皮带知识讲义教学

皮带知识讲义

●胶带硫化胶接的基本知识

1、胶带基本结构

（1）、帆布、尼龙胶带结构

图1：帆布、尼龙胶带结构图

（2）钢丝绳芯胶带结构

图2：钢丝绳芯胶带结构图2、硫化胶接材料的种类和用途

（1）帆布、尼龙胶带胶接

①覆盖胶：贴于上、下覆盖部，并作为边胶使用；

②芯胶：贴于上、下接缝处；

③补强部：贴于上、下接缝处；

④胶浆：涂刷于整个加工面

⑤溶剂：清洗整个加工面

（2）钢丝绳芯胶带胶接

①贴于上、下覆盖部，并作为边胶使用；

②芯胶：贴于上、下接缝处；

③充填胶：充填于钢丝绳各间隙处；

④胶浆：涂刷于整个加工面；

⑤溶剂：擦拭加工部和充填胶。

3、什么是硫化

生料胶是一种近似于粘土状的可塑体，粘结强度和弹性均较小，但是生料体在加硫磺，加热进行混炼后，经过化学变化而成为具有弹性的橡胶。即硫磺原子在橡胶分子和分子之间起了架起一座桥梁的作用，使橡胶分子结合在一起，这一过程叫硫化

4、硫化胶接原理

（1）帆布芯、尼龙芯胶带

帆布芯、尼龙芯胶带的硫化胶接，是将胶带接头部的胶层和芯层按一定的形式和角度，剖剥成阶梯，涂以胶浆使其粘合。然后在一定的压力、温度和时间条件下，经过硫化反应，把接头部胶粘在一起，使接头获得最佳的粘着强度。

（2）钢丝绳芯胶带

钢丝绳胶带接头依靠钢丝绳以橡胶的粘着力来实现。此粘着力以抽出力表示，就是将埋入橡胶中的单位长度钢丝绳抽出来所需要的力。抽出力下钢丝绳埋入橡胶中的长度成正比，埋入长度愈大，抽出钢丝所需的力愈大。当埋入长度增至一定值后，抽出力就超过钢丝绳本身的破断强度，此时钢丝绳不能抽出而被拉断。

5、胶带胶接硫化条件

胶带胶接的硫化条件，是指硫化温度、硫化时间和硫化压力。一般统称胶带硫化胶接三要素。有时将升温方式，在硫化胶接中也要认真加以控制。

（1）硫化温度

胶带硫化胶接时的硫化温度，是生胶料在一定要求条件下，硫化反应的最佳温度，是橡胶硫化工艺中最主要的控制条件之一。由于现场作业，作业环境和条件不好，胶料的硫化体系又不易掌握，目前国内外大多数都控制在145±5℃。

（2）硫化压力

硫化压力也是胶带硫化胶接的一个重要条件。因为压力在硫化过程中可起到如下作用：

①提高芯层与胶料密实性和粘着性，排出接头内部的气体，消除气泡；

②促进胶料的流动，并迅速填充芯层的粘合面；

③提高胶带接头粘合面的附着强度和胶带的耐屈扰性能。

硫化力大小，要根据胶料的性能（主要是可塑性），产品结构、工艺条件而定。胶料流动小，硫化压力应大些；反之，压力要小些。胶带较厚，胶布层多(芯层)，结构复杂，钢丝绳为芯层的，则应需要较大的硫化压力。硫化压力对硫化速度的影响很小，一般可不考虑。现场硫化胶接时，对帆布、尼龙芯层胶带，硫化压力为0.8-1.2MPa；对于钢丝绳芯胶带，硫化压力为1.5-1.8MPa。胶带较薄，应选用下限，胶带较厚应选用上限。

(3)硫化时间：硫化的胶接过程，必须通过一定的时间才能完成。硫化时间，对于帆布、尼龙芯胶带

可按下面公式进行计算：

T=Tzh+(i+δ)K

式中：T―――硫化时间（mim）

Tzh―――胶料正硫化时间，一般选用15mim；

i―――胶带芯层层数

δ―――上下覆盖胶层的总厚度（mm）

K―――系数，一般选取K＝1.3-1.5

硫化时间的长短必须服从达到正硫化时的硫化效应，时间过短会造成欠硫，时间过长则导致过硫。由于实际的硫化时间计算比较麻烦，各橡胶带厂家规定其硫化时间不大一样，硫化时间对现场硫化胶接影响不是很大，因此，通常可参考上述公式算出近似的硫化时间来控制。

6、升温方法

硫化胶接中，其温度按四个阶段来控制，即升温阶段、余热阶段、硫化阶段和冷却阶段。在这四个阶段中，升温阶段是必不可少的，因它是胶带接头与硫化器取得热平衡所必须的时间。如果胶带厚，芯层（胶布层）多，还得增加一段预热时间（预热阶段）。如果不计预热和冷却这两个次要阶段，那么硫化过程仅包括升温和硫化两个阶段。升温阶段是胶带接头温度升到规定的硫化温度（145℃）；硫化温度是恒定的温度，一般规定在145℃±5℃。

