胶带硫化操作要领

1皮带运输机胶带硫化操作要领安徽海螺水泥股份有限公司装备部供应部二〇〇七年五月十五日2前言带式输送机由于简单、坚固、经济、运输效率高，对各种条件和环境有较强的适用性，对不同的物料有较好的通用性，广泛运用于冶金、煤炭、港口、建材、化工、轻工和水电等部门。胶带作为胶带运输机的主要构件，不但受力大，工作条件恶劣，容易造到损坏，其维护和修补技术在胶带运输机占有重要的作用。目前胶带接头修补主要有机械连接法、冷胶接头和硫化接头，我公司主要采用硫化接头方法。为更好地掌握胶带硫化技术和工艺，规范胶带硫化程序，编制了皮带硫化操作要领，供各子公司胶接时参考。3目录1、胶带硫化胶接的基本知识2、胶浆的制备方法3、硫化机组成及架设方法4、帆布、尼龙胶带硫化胶接操作步骤、要求和注意事项5、钢绳芯胶带硫化胶接操作步骤、要求和注意事项6、常见故障及处理附录1：胶带生产厂家硫化接头参数附录2：其它规格钢绳带接头技术参数表附录3：织物芯输送带接头记录表附录4：钢绳带接头记录表附录5：接头胶料包装、运输和储存方法4一、胶带硫化胶接的基本知识1、胶带基本结构（1）、帆布、尼龙胶带结构图1：帆布、尼龙胶带结构图（2）钢丝绳芯胶带结构图2：钢丝绳芯胶带结构图2、硫化胶接材料的种类和用途（1）帆布、尼龙胶带胶接①覆盖胶：贴于上、下覆盖部，并作为边胶使用；②芯胶：贴于上、下接缝处；③补强部：贴于上、下接缝处；④胶浆：涂刷于整个加工面⑤溶剂：清洗整个加工面上覆盖胶下覆盖胶边胶条边胶条抗拉体（骨架层）5（2）钢丝绳芯胶带胶接①贴于上、下覆盖部，并作为边胶使用；②芯胶：贴于上、下接缝处；③充填胶：充填于钢丝绳各间隙处；④胶浆：涂刷于整个加工面；⑤溶剂：擦拭加工部和充填胶。3、什么是硫化生料胶是一种近似于粘土状的可塑体，粘结强度和弹性均较小，但是生料体在加硫磺，加热进行混炼后，经过化学变化而成为具有弹性的橡胶。即硫磺原子在橡胶分子和分子之间起了架起一座桥梁的作用，使橡胶分子结合在一起，这一过程叫硫化4、硫化胶接原理（1）帆布芯、尼龙芯胶带帆布芯、尼龙芯胶带的硫化胶接，是将胶带接头部的胶层和芯层按一定的形式和角度，剖剥成阶梯，涂以胶浆使其粘合。然后在一定的压力、温度和时间条件下，经过硫化反应，把接头部胶粘在一起，使接头获得最佳的粘着强度。（2）钢丝绳芯胶带钢丝绳胶带接头依靠钢丝绳以橡胶的粘着力来实现。此粘着力以抽出力表示，就是将埋入橡胶中的单位长度钢丝绳抽出来所需要的力。抽出力下钢丝绳埋入橡胶中的长度成正比，埋入长度愈大，抽出钢丝所需的力愈大。当埋入长度增至一定值后，抽出力就超过钢丝绳本身的破断强度，此时钢丝绳不能抽出而被拉断。5、胶带胶接硫化条件6胶带胶接的硫化条件，是指硫化温度、硫化时间和硫化压力。一般统称胶带硫化胶接三要素。有时将升温方式，在硫化胶接中也要认真加以控制。（1）硫化温度胶带硫化胶接时的硫化温度，是生胶料在一定要求条件下，硫化反应的最佳温度，是橡胶硫化工艺中最主要的控制条件之一。由于现场作业，作业环境和条件不好，胶料的硫化体系又不易掌握，目前国内外大多数都控制在145±5℃。（2）硫化压力硫化压力也是胶带硫化胶接的一个重要条件。因为压力在硫化过程中可起到如下作用：①提高芯层与胶料密实性和粘着性，排出接头内部的气体，消除气泡；②促进胶料的流动，并迅速填充芯层的粘合面；③提高胶带接头粘合面的附着强度和胶带的耐屈扰性能。硫化力大小，要根据胶料的性能（主要是可塑性），产品结构、工艺条件而定。胶料流动小，硫化压力应大些；反之，压力要小些。胶带较厚，胶布层多(芯层)，结构复杂，钢丝绳为芯层的，则应需要较大的硫化压力。硫化压力对硫化速度的影响很小，一般可不考虑。现场硫化胶接时，对帆布、尼龙芯层胶带，硫化压力为0.8-1.2MPa；对于钢丝绳芯胶带，硫化压力为1.5-1.8MPa。胶带较薄，应选用下限，胶带较厚应选用上限。(3)硫化时间：硫化的胶接过程，必须通过一定的时间才能完成。