0、引言
    鋼繩芯帶式輸送機(jī)是煤礦傾斜主井常用的帶式輸送機(jī)。由于其輸送帶中含有鋼絲繩芯具有強(qiáng)度高，伸長(zhǎng)量小，成槽性好，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足長(zhǎng)距離、高速度、大運(yùn)量輸送的需要，在生產(chǎn)中占據(jù)著重要地位。鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)的安全運(yùn)行在煤礦生產(chǎn)中占有相當(dāng)重要的地位，為了防止事故的發(fā)生，接頭的硫化工藝與硫化質(zhì)量是鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)安全運(yùn)行的關(guān)鍵。
    我公司使用的2 -1帶式輸送機(jī)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)將原煤由二水平運(yùn)輸至一水平，運(yùn)輸距離780m，運(yùn)輸傾角15.5。，輸送帶型號(hào)ST/S2500 -1200 - F7.5，驅(qū)動(dòng)功率3×315kW，帶速2.5m/s，接頭使用熱硫化的方式。
1、鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)硫化原理
    鋼絲繩芯輸送帶接頭硫化粘接法，就是使用專用的硫化設(shè)備，使接頭內(nèi)的膠片在一定壓力、溫度的作用下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的熔融，使輸送帶硫化成型，借助于橡膠與鋼絲繩間的粘著力及橡膠本身的抗拉力把接頭兩端彼此無(wú)連接的鋼絲繩用橡膠連接起來(lái)，形成一條完整的輸送帶，其中硫化時(shí)的壓力、溫度、時(shí)間構(gòu)成硫化原理的“三要素”。
1.1硫化器
    我公司使用的KDZL分體式蒸汽輸送帶硫化機(jī)的蒸汽爐裝有9根KBJGS一660V/12kW管狀電熱管，作為熱源將蒸汽爐中的介質(zhì)水加熱成飽和蒸汽0. 35一0.55 MPa，并用蒸汽膠管將蒸汽通向硫化板上下箱體，硫化板通過(guò)8個(gè)液壓油缸向下施加壓力。制作好接頭后通過(guò)加溫加壓，使得粘接輸送帶使用的面膠硫化，形成一條完整的輸送帶。
1.2硫化原理
    鋼繩芯輸送帶是由上、下覆蓋膠、芯膠、以一定間距縱向排列在膠中的鋼絲繩及邊膠組成，鋼繩芯輸送帶接頭硫化是依靠鋼絲繩對(duì)橡膠的粘著力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這就需要考慮鋼絲繩表面特性，與橡膠具有親合力，通常是鍍鋅或鍍銅繩。帶芯鋼絲繩的粘著力通常以抽出力來(lái)表示，就是將埋入橡膠中的單位長(zhǎng)度鋼絲繩抽出所需要的力。抽出力與鋼絲繩埋人橡膠中的長(zhǎng)度成正比。埋入長(zhǎng)度越長(zhǎng)，抽出鋼絲繩所需力越大，當(dāng)埋入長(zhǎng)度增長(zhǎng)至一定量時(shí)，抽出力就超出鋼絲繩本身的破斷強(qiáng)度，此時(shí)鋼絲繩不能被抽出。輸送帶接頭搭接長(zhǎng)度太短，接頭強(qiáng)度達(dá)不到要求，造成安全隱患；搭接長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成輸送帶的嚴(yán)重浪費(fèi)。輸送帶的搭接長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)輸送帶強(qiáng)度和繩芯的抽出力來(lái)計(jì)算，選定相對(duì)合理的搭接長(zhǎng)度。
2、接頭形式的選擇搭接形式
    接頭形式是根據(jù)鋼絲繩在接頭區(qū)域排列分布不同而定為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)四種，接頭形式關(guān)系到接頭強(qiáng)度保持率、接頭部位的平均有效間距和接頭長(zhǎng)度。選擇接頭形式時(shí)要根據(jù)鋼絲繩直徑和輸送帶的鋼絲繩中心距全面考慮。我公司ST/S2500鋼絲繩芯輸送帶使用的接頭方式為三級(jí)全搭接。三級(jí)全搭接形式的鋼絲繩排列比非接頭部位多33%。在接頭區(qū)域，鋼絲繩對(duì)接分布在兩個(gè)斷面（或斜斷面）上，每個(gè)斷面（或斜斷面）有25%的鋼絲繩對(duì)接。三級(jí)全搭接適用于鋼絲繩直徑適中，排列間距較大的輸送帶接頭。
3、硫化工藝
