淺談鋼絲繩芯皮帶更換方法與硫化工藝

李建設(shè)

（唐山馬家溝礦業(yè)有限責(zé)任公司，河北 唐山 063000）

1 8107皮帶系統(tǒng)簡(jiǎn)介

8107皮帶輸送機(jī)擔(dān)負(fù)著馬家溝礦十水平原煤的運(yùn)輸提升任務(wù)。輸送機(jī)型號(hào)為DX-1000，全長(zhǎng)685m，輸送帶為鋼絲繩芯強(qiáng)力皮帶，皮帶型號(hào)為GX2500，皮帶寬度1m，皮帶內(nèi)鋼絲繩直徑為8.1mm，每條皮帶鋼絲繩共64根，皮帶每米重40.2kg，運(yùn)煤速度2.5m/s，巷道傾角17°，運(yùn)輸能力為286T/h，采用三臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電機(jī)型號(hào)為YB2355L1-6，功率220kW。電機(jī)起動(dòng)形式為軟起動(dòng)柜與液力偶合器配合.制動(dòng)系統(tǒng)采用電力液壓制動(dòng)，皮帶安裝時(shí)間為2002年，至今已達(dá)到皮帶更換周期，必須對(duì)其進(jìn)行更換，在更換的同時(shí)對(duì)8107皮帶的和更換方法與膠帶接頭工藝進(jìn)行改進(jìn)。并取得了較好的效果。

2 8107皮帶更換方案

2.1 改變皮帶接頭硫化平臺(tái)位置

8107皮帶硫化平臺(tái)最初設(shè)在皮帶機(jī)頭，通過實(shí)踐證明硫化平臺(tái)設(shè)在皮帶機(jī)頭，皮帶機(jī)頭必須安設(shè)一臺(tái)大絞車，用于皮帶斷開后牽引皮帶用，在施工過程容易跑皮帶，在牽引皮帶時(shí)還會(huì)刮壞皮帶架子，而且還具有施工量大，用時(shí)較長(zhǎng)，危險(xiǎn)系數(shù)高，更換困難等缺點(diǎn)，更換1捆皮帶（100米）大約5天，經(jīng)研究選擇使用可搬式輕型硫化機(jī)三臺(tái)，硫化機(jī)型號(hào)為L(zhǎng)BD-750×1000；硫化平臺(tái)設(shè)在皮帶機(jī)尾給煤機(jī)以上5米的位置。

2.2 改變上新皮帶，下舊皮帶的方法

以前皮帶斷開后，采用人力把舊皮帶從皮帶架子上拽下來，新皮帶用人力拽到皮帶架子上，大約需要40人，而且勞動(dòng)強(qiáng)度較大，時(shí)間也較長(zhǎng)，這次更換采用在皮帶上方碹頂打揪眼，掛千不拉，用千不拉上、下皮帶，大約需要10人，勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較低，上下皮帶時(shí)間也較短。

2.3 更換皮帶長(zhǎng)度的確定

更換皮帶每硫化一個(gè)皮帶接頭，皮帶縮短2米，以此為根據(jù)測(cè)量8107老皮帶的長(zhǎng)度，并根據(jù)相應(yīng)的皮帶接頭準(zhǔn)備好新皮帶。

2.4 皮帶更換準(zhǔn)備工作的改進(jìn)

2.4.1 在地面上提前將粘皮帶的面膠、芯膠按硫化長(zhǎng)度合在一起，并用塑料布裹好，提前運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)。

2.4.2 皮帶運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，提前將皮帶平鋪放在8-10皮帶機(jī)尾人行道一側(cè)，在皮帶兩端各剝2米的頭，剝好頭后用塑料布包好。

2.5 施工步驟

2.5.1 放下10水平給煤機(jī)擋板，將8107車房?jī)?nèi)的皮帶滾筒兩側(cè)的逆止器拆除。

2.5.2 把所要換的皮帶下接頭轉(zhuǎn)至10水平給煤機(jī)上方4-5米的位置，停皮帶，提起皮帶機(jī)尾張緊車2-3米。拆除皮帶上托輥及托輥架拆卸5組，在皮帶架子上搭三個(gè)硫化機(jī)下平臺(tái)，將水壓板放在硫化機(jī)底梁上，再將水壓板上放置下隔熱板，然后在下隔熱板上放置下加熱板，并用方木在硫化機(jī)平臺(tái)兩搭二個(gè)作業(yè)平臺(tái)，硫化機(jī)下平臺(tái)要找正找平。

