高跨皮帶機(jī)膠帶硫化膠接技術(shù)

蘇正，楊曉東，王亞軍

（1.中交機(jī)電工程局有限公司，北京100088；2.中交一航局安裝工程有限公司，天津300457）

1 引言

在膠帶輸送機(jī)中，膠帶最主要的組成部件，膠帶接頭的質(zhì)量關(guān)系著膠帶的使用壽命，因此，必須重視膠帶和膠帶接頭的質(zhì)量問題。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，目前膠帶輸送機(jī)向著長距離、大運量、高強(qiáng)度、多品種方向發(fā)展，只有了解了硫化膠接的基本原理和膠帶硫化膠接工藝的流程，并做好膠接硫化的安全工作，才能有效延長膠帶的使用壽命和安全生產(chǎn)周期。

2 工程概況

以鹽城港一期工程為例，本項目包含22 條帶式輸送機(jī)的安裝，其中皮帶機(jī)最高處達(dá)到52m，最大輸送能力達(dá)到5300t/h，通過經(jīng)歷高跨起伏、改向等多處變換最終達(dá)到預(yù)定高度和要求。高跨皮帶機(jī)通過重錘塔和拉緊小車?yán)o。

3 鋼繩芯膠帶接頭硫化原理

鋼繩芯膠帶的連接方式為熱硫化連接。它是利用橡膠的黏性，通過規(guī)范的技術(shù)手段，在規(guī)定的壓力、溫度及時間內(nèi)，將2 個鋼絲繩芯黏結(jié)在一起，使輸送帶能閉合運轉(zhuǎn)，以達(dá)到能正常運輸物料的目的。

溫度、時間和壓力為膠帶接頭質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素，在高空環(huán)境中如何保證這3 點，成為最終接頭成型的關(guān)鍵。任何一要素達(dá)不到膠帶接頭的規(guī)定范圍，都會造成接頭質(zhì)量偏差，導(dǎo)致后續(xù)生產(chǎn)過程膠帶跑偏、接觸面磨損嚴(yán)重甚至接頭斷裂等，造成經(jīng)濟(jì)損失和質(zhì)量事故等。

4 膠帶硫化膠接所用工具材料準(zhǔn)備

膠帶硫化膠接所用的工具和材料準(zhǔn)備包括：

1）機(jī)械根據(jù)廠家提供的單卷皮帶重量，帶式輸送機(jī)高度及現(xiàn)場條件，需選用160t 吊車及80t 吊車配合進(jìn)行施工，其他主要工具為硫化機(jī)2 臺和卷揚機(jī)2 臺。

2）準(zhǔn)備硫化接頭用的倒鏈、方木、腳手板、扳手、斷線鉗、刀具、打磨機(jī)、芯膠、面膠、漿膠、溶劑汽油、擋板、水桶等材料工具，并檢驗是否合格，備好滅火器。

3）準(zhǔn)備硫化機(jī)的隔熱板、加熱板、加壓板、壓緊螺栓、溫度計、壓力表及電器控制設(shè)備，合格后運送至工作地點。敷設(shè)相應(yīng)的電源，給硫化設(shè)備及其他電器設(shè)備安全供電，各種電器設(shè)備符合有關(guān)規(guī)定，各種保護(hù)靈敏可靠。電纜懸掛整齊有序，接地裝置良好，確保供電安全。

5 膠帶硫化前期工作

膠帶硫化前期準(zhǔn)備工作包括：（1）選好硫化位置，即硫化機(jī)在皮帶機(jī)架上的放置位置，高跨交叉作業(yè)多，而且是整個項目的主干道，吊裝條件比較差，給硫化作業(yè)造成了施工困難；（2）根據(jù)皮帶機(jī)所用皮帶長度，合理計算選擇皮帶捆數(shù)，在下方做好接頭工作，連成一根皮帶，通過鋼絲繩連接到膠帶的一頭，鋼絲繩另一頭與麻繩連接，通過人力按照膠帶環(huán)繞路線，拿麻繩繞托輥組和滾筒走一圈；（3）通過卷揚機(jī)拉緊麻繩，帶動鋼絲繩拉動膠帶，使之沿路線前進(jìn)，通過吊車配合提升；（4）用另一臺卷揚機(jī)，用同樣的方法將膠帶另一頭拉升到硫化及加熱板位置，為硫化做準(zhǔn)備。

6 膠帶硫化工藝

6.1 工藝流程

工藝流程如圖1 所示。

圖1 工藝流程圖

6.2 確認(rèn)搭接形式及長度

6.2.1 搭接形式確定

目前，港口用鋼絲繩芯膠帶的鋼絲繩根數(shù)較多、直徑大、間隙小，根據(jù)規(guī)范要求，適合三級或四級接頭形式。根據(jù)高空硫化的特點及環(huán)境要求，選用三級全搭接（斜口）的形式有利于保證接頭質(zhì)量（見圖2）。

圖2 膠帶三級搭接鋼絲繩擺放示意圖

6.2.2 合理選定搭接長度

高空硫化作業(yè)對接頭長度無特殊要求，可根據(jù)通用情況計算，帶芯鋼絲繩的黏著力通常以抽出力來表示，抽出力與鋼絲繩埋入橡膠中的長度成正比。膠帶的搭接長度應(yīng)根據(jù)膠帶強(qiáng)度和繩芯的抽出力來計算。

