淺析國內外輸送帶技術現狀及發展趨勢

摘要：本文將主要從輸送帶的帶芯材料以及輸送帶的生產設備及工藝等方面闡述國內外各種輸送帶技術的當前的現狀以及未來的發展前景，同時也側面的從國內輸送帶工業發展的現狀以及輸送帶市場的需求，對輸送帶產品未來的開發及創新提出了具有潛在價值的建議。

關鍵詞：輸送帶；發展趨勢；輸送帶技術；輸送帶帶芯

中圖分類號：TQ336.2文獻標識碼：A文章編號：1674-098X(2011)03(b)-0000-00

如今，帶式輸送機的煤炭礦產等生產企業中比較常用的設備之一，帶式輸送機具有眾多的優點，如運行穩定，操作方便，運費價格低且輸送量較大。帶式輸送機中最主要的部件是輸送帶，質量優良的輸送帶的價格幾乎占到帶式輸送機的總價值的一半以上。帶式輸送機的發展水平的高低決定著輸送帶未來的發展前景。近幾年，隨著國民經濟的不斷發展以及科學技術的不斷進步，帶式輸送機也得到了良好的發展，目前帶式輸送機正往單機跨度大，輸送度高等方向發展。因此，為了滿足帶式輸送機的發展需求，本文將著重介紹國內外輸送發展趨勢，對于帶式輸送機的發展來說具有重大的意義。

一、輸送帶的基本結構與分類

輸送帶是一種高分子復合物，主要是由呈柔性狀態的起支撐作用的骨架與橡膠或塑料復合而成，骨架是輸送帶結構中的核心部分，骨架的耐用程度直接影響著輸送帶的使用壽命，且輸送帶中的骨架部分承載著工作工程中的全部負荷，因而骨架的所用的材料應具有一定的剛度和強度，因此輸送帶骨架的材料一般為粘合橡膠，且骨架層外部具有一層保護用的橡膠材料，其作用是可以保護輸送帶的外部骨架結構在工作過程中免受運輸物料的直接磨損沖擊，進而延長了輸送帶的使用周期。根據輸送帶使用環境以及結構對輸送帶進行分類，輸送帶可分為普通輸送帶、阻燃輸送帶、耐高溫高寒運輸帶等等；以及織物芯輸送帶、鋼絲線芯輸送帶、鋼網輸送帶等等。根據輸送帶的外形可將其分為管狀輸送帶、花紋輸送帶、蓋狀輸送帶等等。

二、輸送帶的生產設備以及工藝技術

（一）以織物芯為主體材料的輸送帶

1）帶芯成型技術的應用

一般來說，國外帶芯型輸送帶的帶芯成型方法主要是應用以下兩種方法實現，其一，一般東歐國家以及俄羅斯通常是使用多環路聯合成型機的成型方法。其二，大多數的西歐國家、美國以及日本所采用的是多層復合成型機成型方法。下面我們簡述以下這兩種帶芯成型方法的生產工藝。

多環路成型技術主要是指利用膠布經過對齊和調中心以后，通過封閉的環路的輸送線，然后將膠布送入復合輥內，進而生產出質量均勻的輸送帶帶芯，多環路復合成型技術在生產工藝方面具有較多的優點，如工藝簡單，自動化程度比較高等等。

多層復合技術在成型過程中需要多種成型技術加以綜合，且膠布需要經過以下裝置才能完成成型操作，如導開裝置，調中心裝置，復合壓輥裝置，以及調張力裝置等，這種多層復合技術的成型方法可以使帶芯各層之間的壓力保持均勻，是輸送帶的耐用性增強。

國內大部分生產輸送帶的企業一般所采用的帶芯成型方法主要是采用膠布多層膠合以及覆蓋粘合的方法在成型機上加以成型的，這種成型方法中帶芯沒有經過調中心以及張力控制裝置的加工，就會致使所生產出來的半成品的質量得不到很好的控制。

2）覆蓋膠粘合方式成型技術

采用覆蓋粘合的方式成型的方法主要有以下兩種方法，其一為在輸送帶帶芯成型過程中，同時在帶芯表面貼上覆蓋膠；另外一種方法是在輸送帶帶芯成型后，通過在壓延機上貼上覆蓋膜，將覆蓋膜壓到輸送帶帶芯上。

利用壓延機設備對輸送帶帶芯上貼覆蓋膠的方式不僅可以提高輸送帶的外觀質量，而且可以大大的簡化覆蓋膠粘合的工藝，提高了企業的生產效率。利用壓延機的方法屬于覆蓋膠的熱粘貼的工藝方法，可以有效的避免在帶芯與覆蓋膠粘合過程中，層與層之間產生微小的氣泡，同時也可以有效的避免在SR比例過高時致使覆蓋膠與帶芯不能很好粘合的情況。

目前，德國生產輸送帶的技術在世界上處于領先的位置，如今已知的世界上最先進的生產線為利用四輥壓延機制成的生產織物芯輸送帶的生產線，所生產出來的輸送帶成品寬度可達到兩米左右，其核心就是利用S型四輥壓延機可以將帆布雙面貼膠和單面擦膠以及輸送帶帶芯的雙面貼覆蓋膠。