7、硫化接头型式及接头

帆布芯、尼龙芯胶带与钢丝绳芯胶带的胶接方法不同，接头形式亦不同。

（1）帆布芯、尼龙芯胶带

帆布芯、尼龙芯胶带的接头形式有对接和搭接两种，对接是使接头两端相应的芯层处在同一级的阶梯上对口相接；搭接是使接头两端相应的芯层分别处在差一级的阶梯上对口相接。胶带接头形式见图3。

胶带运行方向 C S S S S C

图3：输送带接头尺寸示意图

为了降低接头部位在运转时通过辊筒时的应力，胶带接头一般为斜角接头，斜角的角度以该角的对边长度等于带宽的一半来确定，此时该角的斜边与胶带中心线的垂直线成为26.6度左右。特殊情况下，接头角度为零，即平接头也是可以的。

胶带硫化接头长度决定着接头的粘合面积，粘合面积的大小又决定着接头的强度，接头长度过小，即粘合面积过小，可能保证不了接头的强度；接头过长，虽然粘合面积增大，但对整体胶带的强度来说并没有多大的意义，相反会造成胶接材料的浪费，增大胶接接头施工的工作量，对应的硫化机的规格型号变大或台数的增多。

胶带接头长度=（胶带布层数-1）*阶梯长度+过渡区长度（50）*2。

接头阶梯长度是保证胶带接头具有传递张力的重要技术数据，它们是由帆布单位强度、胶布剥离强度和一定的保险系数所确定的。各胶带生产厂家规定帆布、尼龙芯层胶带接头阶梯长度不大一致，基本与该胶带的芯体强度数值相差不大，建议采用芯体强度值来确定接头阶梯长度。日本的帆

（2）、钢丝绳芯胶带

钢丝绳芯胶带接头是依靠钢丝绳对橡胶的粘着力来实现的。接头形式关系到接头强度效率、接头部位的平均有效间距和接头长度。所以钢丝绳芯胶带按照钢丝绳直径和胶带的钢丝绳中心距，接头型式有一级搭接、二级搭接、三级搭接以及交错搭接。接头型式如下图所示：

图4：一段法接头方式图

图5：两段法接头方式图

图6：三段法接头方式图

图7：三级交错搭接接头示意图

胶接型式比较

钢丝绳芯胶带的接头必须采用硫化胶接，而接头的搭接长度和连接的几何结构需要根据钢丝绳的

直径、间距、钢丝绳的破断力和钢丝绳与橡胶粘合（强度）而定。接头中的钢丝绳，应有一定的搭接长度，使接头处的钢丝与橡胶的粘合强度大于钢丝绳的破断拉力。钢丝绳的搭接长度，一般按下列公式计算

S=P/Pc*K

式中：S----钢丝绳搭接长度

P----钢丝绳接断强度（N/根或Kgf/根）

Pc----钢丝绳抽出力（N/cm或Kgf/cm）

K-----钢丝绳搭接长度系数

所以，胶带接头长度按下列公式计算：

一级搭接：LS＝S＋2×100＝S＋200

二级搭接：LS＝2S＋2×100＋50＝2S＋250

三级搭接：LS＝3S＋2×100＋2×50＝3S＋300

胶带硫化胶接钢丝绳搭接长度，各胶带生产厂家要求不一样，上述提供的计算公式及表格中数据仅拱参考。硫化时一定要根据采用胶带厂供给的《钢丝绳胶带适用说明书》提供数据。

●硫化机操作规程

一、技术参数

1、硫化压力：1.5mpa；

2、硫化温度:145℃；

3、硫化板面温差:士5℃；

4、升温时间(常温到145℃)不大于50min；

5、电源电压:380V,50Hz；

6、电控箱输出功率:36Kw；

7、温度调节范围:0～200℃；

8、计时调节范围:0～99min；

9、上下加热板加压:0.8mpa后其缝隙,不大于0.5mm；

二、主要结构简介

硫化机有主机（１.机架；2.夹紧装置；3.垫铁（用户自备）；4.螺杆；

5.螺母；

6.垫片；

7.高压软管；

8. 水压泵；

9.隔热板；10.上加热板；14.下加热板；

15.水压板；）11.二次电缆；12.电控箱；

13.一次电缆组成，详见图1。

三、预检准备

硫化机搁置一段时间没有使用，或在搁置期间受潮，在使用前应做必要的检查

1．检查加热元件与外壳之间的绝缘电阻是否良好，（用1000V兆欧表检查绝缘电阻值应大于20M Ω），如果小于20MΩ应对加热板进行加热处理，通电加温至90度查看是否有水气排出，如有蒸气排出，应在90度保温至无水气排出，（主要观察接插件部位）。

