皮带知识介绍

1 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 上覆盖胶

下覆盖胶 边胶条

边胶条

抗拉体（骨架层）

2 （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

3 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。

4

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

5 （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

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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

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- ST 4000）。 84 90 I

7 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；