论文部分内容阅读
[摘 要]针对以往皮带胶接过程中经常出现的皮带头开裂、起皮、芯体剥离等现象，找出故障原因，经过不断的实践摸索，优化皮带胶接方案，延长皮带使用寿命。
[关键词]皮带机；硫化胶接；帆布芯带；钢丝芯带
中图分类号：TF573 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0353-01
1、前言
莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼铁厂高炉上料系统中共有86条皮带，经过近4年来的不断探索实践，针对皮带故障源多出现在皮带接头处的故障点，通过不断的改进胶接方法，优化皮带胶接工艺，有效的提高了皮带胶接质量，降低皮带机故障率。
2、皮带接头故障原因分析
2.1 帆布芯带胶接头故障点
帆布运输带接头常见的故障点主要表现为以下几个方面：在接头处开裂、起皮；接头内部应力分布不均匀导致带身蛇形，皮带跑偏；带接头老化断裂；带体分层开裂。
2.1.1芯体重叠因素
由于扒头尺寸误差，硫化皮带头合拢时的误差会使芯体发生重叠，特别对于高强度芯体，因为芯体较厚，硫化时压力在重叠部位显得过大，而在其他部分又显得不足。这样，在运转中经过滚筒时，其抗挠曲性能下降，成为硫化胶接头过早剥离的原因。另外，硫化接头合拢时，中心偏移是皮带发生蛇行的原因，而且还会是皮带边缘损伤、运输物溢出，给生产带来影响。
2.1.2芯体因刀具及其他原因引起的损伤
（1）因刀具发生贯通伤
（2）因打磨而导致芯体损伤
（3）橡胶部分打磨不良
2.2 钢丝芯带接头多发故障点原因分析
故障点：经常出现接头处带身龟裂、起皮、钢丝外露、芯体剥离、带体抽丝、断裂或蛇行，导致皮带跑偏或停机检修。
原因分析
2.2.1硫化过程中，芯胶、面胶内夹有颗粒状异物或气泡，导致钢丝与芯胶不能充分胶合，出现钢丝脱丝现象，影响胶接头强度。
2.2.2在扒钢丝过程中钢丝变形严重，接头内部钢丝分布不均匀，硫化后，接头内部产生局部应力集中，故出现接头处局部凹凸不平，影响胶接质量。
2.2.3硫化温度过高或硫化机故障导致接头表面胶体脆化，局部残生裂纹，胶体弹性失效，易产生接头处划伤、断裂。
2.3.4胶接头对中性差，胶接后皮带出现蛇型，皮带出现跑偏，导致带身局部磨损速度加快。
3.硫化方案的优化
3.1 帆布芯带硫化方案的优化
3.1.1硫化的原理
帆布芯运输皮带硫化胶接是将皮带两端加工成雌雄相合的阶梯状后进行成型、合拢。因此，胶接部的强度比本体要小，从理论上讲，胶接效力为N-1/N（N：芯体层数），要想让胶接头的使用寿命接近理论使用寿命，科学的胶接方法尤为重要。
3.1.2胶接头搭接量的计算
3.1.3硫化搭接
硫化搭头改变过去对接方式，采用压接，即上层皮带错位上行10毫米，以增加强度
3.1.4硫化胶接头的角度
确定皮带胶接的角度为1/3角度，以消除胶带在运转过程时经过各种滚筒接头处而产生挠曲应力，有效的提高了硫化胶接头寿命。
3.1.5压水板打压
打压采用二次打压，开始水压机打压到每平方厘米8千克，当温度升至80度至100度时，压力控制到每平方厘米15千克，为防止水压板因泄漏失压，应随时补压，待冷却至100度时停止补压。
3.1.6硫化机的正确使用