2．检查加热元件的三相电阻是否平衡，（用万用表测量阻值是否相同。）如平衡则加热元件完好，否则加热元件有损坏。

3．检查测温元件是否完好。测温元件阻值为110Ω左右。

4．检查电控箱，对电控箱通电试验，检查各开关是否灵敏，接触器是否工作，数显表是否正常显

示。

5．检查隔热板是否有破损，或受潮，如出现上述情况则需更换隔热板。

6．检查导线接插件是否受潮进水，如有，则需吹干方可使用。

7．用水泵对硫化机打压，检查泵是否能正常工作，水压板是否有渗漏。

四、硫化机的使用安装

硫化机构件轻巧，一般人工均能搬动安装前要考虑到电源及水源的方便，操作空间，在运输机上施工时，用枕木搭一个平台，其要求根据硫化胶带的位置，硫化机同时使用的台数而定，施工前请准备好处理胶带的工具，胶料，温度计等备件。

硫化机的安装按下列步骤进行：将下机架与被胶带纵向成70°角均匀摆放在平台上，机架间隙不大于5MM（830型硫化机为5组，1000型硫化机为6组）见图2。

1．将水压板放置到下机架上，工作面向上，（有隔热板面为工作面）见图3。

2．将下加热板放置到水压板上，注意工作面向上，四周与水压板对齐，（没有螺丝一面为工作面）见图4。

3．将按硫化工艺处理好的被胶接头放置到下加热板上（如多台联用，则应在拼缝上铺一块

0.3mm左右的钢皮或铜皮），并在两侧装上垫铁（垫铁用户自备，可用75mm左右宽的

平铁板，其厚比胶带略薄0.5～1mm，其长度可比硫化机长700mm左右）用夹紧装置调整两垫铁间距与胶带同宽。见图5。

4．放置上加热板，与下加热板对齐，工作面向下，如多台联用，同样在拼缝处放上钢皮或铜皮。见图6。、

5．在上加热板上放置隔热板，在隔热板上放置机架与下面的机架对齐，装上螺杆、垫圈，

拧上螺母，并以约30kg—M的力距均匀旋紧各螺母。见图7。

6．将二次电缆把控制箱与加热板连起来，用一次电缆接电源。

7．以高压软管连接水压板与试压泵。

五、硫化机的操作程序

a、电控箱各仪表名称见下图

1、一次电源2熔丝管3下板电流指示4上板电流指示5上板控制开关6上板温度仪 7下板温

度仪8下板控制开关9电压指示10上板加温指示11下板加温指示12硫化结束指示13一次电源指示14空气漏电自动开关15记时器16手动/自动转换开关17硫化时间开关18下板电源19上板电源20接地螺丝

b、拨动6、7上拇指轮设定硫化温度（145）；调节15设定硫化保温时间；置17于“OFF”的位置；接通电源，13灯亮。合上14，9有读数指示；旋转5、8开关，10、11指示灯亮；6、7绿灯亮；用试压泵将水注入水压板到1.5Mpa,当温度到设定值时10、11指示灯灭、6、7绿灯灭、红灯亮，

当6、7红灯全部亮后将17置于“ON”位置。（此时开始恒温到硫化结束）。15预设时间到，二次电源自动切断，12灯亮，硫化结束。当温度下降到工艺规定值时，即可拆卸设备，硫化作业完成。如在硫化过程中，某仪表损坏，可旋转16至手动位置，所有仪表均无作用。热板温度可从玻璃温度计读出，通过人工控制5、8保持恒温，从而完成硫化工作。手动位置时，漏电保护不起作用，总接地线必须可靠牢固。

注意点：1.硫化时间必须在二块加热板均升到规定温度后方可打开。

2.在保温直至降温到规定温度过程中要保持压力，不可卸压。

3.如在保温过程中有降压现象则补压。

4．使用前检查隔热板是否有破损或受潮，如出现这些情况需更换隔热板。

5．硫化机安装时，螺栓一定要拧紧（两边对称），机架排列一定要均匀。

六、硫化机的保养与维护

1．在使用之前，应检查热板的绝缘电阻，若过低，应先通电烘干，直至绝缘值达到50MΩ以上，方可使用；

2．在使用搬行过程中应轻拿轻放，文明操作；

3．若在野外作业应有可靠的防水、防雨手段，以免被雨水侵袭受潮；

4．当使用完毕，应把硫化机组装好，放置在空气流通，相对湿度不大于85%，并不受雨雪侵袭的仓库内，下面用枕木垫起，严禁直接放置在地面上。

皮带知识讲义教学七、硫化机易损件

1．快速接头及水泵密封件

2．接插件

3．棘轮扳手

八、硫化常见问题及处理方法：

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