1、橡膠運輸帶連接方法剖析評析
橡膠輸送帶的連接有機(jī)槭連接和膠粘(或叫膠合)連接兩大類。機(jī)械連接中主要有皮帶扣連接,金屬片鉚接和縫合連接等。膠粘(合)連接中主要有熱硫化膠合,冷牯結(jié)(膠合)和快速粘結(jié)(合)連接等。它們的連接、特點、操作方法和應(yīng)用情況列于表1中。
2、冷粘法和快粘法簡介
隨著高分子化學(xué)和合成材料工業(yè)的突飛猛進(jìn),新型的粘結(jié)(膠合)材料有了長足的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。首先是以合成橡膠氯丁膠為膠合(粘結(jié))劑基料的冷粘法應(yīng)運而生,成為粘結(jié)(膠合)領(lǐng)域中的主流,得到了廣泛的應(yīng)用發(fā)展。如在港口、礦山、冶金、建材、煤礦、電廠、水泥等多行業(yè)早已普遍用在運輸帶動連接與修補(bǔ)。這些年又有以新型復(fù)合材料做粘結(jié)劑主料的快粘法,大有后來居上取代冷粘法的趨勢,此法正在以上產(chǎn)業(yè)部門大力推廣應(yīng)用之中。
由于糧油行業(yè)輸送的小麥、稻子等谷物和油料、餅粕等物料都不是很沉重塊大堅硬的物料,而是顆粒不大、容量小,對于橡膠帶的磨損破壞性小的輸送,并且是在較輕負(fù)荷、較短輸送距離和驅(qū)動功率較小場合下的輸送,因此采用的是普通輕型橡膠運輸帶。于是,膠帶在連接與修補(bǔ)時仍舊沿用傳統(tǒng)的機(jī)械方法和熱硫化方法。所以對于已經(jīng)普遍采用的冷粘法連接修補(bǔ)認(rèn)識了解不多,也就更談不上應(yīng)用新材料、新技術(shù)的快枯法來連接和修補(bǔ)橡膠運輸帶了。同時縱觀一些糧油輸送機(jī)械專著和教材,雖然都沒有膠帶連接與修補(bǔ)的章節(jié),但足其知識內(nèi)容卻多半已滯后老化,仍然是停留在介紹傳統(tǒng)的機(jī)械方法和熱硫化法連接與修補(bǔ)膠帶。因此我們認(rèn)為,簡要介紹冷粘法連接與修補(bǔ)膠帶的知識技能仍很有必要。同時要與日俱進(jìn),對于近年出現(xiàn)的采用新材料、新工藝的快粘法連接與修補(bǔ)膠帶的工藝技術(shù)更要了解掌握,以便于在我們油脂行業(yè)中應(yīng)用推廣和起步。
2.1 冷粘結(jié)法簡介
冷粘法是采用高分子材料、合成橡膠氯丁膠作為主料配制成膠合劑,在室溫條件下可將不同材料或制件膠合連結(jié)成一牢固整體的一種粘結(jié)方法。為了區(qū)別于傳統(tǒng)的熱硫化膠合連接,便稱為冷硫化粘合(膠合)粘結(jié)法,簡稱冷粘法
工藝流程:確定接頭搭接長度一劃線一切裁一打毛清潔一刷膠-粘合錘實一修正接縫-夾緊固化一投用
優(yōu)缺點:克服J,熱硫化膠合法連接修補(bǔ)的諸多缺點,具有方法簡單,室溫下操作,不需要笨重工具和加熱源,作業(yè)方便,固化時間縮短,粘結(jié)牢固(可達(dá)到帶體的80%),膠帶使用壽命長,運行費用下降。缺點是對膠帶接頭的制作要求較高,粘結(jié)至投用時問稍長,在接頭或修補(bǔ)處容易產(chǎn)生縫隙,水分和粉塵滲入后產(chǎn)生脫膠扦裂,造成接頭與修補(bǔ)的失效。
該連接修補(bǔ)方法已在在礦山、港口、冶金、建材、電力等產(chǎn)業(yè)部門仍有廣泛的應(yīng)用。也適合于糧油行業(yè)多數(shù)是普通輕型橡膠帶的連接修補(bǔ),故應(yīng)該有較多的應(yīng)用。
2.2快粘法簡介
