多层钢丝绳芯橡胶输送带

张福祥，陈 林

（青岛华夏橡胶工业有限公司，山东 青岛 266000）

橡胶输送带的骨架材料从单层发展到多层、从棉帆布发展到合成纤维和金属材料，正是骨架材料的不断发展，才使橡胶输送带的超长距离（几万米）运输和多功能运输成为可能。橡胶输送带的使用寿命由输送带的结构和材质以及输送物料、使用条件决定。对橡胶输送带的基本要求是：具有足够的拉伸强度和模量，伸长率小，抗冲击性能和耐疲劳性能好。

1 橡胶输送带的结构

橡胶输送带由上、下层覆盖胶包裹带芯骨架构成，覆盖胶与带芯间常用贴合胶粘合。骨架材料为多层钢丝绳芯的橡胶输送带称为多层钢丝绳芯橡胶输送带。多层钢丝绳芯橡胶输送带是带式输送机的高强力牵引和运载构件。

2 普通钢丝绳芯橡胶输送带的特点

普通钢丝绳芯橡胶输送带具有以下特点。

（1）普通钢丝绳芯橡胶输送带的纵向拉伸强度可以达到8 400 kN·m-1，如果需要，其纵向拉伸强度可以达到10 000 kN·m-1以上。

（2）普通钢丝绳芯橡胶输送带的安全倍数比织物芯橡胶输送带小，织物芯橡胶输送带安全倍数一般为10及其以上，而钢丝绳芯橡胶输送带安全倍数为6～7，如果接头及运输启动合理，还可以减小至5。

（3）普通钢丝绳芯橡胶输送带适合于长距离、大运量、高速度的现代化运输需要，可减少运载点，带体的磨损较少，能耗较低。

（4）普通钢丝绳芯橡胶输送带的伸长率较小，张紧行程较短。

（5）普通钢丝绳芯橡胶输送带成槽性和直线运行性好，在同样带宽和带速条件下可以运输更多的物料。

（6）普通钢丝绳芯橡胶输送带动态性能好，可用来运输质量大和块度大的矿石。钢丝绳芯骨架包覆于胶料中，在硫化过程中，胶料渗入钢丝绳间，与钢丝绳牢固粘合，因此钢丝绳芯橡胶输送带的抗冲击性能和使用寿命都超过了织物芯橡胶输送带，如果加设横向增强层，钢丝绳芯橡胶输送带则具有更好的抗冲击性能。

（7）钢丝绳芯橡胶输送带接头的拉伸强度和使用寿命与带体其他部位基本相同。

3 多层钢丝绳芯橡胶输送带的结构

多层钢丝绳芯橡胶输送带沿其厚度方向由上而下依次为上覆盖胶、上贴合胶、钢丝绳芯骨架、芯胶、橡胶增强层、下贴合胶、下覆盖胶，如图1所示。钢丝绳芯骨架包括在输送带宽度方向上平行设置的多根钢丝绳及其相邻钢丝绳之间的芯胶。

图1 多层钢丝绳芯橡胶输送带结构示意

多层钢丝绳芯橡胶输送带的结构特点如下。

（1）多层钢丝绳芯橡胶输送带的钢丝绳芯骨架至少有两层，骨架层与层之间为橡胶增强层，层与层之间的钢丝绳相互对应或错开排列。

（2）钢丝绳芯骨架层与层之间的橡胶增强层既起粘合钢丝绳芯骨架层的作用，实现多层钢丝绳芯骨架的组合，又起缓冲和增强作用，大大提高输送带的整体强度和纵向拉伸强度，延长输送带的使用寿命。

（3）橡胶增强层的厚度与钢丝绳直径有关。当钢丝绳直径为1～4.5 mm时，橡胶增强层的厚度为0.5～2 mm；当钢丝绳直径为4.5～8 mm时，橡胶增强层的厚度为2～3 mm；当钢丝绳直径为8～15 mm时，橡胶增强层的厚度为3～5 mm。

（4）钢丝绳芯骨架相邻层的钢丝绳错开设置时，相邻层的钢丝绳数量相差1根。例如当钢丝绳芯骨架层为3层时，第1层的钢丝绳比第2层多1根，第3层的钢丝绳比第2层多1根，第1层的钢丝绳数量与第3层相等。

4 多层钢丝绳芯橡胶输送带的性能

多层钢丝绳芯橡胶输送带主要用于矿山、煤炭、冶金、化工、建筑和交通等领域大规模的连续化运输，运输的物料为块状、粉末状、糊状的原材料和各种形状的成品物件。

多层钢丝绳芯橡胶输送带的性能优势如下。

（1）与普通钢丝绳芯橡胶输送带相比，多层钢丝绳芯橡胶输送带因为骨架层多，其整体拉伸强度大，可用于长距离、大物料（体）运输，纵向拉伸强度可达到20 000 kN·m-1以上。

（2）多层钢丝绳芯橡胶输送带耐疲劳性能好。经有限元分析，多层钢丝绳芯橡胶输送带由于骨架为两层或多层，使用过程中各部位受力均匀和平衡，因此耐疲劳性能提高。

（3）多层钢丝绳芯橡胶输送带抗冲击性能好。骨架钢丝绳错开设置时，钢丝绳排列密度大，物料下落部位的钢丝绳受力更均匀，有效减小了物料下落瞬间对带体的冲击力。

（4）多层钢丝绳芯橡胶输送带抗刺扎性能好。当输送物料形状不规则时，部分尖锐物料会刺扎带体，由于多层钢丝绳芯骨架有效减小了物料下落的冲击力，因此极大减少了物料刺穿带体现象，而且即使带体有所损伤，损伤部位也几乎不会扩大，修补比较方便，从而避免或减少了带体损坏而导致的停产。

（5）多层钢丝绳芯橡胶输送带接头强度大。试验表明，多层钢丝绳芯橡胶输送带接头部位的纵向拉伸强度达到带体其他部位的98%～105%。

多层钢丝绳芯橡胶输送带的使用成本优势如下。

（1）多层钢丝绳芯橡胶输送带因强度大，大大增大了物料的运输效率和运输量。在相同时间内，多层钢丝绳芯橡胶输送带运输的物料量是普通钢丝绳芯橡胶输送带的1～2倍。

（2）多层钢丝绳芯橡胶输送带因耐疲劳性能和抗刺扎性能好，减少了输送过程中物料对带体的损伤，即使覆盖胶有所磨损，中间橡胶增强层与钢丝绳依旧紧密粘合为整体，带体能继续输送物料。多层钢丝绳芯橡胶输送带的使用寿命是普通钢丝绳芯橡胶输送带的2～3倍，极大地减少了输送带更换量及更换输送带时停产所造成的损失。

多层钢丝绳芯橡胶输送带的劣势为由于钢丝绳芯作骨架，带体厚度和质量大，增大了带体质量，从而增大了运输成本。

5 结语

多层钢丝绳芯橡胶输送带具有明显的强度和使用寿命优势，适合于长距离、大物料（体）运输，完全能够替代普通钢丝绳芯橡胶输送带使用，具有较高的性价比。