6.3 割膠帶頭

6.3.1 接頭坡口尺寸的要求

坡口的處理關(guān)系到整個接頭質(zhì)量，尤其在高空環(huán)境中，雜質(zhì)或水分更容易摻入，對內(nèi)部鋼絲繩芯造成損傷，因此，在高空做接頭時，必須要采取防范措施，制作接頭時將周圍盡量封閉，臨邊進(jìn)行防護(hù)，人員安全措施到位。

6.3.2 中心線確定

接頭完成后，必須保證兩邊膠帶是在一條中心線上，這是后續(xù)膠帶能否正常運行的關(guān)鍵，如偏差大，接頭處跑偏嚴(yán)重，將影響運行效果，且不可修復(fù)，只能重新做頭。

6.3.3 剝離

根據(jù)膠帶是否有防撕裂網(wǎng)，采用不同的方法進(jìn)行剝離，如圖3 和圖4 所示，用美工刀沿邊處將外層膠切除，露出鋼絲，或由上面沿防撕裂網(wǎng)進(jìn)行剝離。

圖3 剝離皮帶過渡區(qū)覆蓋膠面示意圖

圖4 剝離皮帶兩邊覆蓋膠示意圖

6.4 剃繩、打磨、剪繩

鋼絲繩芯剃繩時，需注意防止道具割傷，應(yīng)盡量減小剔除角度，切割速度宜迅速，防止松散；剔除完成后，用砂紙逐根進(jìn)行打磨，但需留意鋼絲繩外層的鍍層，不得損傷芯體；根據(jù)硫化的搭接形式，對鋼絲繩進(jìn)行裁剪，左右邊緣位置須全搭接。

6.5 涂膠、貼合

（1）用汽油將腳手板的覆蓋膠和芯膠兩面均清洗干凈；（2）均勻涂刷2～3 遍漿料，自然晾干，且必須干透；（3）漿料晾干后，將覆蓋面和芯膠表面相對貼合；（4）每一步驟操作時，需注意是否有水分或固定顆粒物等，必須處理干凈方可進(jìn)行相應(yīng)工序的施工。

7 安裝硫化設(shè)備

硫化設(shè)備安裝工藝包括：

1）用180t 吊車將硫化機(jī)吊裝到預(yù)定的硫化位置，吊裝前檢查吊機(jī)設(shè)備性能及吊裝環(huán)境，吊機(jī)落勾時，要同等間距放平硫化機(jī)底梁，擺放的寬度不大于水平板的寬度，提前在硫化平臺上劃好位置，要注意硫化機(jī)與底梁端的位置擺放成70°最佳，盡量一次吊裝落勾完成，避免高空挪移；

2）各層板的擺放順序由下到上為硫化底梁、水壓板、下隔熱板、上隔熱板。加熱板用120#汽油進(jìn)行清洗，然后在上面安放光板；

3）將接頭兩端的膠帶按皮帶機(jī)中心線擺正，并在距離2～3m 的地方固定，從內(nèi)向外將鋼絲繩逐條擺放，然后按插入形式搭接，用膠填充，最后將鋼絲繩頭全部固定；

4）面膠和芯膠表面需進(jìn)行清洗（用120#汽油），留意高空風(fēng)速大，汽油揮發(fā)快等因素，需清理干凈表面后才能進(jìn)行裁剪黏結(jié)，接頭尺寸寬度要與皮帶原寬度相等；

5）需將每根鋼絲繩上附帶的膠沫進(jìn)行清洗（用120#汽油），在汽油揮發(fā)之后，涂抹兩遍膠漿，第1 遍涂抹晾干后，再涂抹第2 遍；

6）將上機(jī)架擺放在隔熱板上，并與下機(jī)架找正、對齊；

7）安裝各緊固螺栓、螺母，擰緊后挨個檢查，保證所有緊固件牢固，硫化機(jī)主題即安裝完成；

8）將加壓泵系統(tǒng)的快速接頭與壓力裝置進(jìn)水孔相接，將電源導(dǎo)線按要求全部連接，通電后，安排加壓、加熱的定時操作。

8 膠帶硫化

膠帶硫化工藝：（1）接頭固定完成后，檢查其在硫化板的位置，沿輸送帶方向應(yīng)多出15cm 以上，垂直于膠帶方向應(yīng)多出5cm 以上；（2）將所有的線路和管路進(jìn)行連接，檢查無誤后，進(jìn)行打壓，將穩(wěn)定調(diào)到規(guī)范讀書，進(jìn)行硫化；（3）硫化過程中的溫度和壓力均同步上升，當(dāng)溫度恒定在（145±5）℃范圍內(nèi)時（壓力為1.75～1.8MPa），安排專人進(jìn)行計時，保溫時間控制在45～50min；停止加熱和讓設(shè)備自然冷卻，壓力不變，在80℃時，對硫化設(shè)備進(jìn)行拆除，檢測接頭情況，去除多余部分及鼓包等缺陷，最終在硫化完成后確定接頭是否成功；（4）硫化完成后，在接頭兩側(cè)距離1m 處進(jìn)行標(biāo)記，以便后期檢查。

9 結(jié)語

高空皮帶機(jī)接頭硫化比普通地面硫化要求風(fēng)險大、要求嚴(yán)，而且質(zhì)量不容易控制，接頭不合格率較高，本文詳細(xì)描述了整個接頭的制作過程、質(zhì)量控制要求及合理規(guī)范的工藝措施，為做好膠帶接頭提供了保障，也為后續(xù)設(shè)備運行打下了基礎(chǔ)。