無(wú)接頭環(huán)形橡膠輸送帶的制備

張玉成，陳 林

（青島華夏橡膠工業(yè)有限公司，山東 青島 266000）

橡膠輸送帶主要由柔性的增強(qiáng)骨架與橡膠復(fù)合而成。骨架層是橡膠輸送帶的受力主體，其幾乎承受工作時(shí)全部負(fù)荷，需要具有較大的強(qiáng)度和剛度[1]。橡膠輸送帶的優(yōu)勢(shì)為可以連續(xù)和大量運(yùn)輸，自由調(diào)整運(yùn)輸量，運(yùn)行簡(jiǎn)單，運(yùn)輸成本低，維護(hù)和保養(yǎng)方便。

現(xiàn)有的環(huán)形橡膠輸送帶是橡膠條形帶通過(guò)端部連接而形成的。橡膠條形帶制成后通常纏繞在輥筒上，每卷長(zhǎng)度約為200 m。通過(guò)截取相應(yīng)長(zhǎng)度（環(huán)形橡膠輸送帶周長(zhǎng)加接頭長(zhǎng)度）的橡膠條形帶并接頭就制成了環(huán)形橡膠輸送帶。

環(huán)形橡膠輸送帶接頭的方式通常有機(jī)械接頭、冷膠接頭、硫化接頭等，骨架層無(wú)法實(shí)現(xiàn)交接，導(dǎo)致接頭處強(qiáng)度僅為骨架層強(qiáng)度的70%～80%，大大降低了環(huán)形橡膠輸送帶的整體強(qiáng)度，同時(shí)因非接頭部分強(qiáng)度冗余，帶體質(zhì)量大，輸送設(shè)備能耗大。

在一些輸送距離固定，即無(wú)需隨工程進(jìn)度改變輸送距離的條件下，可以使用無(wú)接頭環(huán)形橡膠輸送帶。現(xiàn)將無(wú)接頭環(huán)形橡膠輸送帶結(jié)構(gòu)和成型工藝簡(jiǎn)介如下。

1 無(wú)接頭環(huán)形橡膠輸送帶的結(jié)構(gòu)

無(wú)接頭環(huán)形橡膠輸送帶的結(jié)構(gòu)[2]如圖1所示。無(wú)接頭環(huán)形橡膠輸送帶與常規(guī)橡膠輸送帶一樣均由上覆蓋膠、下覆蓋膠和骨架層組成，不同的是無(wú)接頭環(huán)形橡膠輸送帶骨架層采用1根線繩（化學(xué)纖維線繩）或2根線繩（不同捻向的鋼絲繩）螺旋纏繞構(gòu)成（如圖2所示），從而實(shí)現(xiàn)無(wú)接頭。

圖1 無(wú)接頭環(huán)形橡膠輸送帶結(jié)構(gòu)示意

圖2 骨架材料線繩纏繞結(jié)構(gòu)示意

纏繞結(jié)構(gòu)骨架的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)無(wú)接頭的環(huán)形結(jié)構(gòu)，從而使環(huán)形橡膠輸送帶的強(qiáng)度得到保證，但骨架線繩纏繞的起頭和結(jié)尾有一定難度。此外，周長(zhǎng)較大、強(qiáng)力較高的環(huán)形橡膠輸送帶對(duì)纏繞線繩的連續(xù)長(zhǎng)度要求較高，而實(shí)際生產(chǎn)中所用線繩常常需要接頭，因此采用適合的線繩接頭結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度極為重要。

2 無(wú)接頭環(huán)形橡膠輸送帶的成型工藝

2.1 覆蓋膠

無(wú)接頭環(huán)形橡膠輸送帶覆蓋膠膠片由壓延機(jī)制成，膠片寬度較成品寬度大100 mm。

膠片纏繞在具有驅(qū)動(dòng)輥筒及儲(chǔ)帶架的裝置上，首尾相連、粘接，分別制成環(huán)形的上覆蓋膠和下覆蓋膠（硫化后無(wú)接頭）。

2.2 骨架層

使用化學(xué)纖維線繩作骨架材料時(shí)，無(wú)需考慮捻向，僅用1根纖維線繩即可纏繞構(gòu)成；以鋼絲繩作為骨架材料時(shí)，按照GB/T 9770—2013《普通用途鋼絲繩芯輸送帶》要求，左捻鋼絲繩和右捻鋼絲繩應(yīng)交替配置而纏繞構(gòu)成。

