V带结构与材料的优化

刘士铎，陈 云

（1.河北辛集金昊橡胶有限公司，河北 辛集 052360；2.江苏省丹阳市贝尔特橡塑制品有限公司，江苏 丹阳 212353）

V带在使用过程中易出现磨损或胶布脱层现象，这对V带使用寿命极为不利。随着V带制造技术水平的不断提高，V带生产企业开始采用高模量低收缩的聚酯钢化棕丝线绳替代普通聚酯线绳作为V带骨架材料。与普通聚酯线绳相比，聚酯钢化棕丝线绳具有高模量、低收缩率和优异的粘合性能。作为V带的骨架材料，聚酯钢化棕丝线绳能保证V带在疲劳运转时变形小、生热低、与胶料粘合稳定性能好，可大幅提高V带的质量和延长V带的使用寿命。

本工作通过优选V带骨架材料、包布和底胶挤出口型，探索提高V带粘合性能、延长V带使用寿命的方法。

1 实验

1.1 主要原材料

聚酯钢化棕丝线绳（直径为1.3 mm），山东威海天乘滑轮特种带芯有限公司产品；1100dtex/3×3型普通聚酯线绳和高模量低收缩聚酯线绳，浙江尤夫高新纤维股份有限公司产品。

1.2 主要设备

JPL型多功能电子拉力机和JC-4001型V带疲劳机，江都市精城测试仪器厂产品。

1.3 试样制备

底胶混炼均匀，停放后挤出成型相应规格的胶条。聚酯线绳浸胶后缠绕，切割成型，上底胶，包浸胶包布，硫化成V带（B型）。

1.4 性能测试

聚酯线绳性能测试按照HG/T 2821—2008《V带和多楔带用浸胶聚酯线绳》进行，其他性能测试按照相应国家标准进行。

2 结果与讨论

2.1 骨架材料

我国V带用聚酯线绳一般有硬聚酯线绳、软聚酯线绳（普通聚酯线绳和高模量低收缩聚酯线绳）和聚酯钢化棕丝线绳。由于硬聚酯线绳成本高，普通V带一般采用软聚酯线绳作为骨架材料。聚酯钢化棕丝线绳是一种新型V带骨架材料，具有与橡胶粘合性能和耐疲劳性能好、定负荷伸长率高、热收缩率低的特点，符合V带骨架材料的性能要求。几种线绳的性能及其V带（B1600）的性能如表1所示。

从表1可以看出：与普通聚酯线绳相比，高模量低收缩聚酯线绳的断裂强力相当，断裂伸长率和定负荷伸长率较小，干热收缩率较大，V带的粘合性能和耐疲劳性能较好；与高模量低收缩线绳相比，聚酯钢化棕丝线绳V带的粘合性能和耐疲劳性能较好，比普通聚酯线绳更有优势。但聚酯钢化棕丝线绳强度小，更适用于载荷小且均匀的小型V带。

表1 几种线绳的性能及其V带的性能

2.2 包布

V带骨架材料采用聚酯钢化棕丝线绳，包布采用3×3型浸胶帆布，考察几种帆布的粘合性能及其作包布的V带（B1600）疲劳性能，结果如表2所示。

从表2可以看出：在3种帆布中，粘合增强型涤棉混纺帆布的粘合性能优异，其作包布的V带的耐疲劳性能最好，使用寿命最长。

表2 几种帆布的粘合性能及其作包布的V带疲劳性能

根据V带的使用特点，将V带以1 400 mm为界分为短V带和长V带，其耐疲劳性能与包布有一定关系。骨架材料采用聚酯钢化棕丝线绳，考察不同规格粘合增强型涤棉混纺帆布作包布对短V带（B1270）和长V带（B1800）耐疲劳性能的影响，结果如表3和4所示。

从表3和4可以看出，短V带采用两层2×2粘合增强型涤棉混纺帆布作包布，长V带采用两层3×3粘合增强型涤棉混纺帆布作包布，V带的耐疲劳性能较好。

表3 包布规格对短V带耐疲劳性能的影响

表4 包布规格对长V带耐疲劳性能的影响

2.3 底胶挤出口型

为了提高底胶的尺寸稳定性和致密性，V带底胶一般采用挤出方式成型。底胶的形状和质量对骨架材料的粘合性能和V带寿命有一定影响。骨架材料采用聚酯钢化棕丝线绳，包布采用粘合增强型涤棉混纺帆布，考察底胶挤出口型对V带性能的影响，结果如表5所示。

表5 底胶挤出口型对V带性能的影响

从表5可以看出，V带底胶挤出口型对V带性能有一定的影响，与扁平口型挤出底胶的V带相比，高口型挤出底胶的V带的粘合性能和耐疲劳性能较好。

3 结论

普通V带在疲劳运转时变形大、生热高、与胶料粘合性能不好，使用寿命短，这种普通V带已经不能适应日益发展的下游市场的需要，因此发展高质量、长寿命的V带已经迫在眉睫。

本工作采用高模量低收缩聚酯钢化棕丝线绳作为V带骨架材料，采用粘合增强型涤棉混纺帆布作为V带外包布，采用高口型挤出底胶制备的V带粘合性能和耐疲劳性能较好，使用寿命显著延长。