3)對輸送帶硫化的加工方式

對于織物芯輸送帶來說其硫化的方式主要有兩種，其一是采用平板硫化機進行硫化，其二是利用鼓式硫化機進行硫化，目前國外一些織物芯輸送帶廠家已經研究出綜合平板硫化機和鼓式硫化機特點的連續平板硫化設備，此種設備既可以具有較長的加熱時間，同時可以對輸送帶進行連續硫化。

（二）鋼絲繩芯輸送帶

鋼絲繩芯的輸送帶的生產工藝主要有兩種，一種是恒張力成型硫化法和低張力成型硫化法。就目前鋼絲繩芯輸送帶的生產方式的發展來講，大多數西方國家和日本所采用的生產方式都是恒張力成型硫化法，國內一些知名的大型生產廠家所使用的也是此種加工方式，采用此種方法所使用的加工設備一般都是由德國機械設備公司生產制造的，我國一些公司也引進了此種生產線。

意大利塞雅(SAIGA)公司的產品采用的是低張力成型法。它的特點一是采用特殊的鋼絲繩，即三股鋼絲和尼龍合股形成三叉狀，避免了鋼絲內摩擦，降低了生熱，提高了鋼絲繩與橡膠問的粘合力、提高了膠帶壽命；二是簡化了工藝，成型和硫化均不需要較高和恒定的張力，因此使用一般的成型設備在較低的張力下即可完成，投資大大減少。

（三）PVC整芯難燃抗靜電輸送帶

此種輸送帶技術的PVC浸漬帶芯需要經塑化完成。浸膠是PVC整 難燃抗靜電輸送帶特有的工藝步驟，目的是使編織帶芯的纖維上充分附著膠漿，硫化后能形成密實的整體。浸膠在專用生產線上進行。首先將帶芯預熱，使其中水分充分揮發；然后通過浸漿槽，先是經過多道S輥使帶芯的緯向受到拉仲和擠壓，使膠漿自然滲透，然后再經過液下搓擦輥強行浸漬，最后通過真空箱真空浸漬，通過調整真空度可以使各種厚度的帶芯充分浸透；浸透的帶芯進入塑化箱，經一次塑化、二次塑化后，用熱風將帶芯迅速烘干并冷卻定型，最后卷取。浸漬帶芯所用的膠漿中膠料與溶劑(汽油)的質量配比為1：33。也有另外一種方法，即在此基礎上加貼覆蓋膠，然后導入平板硫化機，最后在5O℃ 以下冷脫模。后一種方法熱能消耗高、生產效率低，而且硫化平板長期使用容易變形，目前國內兩種方法都在采用。

三、輸送帶技術的發展趨勢及前景

雖然從我國輸送帶的生產設備及工藝的角度來分析，我國通過引進，學習以及自我創新，生產設備工藝及產品已經達到了一個比較先進的水平，但是從輸送帶產品的質量以及工藝的精密性的角度來觀察，我國輸送帶行業的發展水平與西方一些發達國家還有很大的差距，特別是在產品的使用周期以及產品質量方面的差距尤為明顯，因此針對于我國輸送帶行業發展的現狀以及市場的需求，我國針對于輸送帶產品技術需要投入更多的科技力量進行研究。

（一）開發尼龍織物芯輸送帶

根據對輸送帶產品的整體市場的調查，發現，目前發達國家已早將織物芯輸送帶的骨架材料有棉帆布替換為尼龍和聚酯，而我國使用尼龍和聚酯作為骨架材料的輸送帶只占產品總量的70%左右。根據對以棉帆布和尼龍兩種物質作為輸送帶骨架材料的對比可知，尼龍織物芯輸送帶的使用周期是是以棉帆布織物芯輸送帶的兩倍以上。但是尼龍織物芯輸送帶也存在著一些缺陷，就是輸送帶在工作初期的伸長量比較大，這給使用輸送帶的一些企業帶來了很多的麻煩。雖然以經向聚酯，緯向尼龍為骨架材料的聚酯輸送帶已經改善了輸送帶在初期伸長量較大的問題，但是此種輸送帶的成本較高且硬度大，在使用周期以及性能方面均不及尼龍輸送帶。因此織物芯輸送帶產品的發展趨勢為生產低抑長的尼龍輸送帶。新型的尼龍纖維材料或者織物芯生產工藝的變革是解決尼龍輸送帶初期伸長量大的根本途徑。

