[摘 要]通过对钢丝绳芯胶带结构、硫化接头原理、制作工艺及对硫化运行作业中的质量检测方法进行了探讨，仅供同仁参考。
　　[关键词]钢丝绳芯 输送带 硫化工艺 质量检测方法
　　输送带机具有构造简单、运输量大、输送范围在、输送距离远、运行阻力小、动力消耗低、工作效率高、运行平稳，操作简单的优点。目前神华黄骅港共有地面皮带机117条，其中一、二期共有59条，三、四期共58条，全长达到141.3km。单机最长为3496m，最短为123 m，均采用钢丝绳芯输送带，钢丝绳输送带在整个黄骅满港港口煤炭物流运输环节占有极其重要的环节。因此，任意一条皮带机一旦发生故障将严重影响港口的正常生产，严重时甚至会导致某一个泊位长达10天甚至半个月的煤炭运输停止。接头质量的好坏是影响皮带机运行的重要因素，接头质量出现问题后的直接表现就是断带，实践证明，断带大多发生在接头处，接头是胶带中最薄弱的环节。硫化胶结质量差，将会发生覆盖胶与芯体的剥离或脱开，形成胶带蛇形或断裂，导致生产受到妨碍，其中有的接头甚至是反复进行硫化，粘合强度更低，既对生产造成重大影响同时也使设备产生重大安全隐患。因此，通过制定正确的工艺流程，提高钢丝绳芯皮带接头的质量，对保证设备正常运行具有十分重要的意义。
　　一、钢丝绳芯输送带接头硫化工艺
　　为了强化设备的性能，提升设备运行的效率，降低运行成本，根据本人的工作经验分析，钢丝绳芯运输带最可靠的接头方法是硫化胶接法。
　　硫化接头的强度主要是利用钢丝绳对橡胶的粘着力实现的。粘着力用抽出力表示，就是埋入橡胶中的单位长度钢丝绳抽出所需的力。抽出力与钢丝绳埋入橡胶中的长度成正比，埋入长度愈长，抽出钢丝绳所需的力愈大。当埋入长度增加到一定值后，抽出力就超过钢丝绳本身的破断强度，钢丝绳就不会抽出，从而保证了接头联接强度，实现钢丝绳胶带的联接。
　　硫化接头的结构直接影响到接头强度保持率、接头部位的平均有效间距和接头长度，选择时要根据钢丝绳直径和胶带的钢丝绳中心距全面考虑。黄骅港现场钢丝绳芯输送带带强从ST630主要采用搭接与错位搭接的接头结构，较常用的有一阶搭接法及二阶搭接法，其中接头尺寸及搭接方式的选择如（图1、2）所示。
　　分析接头结构可知，其强度与下列因素有关：①橡胶和钢丝绳的特性。②中心橡胶间隙。接头中心橡胶以及其间隙是影响接头强度的主要因素，其承受轴向剪力、扭转和张力。③接头阶数。较高的阶数有利于提高挠曲度，减小钢丝绳密度，增大橡胶与钢丝绳的有效接触面积。④接头形式。接头次序不同，作用在橡胶和钢丝绳的张力也不同。⑤接头长度。抽出力通过一剪应力块在钢丝绳中传递，接头长度取决于阶的长度，而阶的长度根据钢丝绳直径、结构、阶的排列次序、搭接形式、橡胶特性及现场实践经验来确定。
　　硫化接头使用覆盖胶和芯胶 2种胶料，覆盖胶具有高强度、耐磨、耐冲击性能，芯胶对钢丝绳具有良好的粘合性能，保证了钢丝绳的抽出强度。必须按照胶带参数选择胶料，硫化作业前应准备好胶料、胶浆以及各种器材、工具，检查硫化设备状况及工作场所环境情况。硫化作业工艺要点如下：①尽量选择干燥、微风、无尘地点开展硫化工作。②划线后剥离钢丝绳，钢丝绳剥离后应均匀保留0.5mm厚过渡层芯胶，随后使用砂布将其打磨出毛面，尽量增大其接触面积。③使用120#汽油将钢丝绳清洗干净，干燥后涂刷胶浆两次，第一次干燥后再涂刷第二次，再次干燥后进行对中。④接头两侧胶带各画出1米长中心线，硫化工手持线绳拉直，以两侧中心线与线绳完全重合为对中完成，然后将皮带固定。⑤找出两侧胶带中心线对应的那条钢丝绳，拉直相互贴合（不要紧贴，间隔1mm）按压在下盖胶上，两侧钢丝绳依次摆放。每帖合5―6根钢丝绳，要确认已贴合的钢丝绳是否与中心线平行并且处于笔直状态，直到所有的钢丝绳摆放完毕。⑥钢丝绳搭接的过渡区域缝隙较大，需要摆放芯胶条，铺上盖胶后通过手锤敲击或踩踏压实排出空气，使用壁纸刀划出放气槽，便于后期排气。⑦硫化温度控制在 145 ±5℃，硫化压力 1.0 ～ 1.5MPa，硫化时间从温度达到 145℃时 40 ～ 50 min为宜，硫化过程中利用压力表及温度计对压力及温度进行观察。