2.5.3 核對(duì)8107所換舊皮帶長(zhǎng)度及位置合適后，由專業(yè)人員沿所換皮帶上下兩頭畫出接頭切割線，根據(jù)畫好的斷帶線用剁斧在所換舊皮帶兩端同時(shí)剁皮帶，剁皮帶時(shí)由皮帶兩端向中間剁，等到皮帶中間剩50mm寬時(shí)，在皮帶上端用繩鎖好皮帶，然后再把皮帶斷開。

2.5.4 皮帶剁開后由起重工在皮帶道碹頂上打好的揪眼上，掛好千不拉，把剁下的舊皮帶從皮帶托輥上翻到皮帶道上。然后再用千不拉把新皮帶吊至皮帶架子上放好。新皮帶上端用絞車鎖緊，防止下滑。

2.5.5 量好皮帶接頭長(zhǎng)度，在上下兩個(gè)皮帶頭上畫好接頭線，并有刀子沿接頭線從皮帶正反兩面各劃出5mm深的槽，剝舊皮帶繩頭，剝鋼絲繩時(shí)先從皮帶邊部割斷皮帶覆蓋膠與芯膠，至1840mm處斷開，再將鋼絲繩端部膠割開一部分，用鉗子鉗住鋼絲繩端部用力將鋼絲繩拽出。無誤后再用刀沿第二根鋼絲繩邊緣將覆蓋膠與芯膠切斷，如此循環(huán)將鋼絲繩全部剝出。

2.5.6 按三級(jí)全搭接數(shù)據(jù)剪斷鋼絲繩。用角磨機(jī)把皮帶接頭鋼絲繩繩根處的上覆膠與下覆膠打成30°的坡口。

2.5.7 皮帶中心線的確定：測(cè)量膠帶寬度在皮帶接頭的兩端找出距離不小于1m的三個(gè)中心點(diǎn)。用石筆將中心線連成直線。用線繩將新舊皮帶上的6個(gè)點(diǎn)連接看是否在同一條直線上。如不在同一條直線要把新舊皮帶的位置進(jìn)行調(diào)整。

2.5.8 無誤后將兩個(gè)頭皮帶端頭擺正、放平并用鐵釘固定在硫化機(jī)兩側(cè)工作平臺(tái)上。在硫化平臺(tái)兩側(cè)放好擋鐵，擋鐵有夾緊裝置調(diào)整好間隙，在下加熱板上放上一張0.5mm厚的白鐵板，在鐵板上放置玻璃紙。按尺寸要求截取面膠和芯膠，用120#汽油清洗芯膠表面，然后在芯膠表面涂抹一遍膠糊。用120#汽油清洗每根皮帶接頭鋼絲繩的附著膠末，在汽油發(fā)干以后，均勻涂刷膠糊兩遍。

2.5.9 按三級(jí)搭接要求擺放鋼絲繩，將鋼絲繩相互插入搭接，鋼絲繩間至少留2mm的間隙。鋼絲繩擺好后，在鋼絲繩上蓋好準(zhǔn)備好的芯膠、面膠，面膠上放好玻璃紙，并用玻璃紙把需硫化的皮帶接頭裹好，無誤后玻璃紙上放好接頭編號(hào)，再放上0.5mm的白鐵板，，然后放置上加熱板、上隔熱板、鋪上硫化梁，用螺栓進(jìn)行固定。

2.5.10 將加壓泵與水壓板用帶快速接頭的水管連接，將溫度傳感器分別插入上下加熱板測(cè)溫孔內(nèi)，無誤后用手動(dòng)加壓泵向水壓板注入高壓水，當(dāng)壓力達(dá)到0.5Mpa以上時(shí)，硫化器加熱板送電升溫開始硫化。當(dāng)壓力升高到1.75 Mpa-1.8 Mpa，溫度控制在145℃± 5℃時(shí)，保溫保壓時(shí)間在45-50分鐘后自然冷卻。

2.5.11 當(dāng)上、下電熱板溫度降至100℃時(shí)，關(guān)掉電源。將加壓泵系統(tǒng)快速接頭從壓力裝置上拔下來，進(jìn)行卸壓；再將機(jī)架兩端的預(yù)緊螺栓、螺母松開并拿下來；將上機(jī)架、隔熱板、上電熱板、夾墊板和夾緊機(jī)構(gòu)卸下來；將膠帶接頭從電熱板上掀起；再將膠帶接頭上的毛邊清除和整修光滑、干凈。

2.5.12 拆除硫化平臺(tái)，拆除工作平臺(tái)，恢復(fù)皮帶架子，松機(jī)尾皮帶張緊車，皮帶試運(yùn)轉(zhuǎn)。至此皮帶更換、硫化工作結(jié)束。