硫化时间，对于帆布、尼龙芯胶带可按下面公式进行计算：7T=Tzh+(i+δ)K式中：T―――硫化时间（mim）Tzh―――胶料正硫化时间，一般选用15mim；i―――胶带芯层层数δ―――上下覆盖胶层的总厚度（mm）K―――系数，一般选取K＝1.3-1.5硫化时间的长短必须服从达到正硫化时的硫化效应，时间过短会造成欠硫，时间过长则导致过硫。由于实际的硫化时间计算比较麻烦，各橡胶带厂家规定其硫化时间不大一样，硫化时间对现场硫化胶接影响不是很大，因此，通常可参考上述公式算出近似的硫化时间来控制。6、升温方法硫化胶接中，其温度按四个阶段来控制，即升温阶段、余热阶段、硫化阶段和冷却阶段。在这四个阶段中，升温阶段是必不可少的，因它是胶带接头与硫化器取得热平衡所必须的时间。如果胶带厚，芯层（胶布层）多，还得增加一段预热时间（预热阶段）。如果不计预热和冷却这两个次要阶段，那么硫化过程仅包括升温和硫化两个阶段。升温阶段是胶带接头温度升到规定的硫化温度（145℃）；硫化温度是恒定的温度，一般规定在145℃±5℃。7、硫化接头型式及接头帆布芯、尼龙芯胶带与钢丝绳芯胶带的胶接方法不同，接头形式亦不同。（1）帆布芯、尼龙芯胶带帆布芯、尼龙芯胶带的接头形式有对接和搭接两种，对接是使接头两端相应的芯层处在同一级的阶梯上对口相接；搭接是使接头两端8相应的芯层分别处在差一级的阶梯上对口相接。胶带接头形式见图3。胶带运行方向CSSSSC图3：输送带接头尺寸示意图为了降低接头部位在运转时通过辊筒时的应力，胶带接头一般为斜角接头，斜角的角度以该角的对边长度等于带宽的一半来确定，此时该角的斜边与胶带中心线的垂直线成为26.6度左右。特殊情况下，接头角度为零，即平接头也是可以的。胶带硫化接头长度决定着接头的粘合面积，粘合面积的大小又决定着接头的强度，接头长度过小，即粘合面积过小，可能保证不了接头的强度；接头过长，虽然粘合面积增大，但对整体胶带的强度来说并没有多大的意义，相反会造成胶接材料的浪费，增大胶接接头施工的工作量，对应的硫化机的规格型号变大或台数的增多。9胶带接头长度=（胶带布层数-1）*阶梯长度+过渡区长度（50）*2。接头阶梯长度是保证胶带接头具有传递张力的重要技术数据，它们是由帆布单位强度、胶布剥离强度和一定的保险系数所确定的。各胶带生产厂家规定帆布、尼龙芯层胶带接头阶梯长度不大一致，基本与该胶带的芯体强度数值相差不大，建议采用芯体强度值来确定接头阶梯长度。日本的帆布、尼龙芯层胶带胶接的阶梯长度如下：芯体强度阶梯长度（mm）NN、VN-120以下120NN-150150NN-2000200NN-250250NN-300300NN-350350NN-400400NN-450450NN-500500（2）、钢丝绳芯胶带钢丝绳芯胶带接头是依靠钢丝绳对橡胶的粘着力来实现的。接头形式关系到接头强度效率、接头部位的平均有效间距和接头长度。所以钢丝绳芯胶带按照钢丝绳直径和胶带的钢丝绳中心距，接头型式有一级搭接、二级搭接、三级搭接以及交错搭接。接头型式如下图所示：10图4：一级搭接法接头方式图图5：两级搭接法接头方式图11图6：三级搭接法接头方式图图7：三级交错搭接接头示意图胶接型式比较搭接型式优点缺点适用范围接头效率％理论实际一级搭接强度最高，接头长度较短钢丝绳间距小，屈扰性较差适用于钢丝绳间距大，直径较小的胶带。适用ST650、ST800、ST1000、ST1600胶带。9590二级搭接接头长度较短强度较低一般不采用，只在硫化机短时采用。6780三级搭接强度较高，钢丝绳间距较大，屈扰性好接头长度较长是较好的接头型式，一般常采用适于各型号ST胶带（ST650-ST4000）。8490钢丝绳芯胶带的接头必须采用硫化胶接，而接头的搭接长度和连接的几何结构需要根据钢丝绳的直径、间距、钢丝绳的破断力和钢丝绳与橡胶粘合（强度）而定。接头中的钢丝绳，应有一定的搭接长度，使接头处的钢丝与橡胶的粘合强度大于钢丝绳的破断拉力。