目前，國際市場上的新型的尼龍纖維材料主要有兩種，一種是由杜邦公司所生產的高強度聚酰胺纖維，此種材料的強度比尼龍材料的強度高出40%左右，且具有收縮率低和尺寸穩定性高等特點，性能方面要比尼龍、聚酯材料要高出很多。另一種新型材料是由日本生產的聚乙二酰丁二胺纖維，此種材料具有在高溫環境下低蠕變的特點，是輸送帶骨架最優的材料，這些新型材料的推出有效的解決了輸送帶初期伸長量過大的問題。市場上所存在的具有廣闊的發展前景的產品是直經織物芯輸送帶，此種輸送帶從織物結構上作出了很大的改變，其骨架材料綜合了以平紋織物以及簾布織物的主要優點，且此種輸送帶在工作過程中，強度比較穩定，不易發生變形，保證了輸送帶的抗沖擊性能以及抗撕裂性。同時由于直經織物輸送帶織物上的凹凸面較大，加大了輸送帶層與層之間的粘合度，有效的提高了輸送帶的使用周期。直經織物芯輸送帶的發展前景較為廣闊，目前此種結構產品在發達國家的輸送帶產品市場中已經具有了一定的規模。

（二）深入研究耐高溫輸送帶的技術

近幾年，隨著我國重工業的不斷的發展，特別是鋼鐵企業以及水泥企業的發展，使耐高溫輸送帶產品在國內市場上占據了一定的份額，且其市場需求量也明顯升高，根據對輸送帶的市場需求量以及產品的工作性能調查可知，對于耐高溫輸送帶的需求量得增長遠遠大于我國重工業的發展速度，其原因就是輸送帶在使用過程中，總會發生早期破壞的情況，這一點是輸送帶在未來發展的過程中需要改變的，利用SBR體系的普通耐熱輸送帶來代替耐高溫輸送帶的使用或者在使用過程中輸送機突然停止致使高溫物料長時間的停留在輸送帶上，就會直接的造成輸送帶的使用周期變短。一般國內的輸送帶的主要失效形式為覆蓋膠龜裂，布層間存有氣泡等等。

提高耐高溫輸送帶的工作周期的核心技術為將輸送帶的主體材料改為EPDM，進而加強覆蓋膠的強度，防止覆蓋膠發生龜裂的狀況，提高覆蓋膠和帶芯之間的粘合度；；采用DSP聚酯纖維、尼龍64或玻璃纖維作為輸送帶的主體材料，提高輸送帶的強度和硬度，抑制輸送帶發生變形。

（三）研制尼龍阻燃輸送帶

如今，我國在煤礦行業中所使用的主要是以PVC或PVG整芯織物芯的阻燃輸送帶為主要傳輸工具，但是由于此種輸送帶接頭處的強度比較低，且耐磨性較差，因此其使用周期僅為尼龍織物芯輸送帶的一半左右，因此為了提高輸送帶的使用壽命，尼龍分層式輸送帶將為未來煤礦企業所大量應用的產品。

（四）提高鋼絲繩芯輸送帶的運行周期

一般來說，我國鋼絲繩芯輸送帶的正常使用壽命是十年左右，而國外的輸送帶產品的使用壽命則可以達到15年左右，因此必須要提高我國輸送帶產品的使用周期，這是一個急需解決的問題。通常，輸送帶在正常使用過程中所出現的損壞失效形式為覆蓋膠層的磨損，非正常損壞為膠帶的縱向斷裂所引起的瞬間失效，增加鋼絲繩芯輸送帶使用周期的措施為：

1）提高覆蓋膠的使用性能，增強覆蓋膠的抗氧化能力，加強帶芯膠與覆蓋膠之間的粘合能力，進而加強輸送帶的整體強度性能。

2）改善鋼絲繩芯的內部結構，傳統的鋼絲繩芯輸送帶的鋼絲繩一般是由同直徑的多根單股鋼絲繩結合而成，新型的鋼絲繩芯在結構上以及排列上做出了相應的改善，如同等直徑的鋼絲繩改為不同直徑的鋼絲繩，同時在進行合股時將較粗的鋼絲繩作為中心部分，這樣合股的鋼絲繩的外圍空隙就會變大，提高了橡膠與鋼絲繩芯的粘合性，進而達到了提高鋼絲繩芯的使用壽命的效果。目前已有很多國外的發達國家采用了此種結構，并在此基礎上研究出了鋼絲繩與尼龍相互結合的線芯結構的輸送帶，這種線芯主要的特點為減少了鋼絲繩之間的摩擦因數，減小了鋼絲繩的彈性變形，同時使輸送帶具有良好的柔韌性。

3）改善鋼絲繩芯的材料，使用抗撕裂性能較強的繩芯輸送帶，目前正在最新的技術手段是國外的鋼絲簾線橫向增強的抗撕裂鋼絲繩芯輸送帶，并且根據此種材料已經制定了相應的ISO／DIS 15326標準。國內上海膠帶股份有限公司和阜新橡膠有限責任公司也已有生產。實際使用認為，這種輸送帶有著較好的抗撕裂效果，是抗撕裂鋼絲繩芯輸送帶的發展趨勢。

四、總結

綜上可知，雖然我國輸送帶輸送帶產品的品種以及技術水平上不弱于西方的一些發達國家，但是在產品質量，所用材料，以及生產工藝方面，我們還和一些科學力量較為強盛的國家存有一定的差距，因此，隨著我國經濟的不斷發展，輸送帶產品的市場需求日漸升高的環境下，我國必須要加大科研力量以及資金投入，爭取使我國的輸送帶產品達到世界先進的水平。

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