　　二、钢丝绳芯输送带的检测方法
　　人工检测，主要依靠胶带维修人员，利用设备的检修班时间，在胶带静止情况下，采用目测、手摸或做记号的方法，对皮带的坏损进行检测，主要有以下3种方法。（1）“起炮”现象观测法。“起炮”现象是接头损伤常见的一种故障特征。其原因是起炮部位的钢丝绳抽动所致。这是一种常被我国煤矿现场使用的简易检测法，即在停机后清除接头区的胶带表面，查看有无“起炮”现象发生，一旦发现有起炮现象，便予以注意，当起炮区域发展到全带宽的1/3时，则应立刻重新硫化。（2）表面应变测量法。首先在低应力区给接头表面划上网格，当胶带运转到高张力区时，重复测量网格的变形情况，判明胶带内钢丝绳之间是否产生抽动及其严重程度。
　　2、X射线探测检测法
　　X射线探测检测法是一种基于X射线投影成像及计算机图像处理的无损探伤技术。其原理是让扇形X射线束穿透以检修速度运行中的钢丝绳胶带。由二维X射线光伏探测器接收，形成图像像素电信号，经采集转换、传输和处理，得到输送带的二维投影图像，通过它观察胶带带内钢丝绳及接头的完好情况，同时还可以将其转换为数字信号储存在计算机上，进行再现，供进一步分析和判断，这是一种可行、可靠，信息量丰富的方法。
　　便捷式X光机检测，具有设备投入较少，可以直观地看到接头处钢丝绳抽动及钢丝绳断绳情况的优点。主要缺点是X光源较小，仅能实现局部定点成像，对整条胶带及所有接头进行全部检测难度大、时间长，检测时必须停止生产，从而减少有效的运输时间，不能实现胶带的实时在线自动检测，从而会给胶带的安全运行留下极大的隐患，检测人员受X光的照射严重影响检测人员的身体健康：工人的劳动强度大。
　　电磁与x光在线监测，是在胶带正常的运行速度下，对胶带全幅面进行不停机在线检测，主要优点是可以在胶带正常运行的情况下对胶带的全幅进行检测，可分别定性、定量地检测到所有的断头、抽动、锈蚀情况，可准确定位钢丝绳损伤位置和接头抽动的位置，计算机系统给出胶带钢丝绳的安全检测报告，直观性强，为实施预防性的检修提供重要的依据。
　　3、基于电磁感应原理的漏磁检测法
　　其检测方法是贴近回程胶带安装磁感应线圈，在其上游安装一组永久性磁铁，利用磁化传感器对钢丝绳进行均匀磁化，使钢丝绳具有均匀的磁性，同时安装一只测速仪测胶带速度，采用漏磁放大器对钢丝绳芯上剩磁信号进行检测。正常胶带的磁图像在非接头区近似为一条平缓的直线，只在接头处有一个高的尖脉冲信号，当胶带钢丝绳发生断丝、锈蚀或位移等故障时，磁图像将会出现凸出或凹下的变化。于是根据胶带的运行速度和获得的磁图像的形貌，便可识别出胶带及接头是否存在故障，以及故障的类型、程度和具体位置。通常这种监测方法的故障分析与诊断技术较复杂，且计算量非常大，其诊断的准确性、可靠性及实时性尚有待提高。
　　结语：实际使用证明，钢丝绳芯输送带接头硫化通过合理的硫化工艺，可以达到原带90%以上的强度，配合先进的在线监测手段，可以最大化延长皮带使用寿命，有效节约能源，提高经济效益。
　　[1] 李万有；钢丝绳芯输送带硫化接头工艺的研究[J]；山西机械；2000年04期.
　　[2] 刘天荣；秦文兵.钢丝绳芯输送带安全检测系统的研究[J]；内蒙古石油化工；2006年05期.