是近年問世的一種具有高粘結(jié)強(qiáng)度和快速固化等綜合性能優(yōu)越的新方法,全名叫快速高強(qiáng)度粘結(jié)修補(bǔ)法,簡稱快粘法。快粘法使用的粘結(jié)劑是以新型復(fù)合高分子材料作基料,配有固化劑、增韌劑、填料、稀釋劑等輔料配合而成。具有粘結(jié)強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度高,韌性和耐磨性好,快速固化投用時間短,操作使用方便等特點。其綜合性能超過了橡膠帶基材,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的熱硫化膠粘法和仍在廣泛使用的冷粘法。所以它雖然問世時間不長,已受到港口、礦山、冶金、建材、電力等產(chǎn)業(yè)部門青睞和重視,已開始大量使用,并且大有取代冷粘法的趨勢。
接頭連接的工藝流程:與冷粘法相同,見2.1中的工藝流程。具體操作步驟按“4”實施。
修補(bǔ)工藝:膠帶打磨一清渣一干燥一刷膠一固化
優(yōu)點很突出:一是操作簡單,快速固化,膠帶投用時間短。與傳統(tǒng)的熱硫化膠合法和冷粘法比較,固化投用時間將大大縮短,很適合生產(chǎn)現(xiàn)場粘結(jié)修補(bǔ),避免了耗用較長時間停工停機(jī)更換膠帶,降低停產(chǎn)損失。二是接頭和修補(bǔ)處粘結(jié)強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度高;而且韌性和耐磨性提高,綜合性能超過了膠帶基材原有的性能。尤其適宜于冶金、電力、建材等行業(yè)輸送溫度高的物料時引起帶面燙傷,燒損、斷裂等缺陷的修補(bǔ)連接。
缺點:由于是分為A、B兩種膠料,在使用時需要在現(xiàn)場調(diào)配混合均勻,需要正確的配比調(diào)制和估算用量,避免比例失當(dāng)和多了造成浪費。
3、橡膠輸送帶兩端接頭參數(shù)的確定
無輪采用傳統(tǒng)的熱硫化膠合法或是正在廣泛使用的冷粘法,還是后起之秀正在大力推廣的快速粘結(jié)法,共同之處是都要在膠帶的兩端的接頭部位作技術(shù)處理,確定接頭尺寸參數(shù)后制作階梯形接頭。具體做法是先要確定傾斜角度和接頭搭接長度,然后裁切成相對吻合的階梯形臺階,經(jīng)過打磨清潔、調(diào)膠、涂敷將其粘合,加壓固化,粘結(jié)成牢固可靠的整體。
通常橡膠運輸帶按用途分為強(qiáng)力型、普通型、輕型、耐熱型等。由于糧油行業(yè)輸送的油料、餅粕、小麥、稻子等谷物是顆粒不大、容重小、對膠帶的摩損破壞性小的輸送,是在輸送負(fù)荷比較輕、運輸距離較短和驅(qū)動功率較小場合下的輸送,因此糧油行’業(yè)應(yīng)用的是輕型運輸帶。該帶的帶體較薄,層數(shù)少,寬度較窄,一般寬度為400~650mm居多,帆布層數(shù)3~7層,階梯形接頭為3個臺階,如圖1所示。
由圖l可知:階梯形接頭參數(shù)如接頭長度L.臺階的長度S,帆布層數(shù)n.膠帶寬度B等的確定可以用計算法和查表法得出
3.1計算法
式中:L為接頭搭接長度,mm;n為膠帶帆布層數(shù);S為階梯臺階的長度;可以從表1中查得;也有直接取S=100—150mm;B為肢帶寬度,mm;a為接頭臺階的傾斜角,一般在300-600;膠帶窄,a取小值;膠帶寬,a取大值,一般以450為好。
3.2查表法
也可以從表2中查得。結(jié)合圖1就可以定接頭的搭接長度。表2即為輕型橡膠帶的接頭參數(shù)值。
4、接頭的制作與快粘法連接的操作技術(shù)
在經(jīng)過選定臺階傾角a和計算查表確定膠帶階梯形接頭的尺寸參數(shù)后,就是劃線、剖切裁制等具體操作了,在采用快速法新工藝技術(shù)連接時先要對所用牯結(jié)劑作必要了解。
4.1 快速粘結(jié)劑的品種、性能和特點
品種牌號:市場上使用的快速橡膠粘結(jié)修補(bǔ)劑品種較多,如上?颠_(dá)化工有限公司生產(chǎn)的WD8331,8332, 8333等系列牌號;北京天山新材料科技有限公司生產(chǎn)的TS808等產(chǎn)品。
