高跨皮带机胶带硫化胶接技术

苏正，杨晓东，王亚军

（1.中交机电工程局有限公司，北京100088；2.中交一航局安装工程有限公司，天津300457）

1 引言

在胶带输送机中，胶带最主要的组成部件，胶带接头的质量关系着胶带的使用寿命，因此，必须重视胶带和胶带接头的质量问题。随着生产规模的扩大，目前胶带输送机向着长距离、大运量、高强度、多品种方向发展，只有了解了硫化胶接的基本原理和胶带硫化胶接工艺的流程，并做好胶接硫化的安全工作，才能有效延长胶带的使用寿命和安全生产周期。

2 工程概况

以盐城港一期工程为例，本项目包含22 条带式输送机的安装，其中皮带机最高处达到52m，最大输送能力达到5300t/h，通过经历高跨起伏、改向等多处变换最终达到预定高度和要求。高跨皮带机通过重锤塔和拉紧小车拉紧。

3 钢绳芯胶带接头硫化原理

钢绳芯胶带的连接方式为热硫化连接。它是利用橡胶的黏性，通过规范的技术手段，在规定的压力、温度及时间内，将2 个钢丝绳芯黏结在一起，使输送带能闭合运转，以达到能正常运输物料的目的。

温度、时间和压力为胶带接头质量控制的关键因素，在高空环境中如何保证这3 点，成为最终接头成型的关键。任何一要素达不到胶带接头的规定范围，都会造成接头质量偏差，导致后续生产过程胶带跑偏、接触面磨损严重甚至接头断裂等，造成经济损失和质量事故等。

4 胶带硫化胶接所用工具材料准备

胶带硫化胶接所用的工具和材料准备包括：

1）机械根据厂家提供的单卷皮带重量，带式输送机高度及现场条件，需选用160t 吊车及80t 吊车配合进行施工，其他主要工具为硫化机2 台和卷扬机2 台。

2）准备硫化接头用的倒链、方木、脚手板、扳手、断线钳、刀具、打磨机、芯胶、面胶、浆胶、溶剂汽油、挡板、水桶等材料工具，并检验是否合格，备好灭火器。

3）准备硫化机的隔热板、加热板、加压板、压紧螺栓、温度计、压力表及电器控制设备，合格后运送至工作地点。敷设相应的电源，给硫化设备及其他电器设备安全供电，各种电器设备符合有关规定，各种保护灵敏可靠。电缆悬挂整齐有序，接地装置良好，确保供电安全。

5 胶带硫化前期工作

胶带硫化前期准备工作包括：（1）选好硫化位置，即硫化机在皮带机架上的放置位置，高跨交叉作业多，而且是整个项目的主干道，吊装条件比较差，给硫化作业造成了施工困难；（2）根据皮带机所用皮带长度，合理计算选择皮带捆数，在下方做好接头工作，连成一根皮带，通过钢丝绳连接到胶带的一头，钢丝绳另一头与麻绳连接，通过人力按照胶带环绕路线，拿麻绳绕托辊组和滚筒走一圈；（3）通过卷扬机拉紧麻绳，带动钢丝绳拉动胶带，使之沿路线前进，通过吊车配合提升；（4）用另一台卷扬机，用同样的方法将胶带另一头拉升到硫化及加热板位置，为硫化做准备。

6 胶带硫化工艺

6.1 工艺流程

工艺流程如图1 所示。

图1 工艺流程图

6.2 确认搭接形式及长度

6.2.1 搭接形式确定

目前，港口用钢丝绳芯胶带的钢丝绳根数较多、直径大、间隙小，根据规范要求，适合三级或四级接头形式。根据高空硫化的特点及环境要求，选用三级全搭接（斜口）的形式有利于保证接头质量（见图2）。

图2 胶带三级搭接钢丝绳摆放示意图

6.2.2 合理选定搭接长度

高空硫化作业对接头长度无特殊要求，可根据通用情况计算，带芯钢丝绳的黏着力通常以抽出力来表示，抽出力与钢丝绳埋入橡胶中的长度成正比。胶带的搭接长度应根据胶带强度和绳芯的抽出力来计算。

