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钢丝绳芯胶带运输机接头硫化与断带保护
发布时间：2015-06-29 22:28 来源：未知
0、引言
钢绳芯带式输送机是煤矿倾斜主井常用的带式输送机。由于其输送带中含有钢丝绳芯具有强度高，伸长量小，成槽性好，使用寿命长的优点，能够满足长距离、高速度、大运量输送的需要，在生产中占据着重要地位。钢丝绳芯带式输送机的安全运行在煤矿生产中占有相当重要的地位，为了防止事故的发生，接头的硫化工艺与硫化质量是钢丝绳芯带式输送机安全运行的关键。
我公司使用的2 -1带式输送机系统，负责将原煤由二水平运输至一水平，运输距离780m，运输倾角15.5。，输送带型号ST/S2500 -1200 - F7.5，驱动功率3×315kW，带速2.5m/s，接头使用热硫化的方式。
1、钢丝绳芯带式输送机硫化原理
钢丝绳芯输送带接头硫化粘接法，就是使用专用的硫化设备，使接头内的胶片在一定压力、温度的作用下，经过一定时间的熔融，使输送带硫化成型，借助于橡胶与钢丝绳间的粘着力及橡胶本身的抗拉力把接头两端彼此无连接的钢丝绳用橡胶连接起来，形成一条完整的输送带，其中硫化时的压力、温度、时间构成硫化原理的“三要素”。
1.1硫化器
我公司使用的KDZL分体式蒸汽输送带硫化机的蒸汽炉装有9根KBJGS一660V/12kW管状电热管，作为热源将蒸汽炉中的介质水加热成饱和蒸汽0. 35一0.55 MPa，并用蒸汽胶管将蒸汽通向硫化板上下箱体，硫化板通过8个液压油缸向下施加压力。制作好接头后通过加温加压，使得粘接输送带使用的面胶硫化，形成一条完整的输送带。
1.2硫化原理
钢绳芯输送带是由上、下覆盖胶、芯胶、以一定间距纵向排列在胶中的钢丝绳及边胶组成，钢绳芯输送带接头硫化是依靠钢丝绳对橡胶的粘着力来实现的。这就需要考虑钢丝绳表面特性，与橡胶具有亲合力，通常是镀锌或镀铜绳。带芯钢丝绳的粘着力通常以抽出力来表示，就是将埋入橡胶中的单位长度钢丝绳抽出所需要的力。抽出力与钢丝绳埋人橡胶中的长度成正比。埋入长度越长，抽出钢丝绳所需力越大，当埋入长度增长至一定量时，抽出力就超出钢丝绳本身的破断强度，此时钢丝绳不能被抽出。输送带接头搭接长度太短，接头强度达不到要求，造成安全隐患；搭接长度过长，会造成输送带的严重浪费。输送带的搭接长度应根据输送带强度和绳芯的抽出力来计算，选定相对合理的搭接长度。
2、接头形式的选择搭接形式
接头形式是根据钢丝绳在接头区域排列分布不同而定为一级、二级、三级和四级四种，接头形式关系到接头强度保持率、接头部位的平均有效间距和接头长度。选择接头形式时要根据钢丝绳直径和输送带的钢丝绳中心距全面考虑。我公司ST/S2500钢丝绳芯输送带使用的接头方式为三级全搭接。三级全搭接形式的钢丝绳排列比非接头部位多33%。在接头区域，钢丝绳对接分布在两个断面（或斜断面）上，每个断面（或斜断面）有25%的钢丝绳对接。三级全搭接适用于钢丝绳直径适中，排列间距较大的输送带接头。
3、硫化工艺
钢丝绳芯输送带的硫化使用三种胶即面胶、芯胶、胶浆用胶。面胶即覆盖胶，面胶具有高强度耐磨抗冲击的性能，芯胶对钢丝绳具有良好的粘接性能，保证钢丝绳不被抽出。需要注意的是不同的生产厂家，橡胶成分配方不同，接头所用胶料必须与输送带橡胶成分相同，否则在两种橡胶的搭接处就会出现裂纹、进水，腐蚀钢丝绳，影响接头质量。其次，保证胶料的有效使用。胶料在常温下保存不超过三个月，过期的胶是绝对不可以使用的，这是保证接头质量的基础。
4、硫化工艺需要注意的事项
(1)在井下作业应选择无淋水，无灰尘飞扬的进风地点，有良好的通风条件，有充分的照明，无明显的安全隐患。
(2)各种胶料的存放要严格按照使用说明要求，分别存放，严禁混用，并且最好保质期控制在一个月之内。
(3)必须及时用汽油涂刷钢丝绳及打磨过的表面，干燥后均匀涂刷胶浆两遍。
(4)排列钢丝绳应均匀伸张一致，保持有效距，使胶浆充分浸透钢丝绳表面，翘起的钢丝绳头应该有效地捆扎。
(5)上下热板表面要平，为了便于管理可以在硫化时使用细铁丝制作日期数字，放置在面胶上部，硫化完成后去除，可以达到良好的效果。
(6)上下加热板的温度要均匀一致，控制在145℃，压力不应低于2MPa．正常硫化时间为50min，在硫化过程中应该充分地排出空气，应该在正式硫化前先加压冷压5min，其间升降压l。2次以帮助排除接头内的空气，然后再放压，开启上热板检查有无缺胶的现象，如有则用刀扎破排出空气后继续加热。