紧固硫化机时，由两人两面同时紧，先中间后两边，用力均匀一致，加热温度控制在145度，不能超过150度，否则易使皮带脆化。恒温45分钟，冷却至60度以下时，打开硫化机去除残胶。
3.1.7热胶胶浆
胶浆的有效使用周期为3个月左右（可采用试验法：取两片盖胶，擦洗后合在一起，是否具有一定的粘度），刷胶浆后放一层贴胶再放盖胶。（改过去只刷胶浆不放盖胶的状况）贴胶盖胶上的防老剂等杂质杜绝用清洗剂清洗，清洗剂的腐蚀性太强。应用120#汽油清洗。贴胶只覆盖有线的地方皮带两侧只能用盖胶，贴胶和盖胶的强度不同。
3.2 钢丝芯带胶接方案优化
通过多次的实践操作，我们近一步优化了钢丝带胶接工艺，将钢丝搭接方法由原来的“三级搭接法”改为“一级搭接法”，有效的克服了三级搭接法胶接头现场工艺复杂、易出现硌伤、接头变形、胶接强度底的缺点。
3.2.1皮带扒头
扒头时先将皮带两侧胶层割除，直到漏出第一条钢丝，后在钢丝斜上、斜下45°位置下刀，待割透后将钢丝取出。以此类推，将钢丝依次取出，也可皮带两侧同时进行此操作。
3.2.2刮钢丝绳，去除钢丝绳表面残胶
将取出的钢丝绳用刀片割研，去除钢丝表面的残余芯胶，不宜用力过猛，已免伤及钢丝表面的镀锌层，影响皮带胶接强度。也可用细砂纸轻拉进行打磨，将钢丝表面剩余残胶表面打磨变的粗糙，有益于增强皮带接头胶合强度。
3.2.3裁剪钢丝绳时根据皮带带宽，确定其接头尺寸。
3.2.4接头处打磨时将皮带扒头钢丝根部用砂轮机打磨，直至将其刀割面打磨至粗糙为止，有利于胶浆的渗透，提高其胶接强度。
3.2.5钢丝清洗时将清理好的钢丝表面用汽油清洗表面，去除杂物。共清洗两便。
3.2.6、钢丝表面刷胶（先后两便时将清洗干净的钢丝凉干后，均匀的涂上一层硫化胶浆（注：待第一便胶干至不在粘手时，在涂第二便）
3.2.7、铺绳、皮带中心线找正时将粘贴好了芯胶、面胶铺于硫化机下加热板上，并检查胶面上是否有气泡产生，如有可用刀将其表面划破，将气泡压除。先将一端皮带接头定位，后用拉线法找出皮带中心线位置，在对正第二个接头。
3.2.8、摆钢丝时将散乱的钢丝均匀的铺开，按照先中间后两边的摆法，以免出现钢丝向一端积压的现象，影响胶接质量。摆完钢丝后，在钢丝表面再轻轻刷一层胶浆。
3.2.9、铺盖胶、胶边裁剪时待钢丝附胶干后，在钢丝上面压芯胶后，用汽油清洗、刷胶，再铺盖胶，将裁剪下来的芯胶压在皮带两边无钢丝处，确保中间与两侧的胶厚度一致。另外芯胶与面胶留有10mm宽的搭接梯度，保证芯胶与带母体之间的充分融合。
3.2.10安装硫化机时注意加热板的放置是否正确，紧硫化机时要求从硫化机（单台）中间到两边依次紧固，两边同时用力，而且用力均匀，防止因紧固不均而导致胶接头厚度不均匀，如同时用两台硫化机，可在两台硫化机的中间结合处放置薄铁皮或铜皮（导热性好的材料），在皮带于硫化机接触面上铺上棉布隔热，防止胶面与加热板直接接触而导致胶面脆化，影响胶接头轻度。
3.2.11硫化升温时温度调节在0-150°之间，可将硫化机打到自动升温。另外，保证水压板压力在1.5Mpa左右，及时补压。
3.2.12保温过程由变控箱自动控制，要求在35分钟以上为佳。
3.2.13冷却降温：要求硫化接头空冷冷却，自然降温到60度后，可拆除硫化机。
4、实践效果
