皮带硫化知识.docx
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皮带硫化知识
皮带机硫化知识
●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CSSSSC
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。
日本的帆布、尼龙芯层胶带胶接的阶梯长度如下：
芯体强度
阶梯长度（mm）
NN、VN-120以下
120
NN-150
150
NN-2000
200
NN-250
250
NN-300
300
NN-350
350
NN-400
400
NN-450
450
NN-500
500
（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
I
图7：
三级交错搭接接头示意图
胶接型式比较
搭接型式
优点
缺点
适用范围
接头效率％
理论
实际
一级搭接
强度最高，接头长度较短
钢丝绳间距小，屈扰性较差
适用于钢丝绳间距大，直径较小的胶带。
适用ST650、ST800、ST1000、ST1600胶带。
95
90
二级搭接
接头长度较短
强度较低
一般不采用，只在硫化机短时采用。
67
80
三级搭接
强度较高，钢丝绳间距较大，屈扰性好
接头长度较长
是较好的接头型式，一般常采用适于各型号ST胶带（ST650-ST4000）。
84
90
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
各种型号钢丝绳芯胶带的抽出力Pc、搭接长S、接头长度LS值，如下表：
胶带型号
ST650-1250
ST1600-2000
ST2500
钢丝绳直径（mm）
4.5
6.1-6.4
7-7.4
强度（Kgf/根）
1450
3410
4550
抽出力（Kgf/cm）
56
86
102
钢丝绳搭接长度系数K
1.3
1.5
1.5
钢丝绳搭接长度（mm）
400
600
700
接头长度LS（mm）
一级搭接
560
760
二级搭接
三级搭接
1420
2020
2320
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20MΩ），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；
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。
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：
序号
问题
故障分析及处理方法
1
温控仪读数不准，出现乱码（如600多度）
1．可能接触不良，拔插接插件
2．可能接口氧化，需更换接插件
3．可能电缆断了，需更换电缆
4．测温元件损坏，需更换元件
2
升温阶段，到一定温度后，温度升不上去
1．可能没放隔热板，需放隔热板
2．可能把硫化时间打开了，需把硫化时间关闭。
3．隔热板受潮，需更换隔热板或把隔热板烘干
3
压力打不上去
1．可能水咀上机架压太紧把水咀压住，把机架螺栓稍松一下。
2．可能水压泵有空气需排气
3．可能水压泵漏气，各接口没有拧紧需重新拧紧，或需更换垫圈
4
保管不当加热板受潮
把电控箱打到手动，控制温度在90度烘至没有水气。
5
卸压后，水泵压力表不归零
1.打压时有空气造成指针偏移，把压力表拆开，把指针拔出，重新归零。
2.压力超压，更换压力表
6
控制箱没反映
查线路，可能三相缺相。
7
接头温度不均
1．可能隔热板有破损，需更换隔热板
2．可能加热板有部分电阻片烧坏
8
水压板渗水
1.螺丝或边缘接缝处渗水，沿水压板一周紧螺丝。
2.水压板胶面渗水，需更换胶皮
9
机架变形
1．机架少排或硫化机压力超需更换机架
10
水压板变形
机架少排或没有均匀排列，螺栓没有拧紧，需更换水压板。
11
加热板变形
1．机架少排
2．大规格硫化板接小规格胶带时没有把空隙部分填满。
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