(7)硫化期间严禁卸压起模，达到规定的温度与时间之后，热板温度降到100度以下起模，并且硫化接头在未完全冷却前严禁受力及开机运转。
(8)粘接操作适宜在输送带机尾进行，防止在输送带断开后下滑造成事故。
(9)硫化器加热板在使用一段时间后，经过多次的加热冷却会造成加热板的变形不平，需要注意及时加垫薄铁板调整加热板找平，保证接头的质量。
5、断带机理分析
钢丝绳芯带式输送机在煤矿安全生产中起着非常重要的作用，如果发生断带将会造成很大的损失，集合目前国内各单位的输送带事故分析，断带主要是由于接头质量不高，在输送带运行至机头上部或者是机头涨紧段时，输送带受力最大的地方，发生断带，由于输送带自身有着很大的自重，在倾斜巷道中断带后顺着巷道下滑，对沿途的设备，输送带托架纵梁辊等造成很大的破坏，为了防治断带事故的发生，硫化接头的质量是相当关键的，硫化接头的质量主要取决于硫化工艺和硫化设备的完好情况，我公司发生过一次断带事故主要是由于硫化器故障没有及时发现而导致接头强度不够，因而在带式输送机空载运行时在传动滚筒处发生抽头，导致输送带断裂。
6、断带保护
6.1基本方式
断带保护主要是通过断带抓捕器与单向托辊实现的。
6.2断带抓捕器工作原理
我公司采用的KHP119型煤矿用带式输送机断带保护装置是由徐州劳力达橡胶制品公司研制的集断带抓捕与速度监测的综合保护装置，当带式输送机发生断带或速度超出设定范围时，装置按照事先设定的程序发出指令，控制断带抓捕器动作，逮捕失速、断带下滑的输送带，将事故控制在初时阶段防止事故的扩大。同时切断输送机电源断电，防止带式输送机输送传动滚筒与输送带之间的摩擦。
断带抓捕器是由速度检测装置，分站控制箱，集中控制箱，楔式抓捕执行机构，控制电缆组成。
速度传感器是由安装在输送带下方的测速轮旋转检测输送带运行速度的变化，当输送带发生断裂下滑时，测速轮反转，并将抓捕信号传递给分站控制箱，控制箱发出指令使得抓捕装置的电磁阀动作控制楔式机构向后抱死，防止输送带的下滑，同时集中控制箱接受到指令，断开输送机的电源。系统机构框图如图2所示：
6.3抓捕器安装使用注意事项
抓捕器使用127V工作电源，需要准备信号照明综保来为抓捕器提供电源，抓捕器的执行机构使用电磁阀控制，电磁阀在动作时电流可以达到0.5A，工作电流比较大，所以在输送机长度超过700m时必须使用大容量的变压器为抓捕器提供电源，普通照明综保由于额定电流较小无法满足要求，并且必须使用MY4 x4电缆供电，减少压降的影响。
6.4单向托辊原理
单向托辊及工作原理如图3所示。图中，“①”表示上运带式输送机上输送带正常运行方向；“②”表示上运带式输送机逆转和断带后上输送带下滑方向。
当上运带式输送机提升重物时，上输送带沿“①”方向运行，上输送带底面与托辊外表面的摩擦力使单向托辊外圈“4”沿顺时针方向转动。因锁片销“8”与外圈“4”为一体，与锁片“2”相铰接，使锁片“2”也作顺时针转动，当转到其内端碰到内挡块“5”时，因“5”与内圈“6”为一体，是固定不动的，锁片“2”内端向外摆起，由于转动离心力的作用，锁片“2”内端紧靠外挡块“9”，使得单向托辊像普通托辊一样转动，而且无噪声。
当上运带式输送机逆转或者断带后，上输送带将沿着“②”方向下滑，在上输送带底面与单向托辊外表面摩擦力作用下，外圈“4”逆时针旋转，锁片“2”也作逆时针转动。当“2”内端碰上内卡块“7”后，由于“7”与内圈“6”为一体，是固定不动的，锁片“2”内端靠在内卡块“7”上。由于外卡块“3”与外圈“4”为一体，作逆时针方向转动，当“3”碰到锁片“2”和“2”碰上内卡块“7”时，锁片“2”就会被外卡块“3”和内卡块“7”卡住，这样，单向托辊无法逆向转动。上输送带底面与单向托辊之间由滚动摩擦变为滑动摩擦，摩擦系数增大数十倍，对上带产生摩擦制动阻力，实现防止上运带式输送机逆转和输送带断带后上带的下滑。图中卡片仅画出一个，实际托辊中卡片为4个，可保证托辊的工作可靠性。
单向托辊的使用可以弥补楔式抓捕器破坏性抓不得缺点，减少对输送带的损伤，两者互补可以有效地保证煤矿大功率带式输送机的安全运行。
7、结语
为了保证大功率长距离带式输送机的安全运行，高效的接头硫化工艺是必不可少的，同时要在使用中加强对输送机的管理，抓捕器与单向托辊都是预防性的措施，总之“安全第一、预防为主”是永远不变的真理。
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