲繩直徑較粗，鋼絲繩排列間距較大的膠帶接頭。三級全搭接型式比三級搭接多一根鋼絲繩，國內(nèi)高強度輸送帶大多采用三級全搭接型式。四級搭接型式的鋼絲繩排列與正常膠帶相同。在接頭區(qū)域，所有的鋼絲繩均采用對接，對接接頭分布在五個斷面（或斜斷面）上，每個斷面上有20%的鋼絲繩對接接口，因而其接頭強度保持率大大降低，一般不采用這種接頭型式。從各種型式的接頭強度試驗的結(jié)果來看，四級搭接型式強度保持率最低，其次是二級搭接型式，強度保持率最高的是一級搭接型式和三級全搭接。3 膠料的選擇鋼芯膠帶是由橡膠

6、和鋼絲繩組成。不同的生產(chǎn)廠家，橡膠成分配方不同，接頭所用膠料必須與膠帶橡膠成分相同，否則在兩種橡膠的搭接處就會出現(xiàn)裂紋、進水，腐蝕鋼絲繩，影響接頭質(zhì)量。其次，保證膠料的有效使用。膠料在常溫下保存不超過三個月，有效的膠料通常較軟且有一定的彈性，這是保證接頭質(zhì)量的基礎(chǔ)。4 接頭硫化接頭硫化是一個非常主要的工藝過程，關(guān)系到整個接頭的強度，硫化的每個步驟，每個環(huán)節(jié)都有章可循，必須嚴(yán)格執(zhí)行廠家提供的硫化工藝規(guī)程。在剝頭過程中，要避免鋼絲繩打卷，削頭盡量不要損壞鋼絲繩表面的鍍鋅層，保證鍍鋅層與橡膠有良好的粘接性能。為保護鋼絲繩表面的鍍鋅層最好保留鋼絲繩表面1mm 厚的橡膠，所有粘接面均用120#汽油清洗干凈，并晾干，保證相互之間的粘接，避免產(chǎn)生氣泡；硫化時，要在50min之內(nèi)迅速達到硫化溫度，否則生膠有可能在高溫下老化，影響接頭質(zhì)量；硫化過程的三要素壓力、溫度、時間要嚴(yán)格控制。壓力低，不能保證硫化頭的密度和強度，壓力高又會使接頭和硫化梁變形；硫化溫度要達到144.7，溫度低，生膠不能變成熟膠，接頭達不到強度要求，溫度高，可能導(dǎo)致橡膠老化，強度降低；硫