钢丝绳的I12搭接长度，一般按下列公式计算S=P/Pc*K式中：S----钢丝绳搭接长度P----钢丝绳接断强度（N/根或Kgf/根）Pc----钢丝绳抽出力（N/cm或Kgf/cm）K-----钢丝绳搭接长度系数所以，胶带接头长度按下列公式计算：一级搭接：LS＝S＋2×100＝S＋200二级搭接：LS＝2S＋2×100＋50＝2S＋250三级搭接：LS＝3S＋2×100＋2×50＝3S＋300各种型号钢丝绳芯胶带的抽出力Pc、搭接长S、接头长度LS值，如下表：胶带型号ST650-1250ST1600-2000ST2500钢丝绳直径（mm）4.56.1-6.47-7.4强度（Kgf/根）145034104550抽出力（Kgf/cm）5686102钢丝绳搭接长度系数K1.31.51.5钢丝绳搭接长度（mm）400600700接头长度LS（mm）一级搭接560760二级搭接三级搭接142020202320胶带硫化胶接钢丝绳搭接长度，各胶带生产厂家要求不一样，上述提供的计算公式及表格中数据仅拱参考。硫化时一定要根据采用胶13带厂供给的《钢丝绳胶带适用说明书》提供数据。二、胶浆的制备方法1、胶料与溶剂（1）、溶剂的选用根据溶解度原理，因为阻燃、耐热等品种输送带的胶料中含有极性橡胶，所以必须用极性溶剂甲苯或二甲苯（由于苯的毒性较大，一般不采用）。而普通输送带的胶料中基本采用非极性橡胶，所以采用溶剂汽油或航空汽油作溶剂更有利于胶料的溶解和对织物的渗透。（2）、胶料与溶剂的比例胶料与溶剂的比例一般为胶料：溶剂=1：5-7考虑的因素为溶剂的挥发大小。一般在气温较低的情况下，选用较低的比例；手工搅拌胶浆的挥发较大，应采用较高的溶剂比例。即在夏天用手工搅拌方法制作胶浆的，胶料与溶剂的比例为1：7左右；当冬天用机械（密封）搅拌胶浆的，可按1：5比例配置胶浆。（3）、胶料的质量鉴别①制备胶料的胶料外观应光滑，无结节状硬快。②有些品种的胶料表面可有白色的喷霜，一般不影响使用。③接头胶料必须存放在5—20℃的环境温度之中,不得直接暴露在阳光和潮湿的空气中。在此条件下的胶料保质期为3-6个月。④如果由于储藏条件较差或胶料的保质期已经超过，而现场急需使用该胶料，可以用以下简易鉴别方法检验胶料的质量：⑤剪取一小条胶片，用力拉伸。比较容易拉伸伸长，并且拉伸后变形很大的胶料性能损失较小。⑥用手指甲在胶料表面用力挤压。指甲印较深并且能够保持印痕的14胶料性能损失较小。⑦用剪刀或刀将胶料切割后，将新鲜的切面相互粘合。切面粘性大的胶料性能损失较小。⑧用溶剂浸泡胶料，能够完全溶解的胶料是有效的。2、胶浆的制作（1）胶片的剪切接头胶料的胶片应该剪切为较小的胶条或胶片，原则上认为：胶片越小越细，在溶剂中越容易溶解，胶浆制成的时间越少。一般胶片的宽度不要大于10mm，长度不要大于30mm为好。（2）、容器①容器的容量以超过需制备胶浆30%以上为宜。②容器必须为不能被溶剂溶解或软化的硬质材料为宜，并且能够完全密封。③容器必须是清洁和干燥的。(3)、操作过程①先将所需溶剂的一半倒入容器。②将剪制好的小胶片分散放入容器内并且边放边搅动溶液。③密闭容器，让胶片在溶剂中浸泡，使胶料充分溶涨。浸泡时间一般为6小时以上。④将浸泡后的胶片和溶剂间隔1小时或更短时间搅拌一次，并且逐步加入余下的溶剂，直到胶料在溶剂中完全溶解为止。完全溶解的胶浆应该是均匀的粘稠胶状体，没有未溶解的胶块和沉淀物。⑤将制备好的胶浆密封存放在避光的低温处备用。15(4)说明和注意事项①（除阻燃胶料外）所有的溶剂和胶浆都是易燃物品，在操作、储存和用过程中必须远离火源和高温场合。保持现场通风是防止事故的必要条件。②专用的制作和储存胶浆的场地必须使用防爆电器，并且禁止未安装防火罩的机动车进入。③大量吸入和皮肤接触溶剂对操作人员将有损害，务必使操作人员配备必要的防护用品。④胶浆在开放容器中极易挥发，请尽量使胶浆容器处于密封状态。⑤不同品种的胶浆具有不同的性能，错误使用可能影响胶带的粘合性能。请在使用前认真核对胶浆代号。⑥不同性能