鋼絲繩芯輸送帶的硫化使用三種膠即面膠、芯膠、膠漿用膠。面膠即覆蓋膠，面膠具有高強(qiáng)度耐磨抗沖擊的性能，芯膠對(duì)鋼絲繩具有良好的粘接性能，保證鋼絲繩不被抽出。需要注意的是不同的生產(chǎn)廠家，橡膠成分配方不同，接頭所用膠料必須與輸送帶橡膠成分相同，否則在兩種橡膠的搭接處就會(huì)出現(xiàn)裂紋、進(jìn)水，腐蝕鋼絲繩，影響接頭質(zhì)量。其次，保證膠料的有效使用。膠料在常溫下保存不超過(guò)三個(gè)月，過(guò)期的膠是絕對(duì)不可以使用的，這是保證接頭質(zhì)量的基礎(chǔ)。
4、硫化工藝需要注意的事項(xiàng)
    (1)在井下作業(yè)應(yīng)選擇無(wú)淋水，無(wú)灰塵飛揚(yáng)的進(jìn)風(fēng)地點(diǎn)，有良好的通風(fēng)條件，有充分的照明，無(wú)明顯的安全隱患。
    (2)各種膠料的存放要嚴(yán)格按照使用說(shuō)明要求，分別存放，嚴(yán)禁混用，并且最好保質(zhì)期控制在一個(gè)月之內(nèi)。
    (3)必須及時(shí)用汽油涂刷鋼絲繩及打磨過(guò)的表面，干燥后均勻涂刷膠漿兩遍。
    (4)排列鋼絲繩應(yīng)均勻伸張一致，保持有效距，使膠漿充分浸透鋼絲繩表面，翹起的鋼絲繩頭應(yīng)該有效地捆扎。
    (5)上下熱板表面要平，為了便于管理可以在硫化時(shí)使用細(xì)鐵絲制作日期數(shù)字，放置在面膠上部，硫化完成后去除，可以達(dá)到良好的效果。
    (6)上下加熱板的溫度要均勻一致，控制在145℃，壓力不應(yīng)低于2MPa．正常硫化時(shí)間為50min，在硫化過(guò)程中應(yīng)該充分地排出空氣，應(yīng)該在正式硫化前先加壓冷壓5min，其間升降壓l。2次以幫助排除接頭內(nèi)的空氣，然后再放壓，開啟上熱板檢查有無(wú)缺膠的現(xiàn)象，如有則用刀扎破排出空氣后繼續(xù)加熱。
    (7)硫化期間嚴(yán)禁卸壓起模，達(dá)到規(guī)定的溫度與時(shí)間之后，熱板溫度降到100度以下起模，并且硫化接頭在未完全冷卻前嚴(yán)禁受力及開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
    (8)粘接操作適宜在輸送帶機(jī)尾進(jìn)行，防止在輸送帶斷開后下滑造成事故。
    (9)硫化器加熱板在使用一段時(shí)間后，經(jīng)過(guò)多次的加熱冷卻會(huì)造成加熱板的變形不平，需要注意及時(shí)加墊薄鐵板調(diào)整加熱板找平，保證接頭的質(zhì)量。
5、斷帶機(jī)理分析
    鋼絲繩芯帶式輸送機(jī)在煤礦安全生產(chǎn)中起著非常重要的作用，如果發(fā)生斷帶將會(huì)造成很大的損失，集合目前國(guó)內(nèi)各單位的輸送帶事故分析，斷帶主要是由于接頭質(zhì)量不高，在輸送帶運(yùn)行至機(jī)頭上部或者是機(jī)頭漲緊段時(shí)，輸送帶受力最大的地方，發(fā)生斷帶，由于輸送帶自身有著很大的自重，在傾斜巷道中斷帶后順著巷道下滑，對(duì)沿途的設(shè)備，輸送帶托架縱梁輥等造成很大的破壞，為了防治斷帶事故的發(fā)生，硫化接頭的質(zhì)量是相當(dāng)關(guān)鍵的，硫化接頭的質(zhì)量主要取決于硫化工藝和硫化設(shè)備的完好情況，我公司發(fā)生過(guò)一次斷帶事故主要是由于硫化器故障沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)而導(dǎo)致接頭強(qiáng)度不夠，因而在帶式輸送機(jī)空載運(yùn)行時(shí)在傳動(dòng)滾筒處發(fā)生抽頭，導(dǎo)致輸送帶斷裂。
6、斷帶保護(hù)
6.1基本方式
    斷帶保護(hù)主要是通過(guò)斷帶抓捕器與單向托輥實(shí)現(xiàn)的。
6.2斷帶抓捕器工作原理
    我公司采用的KHP119型煤礦用帶式輸送機(jī)斷帶保護(hù)裝置是由徐州勞力達(dá)橡膠制品公司研制的集斷帶抓捕與速度監(jiān)測(cè)的綜合保護(hù)裝置，當(dāng)帶式輸送機(jī)發(fā)生斷帶或速度超出設(shè)定范圍時(shí)，裝置按照事先設(shè)定的程序發(fā)出指令，控制斷帶抓捕器動(dòng)作，逮捕失速、斷帶下滑的輸送帶，將事故控制在初時(shí)階段防止事故的擴(kuò)大。同時(shí)切斷輸送機(jī)電源斷電，防止帶式輸送機(jī)輸送傳動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦。
    斷帶抓捕器是由速度檢測(cè)裝置，分站控制箱，集中控制箱，楔式抓捕執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制電纜組成。