3 皮帶硫化過程中需注意的問題

3.1 輸送帶搭接長(zhǎng)度計(jì)算

鋼絲繩搭接長(zhǎng)度

式中Pn-鋼絲繩的破斷強(qiáng)度，N/根;Fn-粘著力，即單位長(zhǎng)度上的抽出力，N/cm;K-接頭系數(shù)，K=1.3。

根據(jù)8107皮帶的規(guī)格參數(shù)：Pn=4300㎏Fn=102N

則L=1.3×4300×9.8/102=537mm

取L=550mm

由于8107皮帶是我礦的主要運(yùn)輸皮帶，故接頭形式采用三級(jí)全搭接型式，三級(jí)全搭接后的皮帶接頭強(qiáng)度可達(dá)皮帶的95%以上。皮帶接頭長(zhǎng)度為 S=3L+250=3×550+250= 1900mm

3.2 硫化接頭工藝

接頭工藝是保證接頭質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，對(duì)其過程的嚴(yán)格控制是保證接頭質(zhì)量的先決因素。

3.2.1 三級(jí)全搭接的注意事項(xiàng)

（1）打磨出的鋼絲繩及膠料表面必須用120#汽油清洗干凈，不得留有油污，水或粉塵粘污，然后再在鋼絲繩及膠料表面刷膠兩遍，待不粘手后鋪鋼絲繩。

（2）鋪鋼絲繩時(shí)從中心往兩側(cè)布鋼絲繩，結(jié)束后，再次確認(rèn)兩側(cè)輸送帶中心線是否一致。無誤后再鋪上層芯膠、蓋膠。

（3）排列鋼絲繩時(shí)，鋼絲繩之間至少留1.5mm的間隙。如間隙不夠可以采用減少鋼絲繩數(shù)量的方法，8107皮帶的搭接采用每隔15根斷一根鋼絲繩。

（4）鋼絲繩搭接時(shí)，把下皮帶接頭的兩側(cè)的兩根鋼絲繩剪斷，上皮帶頭留兩根長(zhǎng)鋼絲繩，以防在皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)過程中跑偏時(shí)，鋼絲繩繩頭出來刮掉整根鋼絲繩。如圖1：

3.2.2 防止跑膠和接口裂縫的方法

（1）在硫化前,在下加熱板上鋪好玻璃紙并放好擋鐵。擋鐵厚度一般為輸送帶厚度的0.9倍,且應(yīng)比硫化器長(zhǎng)些，兩側(cè)擋鐵必須緊固。蓋硫化平臺(tái)上蓋時(shí)用玻璃紙把皮帶接頭包好。

（2）嚴(yán)格控制芯膠、面膠長(zhǎng)度，以不超過1900mm的搭接長(zhǎng)度為宜。

（3）按下圖剝開膠帶接頭。鋼絲繩根部打磨成30度斜角；鋼絲繩根部間的橡膠面、斜坡面和鄰接坡的覆蓋膠表面都要仔細(xì)打磨成粗糙面。

（4）為保護(hù)鋼絲繩表面的鍍鋅層最好保留鋼絲繩表面0.3mm厚的橡膠，用砂紙或鋸條將鋼絲繩上的橡膠打毛，但不得損傷鋼絲繩的鍍鋅層。所有粘接面均用120#汽油清洗干凈，并晾干，保證相互之間的粘接，避免產(chǎn)生氣泡。

3.2.3 硫化溫度及壓力的控制

（1）為保證硫化質(zhì)量，硫化時(shí)，嚴(yán)格控制硫化的時(shí)間、溫度及壓力，并在50min之內(nèi)迅速達(dá)到硫化溫度。

（2）壓力為0.5Mpa時(shí)加熱板開始送電，隨著加熱板溫度上升，壓力也逐漸上升，溫度為80℃時(shí)，壓力為1Mpa，當(dāng)溫度上升到100℃后，將壓力調(diào)整到1.5Mpa左右，當(dāng)溫度上升到145℃±5℃時(shí)，壓力調(diào)整到1.75 Mpa-1.8 Mpa，保溫保壓，時(shí)間在45-50分鐘后斷電自然冷卻。當(dāng)上、下電熱板溫度降至100℃時(shí)，關(guān)掉電源，卸壓揭蓋。

結(jié)語

通過上述對(duì)8107皮帶更換方法與硫化工藝的改進(jìn)，提高了膠帶的接頭強(qiáng)度，延長(zhǎng)了接頭的使用周期，縮短了施工周期，節(jié)省了大量的人力、財(cái)力，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]陳維建，齊秀麗，李克孝.礦山運(yùn)輸與提升設(shè)備[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1997.

[2]于學(xué)謙，方佳雨.礦山運(yùn)輸機(jī)械[M].北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1989.

[3]薜曉光，貢杏云.帶式輸送機(jī)操作工[M].北京：氣象出版社，2001.