高跨皮帶機膠帶硫化膠接技術

蘇正，楊曉東，王亞軍

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

1 引言

在膠帶輸送機中，膠帶最主要的組成部件，膠帶接頭的質量關系著膠帶的使用壽命，因此，必須重視膠帶和膠帶接頭的質量問題。隨著生產規模的擴大，目前膠帶輸送機向著長距離、大運量、高強度、多品種方向發展，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 條帶式輸送機的安裝，其中皮帶機最高處達到52m，最大輸送能力達到5300t/h，通過經歷高跨起伏、改向等多處變換最終達到預定高度和要求。高跨皮帶機通過重錘塔和拉緊小車拉緊。

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，通過規范的技術手段，在規定的壓力、溫度及時間內，將2 個鋼絲繩芯黏結在一起，使輸送帶能閉合運轉，以達到能正常運輸物料的目的。

溫度、時間和壓力為膠帶接頭質量控制的關鍵因素，在高空環境中如何保證這3 點，成為最終接頭成型的關鍵。任何一要素達不到膠帶接頭的規定范圍，都會造成接頭質量偏差，導致后續生產過程膠帶跑偏、接觸面磨損嚴重甚至接頭斷裂等，造成經濟損失和質量事故等。

4 膠帶硫化膠接所用工具材料準備

膠帶硫化膠接所用的工具和材料準備包括：

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

2）準備硫化接頭用的倒鏈、方木、腳手板、扳手、斷線鉗、刀具、打磨機、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）準備硫化機的隔熱板、加熱板、加壓板、壓緊螺栓、溫度計、壓力表及電器控制設備，合格后運送至工作地點。敷設相應的電源，給硫化設備及其他電器設備安全供電，各種電器設備符合有關規定，各種保護靈敏可靠。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

膠帶硫化前期準備工作包括：（1）選好硫化位置，即硫化機在皮帶機架上的放置位置，高跨交叉作業多，而且是整個項目的主干道，吊裝條件比較差，給硫化作業造成了施工困難；（2）根據皮帶機所用皮帶長度，合理計算選擇皮帶捆數，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繞路線，拿麻繩繞托輥組和滾筒走一圈；（3）通過卷揚機拉緊麻繩，帶動鋼絲繩拉動膠帶，使之沿路線前進，通過吊車配合提升；（4）用另一臺卷揚機，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較多、直徑大、間隙小，根據規范要求，適合三級或四級接頭形式。根據高空硫化的特點及環境要求，選用三級全搭接（斜口）的形式有利于保證接頭質量（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

高空硫化作業對接頭長度無特殊要求，可根據通用情況計算，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。膠帶的搭接長度應根據膠帶強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

坡口的處理關系到整個接頭質量，尤其在高空環境中，雜質或水分更容易摻入，對內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，臨邊進行防護，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，這是后續膠帶能否正常運行的關鍵，如偏差大，接頭處跑偏嚴重，將影響運行效果，且不可修復，只能重新做頭。

6.3.3 剝離

根據膠帶是否有防撕裂網，采用不同的方法進行剝離，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進行剝離。

圖3 剝離皮帶過渡區覆蓋膠面示意圖

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，用砂紙逐根進行打磨，但需留意鋼絲繩外層的鍍層，不得損傷芯體；根據硫化的搭接形式，對鋼絲繩進行裁剪，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行相應工序的施工。

7 安裝硫化設備

硫化設備安裝工藝包括：

1）用180t 吊車將硫化機吊裝到預定的硫化位置，吊裝前檢查吊機設備性能及吊裝環境，吊機落勾時，要同等間距放平硫化機底梁，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中心線擺正，并在距離2～3m 的地方固定，從內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行清洗（用120#汽油），留意高空風速大，汽油揮發快等因素，需清理干凈表面后才能進行裁剪黏結，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行清洗（用120#汽油），在汽油揮發之后，涂抹兩遍膠漿，第1 遍涂抹晾干后，再涂抹第2 遍；

6）將上機架擺放在隔熱板上，并與下機架找正、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，硫化機主題即安裝完成；

8）將加壓泵系統的快速接頭與壓力裝置進水孔相接，將電源導線按要求全部連接，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，沿輸送帶方向應多出15cm 以上，垂直于膠帶方向應多出5cm 以上；（2）將所有的線路和管路進行連接，檢查無誤后，進行打壓，將穩定調到規范讀書，進行硫化；（3）硫化過程中的溫度和壓力均同步上升，當溫度恒定在（145±5）℃范圍內時（壓力為1.75～1.8MPa），安排專人進行計時，保溫時間控制在45～50min；停止加熱和讓設備自然冷卻，壓力不變，在80℃時，對硫化設備進行拆除，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，在接頭兩側距離1m 處進行標記，以便后期檢查。

9 結語

高空皮帶機接頭硫化比普通地面硫化要求風險大、要求嚴，而且質量不容易控制，接頭不合格率較高，本文詳細描述了整個接頭的制作過程、質量控制要求及合理規范的工藝措施，為做好膠帶接頭提供了保障，也為后續設備運行打下了基礎。