    速度傳感器是由安裝在輸送帶下方的測(cè)速輪旋轉(zhuǎn)檢測(cè)輸送帶運(yùn)行速度的變化，當(dāng)輸送帶發(fā)生斷裂下滑時(shí)，測(cè)速輪反轉(zhuǎn)，并將抓捕信號(hào)傳遞給分站控制箱，控制箱發(fā)出指令使得抓捕裝置的電磁閥動(dòng)作控制楔式機(jī)構(gòu)向后抱死，防止輸送帶的下滑，同時(shí)集中控制箱接受到指令，斷開輸送機(jī)的電源。系統(tǒng)機(jī)構(gòu)框圖如圖2所示：
6.3抓捕器安裝使用注意事項(xiàng)
    抓捕器使用127V工作電源，需要準(zhǔn)備信號(hào)照明綜保來(lái)為抓捕器提供電源，抓捕器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用電磁閥控制，電磁閥在動(dòng)作時(shí)電流可以達(dá)到0.5A，工作電流比較大，所以在輸送機(jī)長(zhǎng)度超過(guò)700m時(shí)必須使用大容量的變壓器為抓捕器提供電源，普通照明綜保由于額定電流較小無(wú)法滿足要求，并且必須使用MY4 x4電纜供電，減少壓降的影響。
6.4單向托輥原理
    單向托輥及工作原理如圖3所示。圖中，“①”表示上運(yùn)帶式輸送機(jī)上輸送帶正常運(yùn)行方向；“②”表示上運(yùn)帶式輸送機(jī)逆轉(zhuǎn)和斷帶后上輸送帶下滑方向。
    當(dāng)上運(yùn)帶式輸送機(jī)提升重物時(shí)，上輸送帶沿“①”方向運(yùn)行，上輸送帶底面與托輥外表面的摩擦力使單向托輥外圈“4”沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。因鎖片銷“8”與外圈“4”為一體，與鎖片“2”相鉸接，使鎖片“2”也作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到其內(nèi)端碰到內(nèi)擋塊“5”時(shí)，因“5”與內(nèi)圈“6”為一體，是固定不動(dòng)的，鎖片“2”內(nèi)端向外擺起，由于轉(zhuǎn)動(dòng)離心力的作用，鎖片“2”內(nèi)端緊靠外擋塊“9”，使得單向托輥像普通托輥一樣轉(zhuǎn)動(dòng)，而且無(wú)噪聲。
    當(dāng)上運(yùn)帶式輸送機(jī)逆轉(zhuǎn)或者斷帶后，上輸送帶將沿著“②”方向下滑，在上輸送帶底面與單向托輥外表面摩擦力作用下，外圈“4”逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，鎖片“2”也作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)“2”內(nèi)端碰上內(nèi)卡塊“7”后，由于“7”與內(nèi)圈“6”為一體，是固定不動(dòng)的，鎖片“2”內(nèi)端靠在內(nèi)卡塊“7”上。由于外卡塊“3”與外圈“4”為一體，作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)“3”碰到鎖片“2”和“2”碰上內(nèi)卡塊“7”時(shí)，鎖片“2”就會(huì)被外卡塊“3”和內(nèi)卡塊“7”卡住，這樣，單向托輥無(wú)法逆向轉(zhuǎn)動(dòng)。上輸送帶底面與單向托輥之間由滾動(dòng)摩擦變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦，摩擦系數(shù)增大數(shù)十倍，對(duì)上帶產(chǎn)生摩擦制動(dòng)阻力，實(shí)現(xiàn)防止上運(yùn)帶式輸送機(jī)逆轉(zhuǎn)和輸送帶斷帶后上帶的下滑。圖中卡片僅畫出一個(gè)，實(shí)際托輥中卡片為4個(gè)，可保證托輥的工作可靠性。
    單向托輥的使用可以彌補(bǔ)楔式抓捕器破壞性抓不得缺點(diǎn)，減少對(duì)輸送帶的損傷，兩者互補(bǔ)可以有效地保證煤礦大功率帶式輸送機(jī)的安全運(yùn)行。
7、結(jié)語(yǔ)
    為了保證大功率長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的安全運(yùn)行，高效的接頭硫化工藝是必不可少的，同時(shí)要在使用中加強(qiáng)對(duì)輸送機(jī)的管理，抓捕器與單向托輥都是預(yù)防性的措施，總之“安全第一、預(yù)防為主”是永遠(yuǎn)不變的真理。
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