環(huán)形橡膠輸送帶的骨架層應(yīng)一次纏繞完成，即化學(xué)纖維線繩單根纏繞，鋼絲繩左右捻向同時(shí)纏繞[3]。為保證骨架層每一個(gè)纏繞的螺旋周期長(zhǎng)度一致，要在化學(xué)纖維線繩或鋼絲繩纏繞端施加恒定張力，從而使成品帶在使用時(shí)骨架層能夠均勻受力，保證帶體使用壽命。

骨架層纏繞時(shí)要保證每個(gè)化學(xué)纖維線繩或鋼絲繩之間的距離相等，這就需要在帶體的寬度方向上線繩從一端均勻鋪設(shè)至另一端。骨架線繩纏繞端行程計(jì)算公式為

式中，S為纏繞端行程，n為1（無(wú)捻向）或2（有捻向），a為化學(xué)纖維線繩與鋼絲繩間距，l為已鋪設(shè)長(zhǎng)度，L0為環(huán)形帶坯周長(zhǎng)。

由于骨架層與膠料粘貼時(shí)容易滑移，造成線繩排布不均，尤其在線繩起頭和結(jié)尾的兩端容易因張力造成膠料粘貼困難，或撤去張力時(shí)端部易移動(dòng)，給施工帶來(lái)困難。因此，鋪設(shè)骨架層時(shí)應(yīng)格外注意設(shè)備運(yùn)行情況。

骨架層鋪設(shè)時(shí)使用的化學(xué)纖維線繩或鋼絲繩較長(zhǎng)，很難保證其沒(méi)有接頭，在線繩接長(zhǎng)時(shí)應(yīng)采用線繩頭直接對(duì)接而不宜采用搭接的方式。化學(xué)纖維線繩采用相互纏繞接頭，鋼絲繩破捻截去一半后纏繞接頭，接頭長(zhǎng)度為400～600 mm，以保證線繩強(qiáng)度。鋼絲繩接頭的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合GB/T 9770—2013要求。

2.3 帶坯定尺

環(huán)形橡膠輸送帶對(duì)周長(zhǎng)要求很嚴(yán)，周長(zhǎng)稍小，帶體無(wú)法裝機(jī)；周長(zhǎng)稍大，帶體無(wú)法張緊運(yùn)行。因此，帶坯定尺就顯得十分重要[4]。環(huán)形橡膠輸送帶帶坯周長(zhǎng)要依據(jù)成品帶周長(zhǎng)來(lái)確定，其主要影響因素為：硫化過(guò)程中的張力（涉及工藝要求），硫化張力下骨架的伸長(zhǎng)率，成品帶周長(zhǎng)及其公差（涉及安裝設(shè)備尺寸的可調(diào)范圍），成品帶下機(jī)時(shí)及停放過(guò)程中的收縮率。這些因素量化，按下式計(jì)算帶坯周長(zhǎng)。

L0＝L（1+k）-1（1-q）-1

式中，L為成品帶周長(zhǎng)，k為硫化張力下帶坯的伸長(zhǎng)率，q為成品帶下機(jī)及停放過(guò)程中的收縮率。

另外，帶坯定尺應(yīng)充分考慮帶體兩側(cè)周長(zhǎng)的一致性，避免帶體出現(xiàn)喇叭狀而導(dǎo)致環(huán)帶走偏。

2.4 成品及包裝

骨架層與覆蓋膠貼合并冷壓，切去多余的邊膠制得帶坯，帶坯硫化后即制得無(wú)接頭環(huán)形橡膠輸送帶。

無(wú)接頭環(huán)形橡膠輸送帶成品使用一種對(duì)折卷取裝置[5]（如圖3所示）卷取、包裝。

圖3 輸送帶成品對(duì)折卷取裝置結(jié)構(gòu)示意

3 結(jié)語(yǔ)

無(wú)接頭環(huán)形橡膠輸送帶帶體和接頭強(qiáng)度高，整體質(zhì)量小，在一些特殊環(huán)境下使用具有節(jié)能降耗的作用。