6.3 割胶带头

6.3.1 接头坡口尺寸的要求

坡口的处理关系到整个接头质量，尤其在高空环境中，杂质或水分更容易掺入，对内部钢丝绳芯造成损伤，因此，在高空做接头时，必须要采取防范措施，制作接头时将周围尽量封闭，临边进行防护，人员安全措施到位。

6.3.2 中心线确定

接头完成后，必须保证两边胶带是在一条中心线上，这是后续胶带能否正常运行的关键，如偏差大，接头处跑偏严重，将影响运行效果，且不可修复，只能重新做头。

6.3.3 剥离

根据胶带是否有防撕裂网，采用不同的方法进行剥离，如图3 和图4 所示，用美工刀沿边处将外层胶切除，露出钢丝，或由上面沿防撕裂网进行剥离。

图3 剥离皮带过渡区覆盖胶面示意图

图4 剥离皮带两边覆盖胶示意图

6.4 剃绳、打磨、剪绳

钢丝绳芯剃绳时，需注意防止道具割伤，应尽量减小剔除角度，切割速度宜迅速，防止松散；剔除完成后，用砂纸逐根进行打磨，但需留意钢丝绳外层的镀层，不得损伤芯体；根据硫化的搭接形式，对钢丝绳进行裁剪，左右边缘位置须全搭接。

6.5 涂胶、贴合

（1）用汽油将脚手板的覆盖胶和芯胶两面均清洗干净；（2）均匀涂刷2～3 遍浆料，自然晾干，且必须干透；（3）浆料晾干后，将覆盖面和芯胶表面相对贴合；（4）每一步骤操作时，需注意是否有水分或固定颗粒物等，必须处理干净方可进行相应工序的施工。

7 安装硫化设备

硫化设备安装工艺包括：

1）用180t 吊车将硫化机吊装到预定的硫化位置，吊装前检查吊机设备性能及吊装环境，吊机落勾时，要同等间距放平硫化机底梁，摆放的宽度不大于水平板的宽度，提前在硫化平台上划好位置，要注意硫化机与底梁端的位置摆放成70°最佳，尽量一次吊装落勾完成，避免高空挪移；

2）各层板的摆放顺序由下到上为硫化底梁、水压板、下隔热板、上隔热板。加热板用120#汽油进行清洗，然后在上面安放光板；

3）将接头两端的胶带按皮带机中心线摆正，并在距离2～3m 的地方固定，从内向外将钢丝绳逐条摆放，然后按插入形式搭接，用胶填充，最后将钢丝绳头全部固定；

4）面胶和芯胶表面需进行清洗（用120#汽油），留意高空风速大，汽油挥发快等因素，需清理干净表面后才能进行裁剪黏结，接头尺寸宽度要与皮带原宽度相等；

5）需将每根钢丝绳上附带的胶沫进行清洗（用120#汽油），在汽油挥发之后，涂抹两遍胶浆，第1 遍涂抹晾干后，再涂抹第2 遍；

6）将上机架摆放在隔热板上，并与下机架找正、对齐；

7）安装各紧固螺栓、螺母，拧紧后挨个检查，保证所有紧固件牢固，硫化机主题即安装完成；

8）将加压泵系统的快速接头与压力装置进水孔相接，将电源导线按要求全部连接，通电后，安排加压、加热的定时操作。

8 胶带硫化

胶带硫化工艺：（1）接头固定完成后，检查其在硫化板的位置，沿输送带方向应多出15cm 以上，垂直于胶带方向应多出5cm 以上；（2）将所有的线路和管路进行连接，检查无误后，进行打压，将稳定调到规范读书，进行硫化；（3）硫化过程中的温度和压力均同步上升，当温度恒定在（145±5）℃范围内时（压力为1.75～1.8MPa），安排专人进行计时，保温时间控制在45～50min；停止加热和让设备自然冷却，压力不变，在80℃时，对硫化设备进行拆除，检测接头情况，去除多余部分及鼓包等缺陷，最终在硫化完成后确定接头是否成功；（4）硫化完成后，在接头两侧距离1m 处进行标记，以便后期检查。

9 结语

高空皮带机接头硫化比普通地面硫化要求风险大、要求严，而且质量不容易控制，接头不合格率较高，本文详细描述了整个接头的制作过程、质量控制要求及合理规范的工艺措施，为做好胶带接头提供了保障，也为后续设备运行打下了基础。