经过了近2年来的实践证明，通过皮带胶接方案的科学优化，有效的延长了高炉上料系统中皮带胶接头的使用寿命，皮带检修作业周期由原来的3个月提高到1年以上，同时节约了大量的设备维修成本，确保了高炉上料系统设备的稳定运行。
[关键词]皮带机；硫化胶接；帆布芯带；钢丝芯带
中图分类号：TF573 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0353-01
1、前言
莱芜钢铁集团银山型钢有限公司炼铁厂高炉上料系统中共有86条皮带，经过近4年来的不断探索实践，针对皮带故障源多出现在皮带接头处的故障点，通过不断的改进胶接方法，优化皮带胶接工艺，有效的提高了皮带胶接质量，降低皮带机故障率。
2、皮带接头故障原因分析
2.1 帆布芯带胶接头故障点
帆布运输带接头常见的故障点主要表现为以下几个方面：在接头处开裂、起皮；接头内部应力分布不均匀导致带身蛇形，皮带跑偏；带接头老化断裂；带体分层开裂。
2.1.1芯体重叠因素
由于扒头尺寸误差，硫化皮带头合拢时的误差会使芯体发生重叠，特别对于高强度芯体，因为芯体较厚，硫化时压力在重叠部位显得过大，而在其他部分又显得不足。这样，在运转中经过滚筒时，其抗挠曲性能下降，成为硫化胶接头过早剥离的原因。另外，硫化接头合拢时，中心偏移是皮带发生蛇行的原因，而且还会是皮带边缘损伤、运输物溢出，给生产带来影响。
2.1.2芯体因刀具及其他原因引起的损伤
（1）因刀具发生贯通伤
（2）因打磨而导致芯体损伤
（3）橡胶部分打磨不良
2.2 钢丝芯带接头多发故障点原因分析
故障点：经常出现接头处带身龟裂、起皮、钢丝外露、芯体剥离、带体抽丝、断裂或蛇行，导致皮带跑偏或停机检修。
原因分析
2.2.1硫化过程中，芯胶、面胶内夹有颗粒状异物或气泡，导致钢丝与芯胶不能充分胶合，出现钢丝脱丝现象，影响胶接头强度。
2.2.2在扒钢丝过程中钢丝变形严重，接头内部钢丝分布不均匀，硫化后，接头内部产生局部应力集中，故出现接头处局部凹凸不平，影响胶接质量。
2.2.3硫化温度过高或硫化机故障导致接头表面胶体脆化，局部残生裂纹，胶体弹性失效，易产生接头处划伤、断裂。
2.3.4胶接头对中性差，胶接后皮带出现蛇型，皮带出现跑偏，导致带身局部磨损速度加快。
3.硫化方案的优化
3.1 帆布芯带硫化方案的优化
3.1.1硫化的原理
帆布芯运输皮带硫化胶接是将皮带两端加工成雌雄相合的阶梯状后进行成型、合拢。因此，胶接部的强度比本体要小，从理论上讲，胶接效力为N-1/N（N：芯体层数），要想让胶接头的使用寿命接近理论使用寿命，科学的胶接方法尤为重要。
3.1.2胶接头搭接量的计算
3.1.3硫化搭接
硫化搭头改变过去对接方式，采用压接，即上层皮带错位上行10毫米，以增加强度
3.1.4硫化胶接头的角度
确定皮带胶接的角度为1/3角度，以消除胶带在运转过程时经过各种滚筒接头处而产生挠曲应力，有效的提高了硫化胶接头寿命。
3.1.5压水板打压
打压采用二次打压，开始水压机打压到每平方厘米8千克，当温度升至80度至100度时，压力控制到每平方厘米15千克，为防止水压板因泄漏失压，应随时补压，待冷却至100度时停止补压。
3.1.6硫化机的正确使用
紧固硫化机时，由两人两面同时紧，先中间后两边，用力均匀一致，加热温度控制在145度，不能超过150度，否则易使皮带脆化。恒温45分钟，冷却至60度以下时，打开硫化机去除残胶。
3.1.7热胶胶浆
胶浆的有效使用周期为3个月左右（可采用试验法：取两片盖胶，擦洗后合在一起，是否具有一定的粘度），刷胶浆后放一层贴胶再放盖胶。（改过去只刷胶浆不放盖胶的状况）贴胶盖胶上的防老剂等杂质杜绝用清洗剂清洗，清洗剂的腐蚀性太强。应用120#汽油清洗。贴胶只覆盖有线的地方皮带两侧只能用盖胶，贴胶和盖胶的强度不同。
3.2 钢丝芯带胶接方案优化
通过多次的实践操作，我们近一步优化了钢丝带胶接工艺，将钢丝搭接方法由原来的“三级搭接法”改为“一级搭接法”，有效的克服了三级搭接法胶接头现场工艺复杂、易出现硌伤、接头变形、胶接强度底的缺点。
3.2.1皮带扒头
扒头时先将皮带两侧胶层割除，直到漏出第一条钢丝，后在钢丝斜上、斜下45°位置下刀，待割透后将钢丝取出。以此类推，将钢丝依次取出，也可皮带两侧同时进行此操作。
3.2.2刮钢丝绳，去除钢丝绳表面残胶
将取出的钢丝绳用刀片割研，去除钢丝表面的残余芯胶，不宜用力过猛，已免伤及钢丝表面的镀锌层，影响皮带胶接强度。也可用细砂纸轻拉进行打磨，将钢丝表面剩余残胶表面打磨变的粗糙，有益于增强皮带接头胶合强度。
3.2.3裁剪钢丝绳时根据皮带带宽，确定其接头尺寸。
3.2.4接头处打磨时将皮带扒头钢丝根部用砂轮机打磨，直至将其刀割面打磨至粗糙为止，有利于胶浆的渗透，提高其胶接强度。
3.2.5钢丝清洗时将清理好的钢丝表面用汽油清洗表面，去除杂物。共清洗两便。
3.2.6、钢丝表面刷胶（先后两便时将清洗干净的钢丝凉干后，均匀的涂上一层硫化胶浆（注：待第一便胶干至不在粘手时，在涂第二便）
3.2.7、铺绳、皮带中心线找正时将粘贴好了芯胶、面胶铺于硫化机下加热板上，并检查胶面上是否有气泡产生，如有可用刀将其表面划破，将气泡压除。先将一端皮带接头定位，后用拉线法找出皮带中心线位置，在对正第二个接头。
3.2.8、摆钢丝时将散乱的钢丝均匀的铺开，按照先中间后两边的摆法，以免出现钢丝向一端积压的现象，影响胶接质量。摆完钢丝后，在钢丝表面再轻轻刷一层胶浆。
3.2.9、铺盖胶、胶边裁剪时待钢丝附胶干后，在钢丝上面压芯胶后，用汽油清洗、刷胶，再铺盖胶，将裁剪下来的芯胶压在皮带两边无钢丝处，确保中间与两侧的胶厚度一致。另外芯胶与面胶留有10mm宽的搭接梯度，保证芯胶与带母体之间的充分融合。
3.2.10安装硫化机时注意加热板的放置是否正确，紧硫化机时要求从硫化机（单台）中间到两边依次紧固，两边同时用力，而且用力均匀，防止因紧固不均而导致胶接头厚度不均匀，如同时用两台硫化机，可在两台硫化机的中间结合处放置薄铁皮或铜皮（导热性好的材料），在皮带于硫化机接触面上铺上棉布隔热，防止胶面与加热板直接接触而导致胶面脆化，影响胶接头轻度。
3.2.11硫化升温时温度调节在0-150°之间，可将硫化机打到自动升温。另外，保证水压板压力在1.5Mpa左右，及时补压。
3.2.12保温过程由变控箱自动控制，要求在35分钟以上为佳。
3.2.13冷却降温：要求硫化接头空冷冷却，自然降温到60度后，可拆除硫化机。
4、实践效果
经过了近2年来的实践证明，通过皮带胶接方案的科学优化，有效的延长了高炉上料系统中皮带胶接头的使用寿命，皮带检修作业周期由原来的3个月提高到1年以上，同时节约了大量的设备维修成本，确保了高炉上料系统设备的稳定运行。