性能特點:都有快速牯合固化的特點,粘合后的橡膠帶即能在短時間內(nèi)就可使用。具有操作方便、工藝簡單;粘結(jié)強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、韌性、耐磨性和抗斷裂性等綜合性能將超過基材的性能;接頭可達(dá)到無縫對接;阻燃性能好、能耐2000C以上高溫,很適合冶金、電力部門溫度高的爐渣、煤渣運輸;連接修補(bǔ)費用低等等優(yōu)點。
用法:市售的快速橡膠修補(bǔ)劑有罐裝和管裝兩種形式。當(dāng)采用罐裝的修補(bǔ)劑時,按照使用說明要求操作;即在使用時要l:1配膠,分別從A、B罐中各取膠液(1次調(diào)膠總量應(yīng)少于400mL)。按體積1:1放人500mL燒杯中混合,快速攪拌1.5~2min,當(dāng)杯壁有發(fā)燙感時再攪拌lOs,在出現(xiàn)拉絲時便可以快速涂敷于階梯形接頭的臺階上或者修補(bǔ)在茬口上。涂層要均勻刮平。厚度在1.5—2mm。因為牌號不同,表干和固化時間差別很大:牌號為WD8331,8332快粘劑在3—10min表干,在常溫下經(jīng)過12~24h后膠帶可以投入使用,若室溫在8—20℃,則投用時間要延長。當(dāng)采用電吹風(fēng)、碘鎢燈等熱源加溫烘干,時間可以縮短至2-4h就能投入使用。牌號為WD8933快粘劑表干時間2~3min,在常溫下經(jīng)過1~3h固化膠帶就能投入使用;在溫度低時,要適當(dāng)延長。若采用電吹風(fēng)等加熱烘干,則時間可縮短至0.5—1.5h就能投用。采用雙管包裝的快速橡膠粘結(jié)修補(bǔ)劑時,則用膠槍擠出涂敷,操作方法與罐裝產(chǎn)品相同。
412接頭的制作與快粘法的工藝流程
工藝流程:確定接頭搭接長度一劃線一切裁-打毛清潔一刷膠-粘合錘實-修J接縫一夾緊固化-投用
4.3接頭到制作與連接工藝操作
4.3.1 接頭參數(shù)的確定
由計算法與查表法確定。
4.3.2劃線
由接頭尺寸參數(shù)并參照圖1,在膠帶兩端分別劃線。要尺寸正確,減少劃線誤差。
4.3.3切裁
在保持膠帶上下面層的前提下,按照帆布層數(shù)切割,很容易撕開剝離,切裁成階梯形臺階。要保證兩接頭茬口對正對齊,臺階吻合一致。觀察檢查,及時修整。
4.3.4打磨清潔
在每層臺階帆布上粘連的殘膠、塵屑等雜物,會影響膠合效果,粘結(jié)力會有很大降低。因此采用角向磨光機(jī)裝上砂布輪或鋼絲輪打磨去膠,用壓縮空氣或電吹風(fēng)配以毛刷將膠渣、粉塵清掃干凈。不要用手提砂輪打磨清膠,不但效果相對較差,而且容易打磨過度,表面溫高碳化,損傷帆布,削弱連接強(qiáng)度。打磨過后要蘸些汽油將表面上的殘膠、塵屑、油垢等臟物擦洗干凈。在接縫的周圍也要打毛清潔。
4.3,5調(diào)膠涂敷
清潔好的兩個臺階形接頭要等汽油充分揮發(fā),帆布干透后進(jìn)行。以體積比l:1.分別在A、B兩管(或罐)中取出膠液,放入500mL的燒杯中快速攪拌調(diào)和均勻混合成膠漿。當(dāng)杯壁手感發(fā)燙時再攪拌108.在膠漿出現(xiàn)拉絲時便可涂敷。涂層厚度均勻,一般在1~1.5mm,并要放置一會,使膠液充分浸潤滲透,膠漿中的溶劑充分揮發(fā)后才進(jìn)行粘合操作。
4.3.6粘合錘實
將兩階梯接頭上下,左右對正對齊貼合,用木槌或橡膠錘從中間向兩側(cè)和邊緣捶打錘實,排除殘留的空氣,使兩接頭緊密粘合。動作要正確快捷。
4.3.7灌縫粘結(jié)
為提高膠帶接頭的強(qiáng)度和在運行時不起毛開口,還要將膠帶的接縫縫隙處灌滿膠漿和涂敷周圍,用稍寬的膠(帆)布粘帖,再涂刷膠漿,使接頭平滑過度,無縫連接,強(qiáng)度增加。
4.3.8夾緊固化與投用
應(yīng)用專用工具夾緊,加壓固化,如圖2所示。
目前快速固化粘結(jié)劑系列性產(chǎn)品有上海等單位生產(chǎn)。因產(chǎn)品牌號不同,一般在常溫下經(jīng)過l-3h或12~24h夾緊固化就能投用(可參見說明書表述)。如果用加熱燈具在50~70aC下加熱烘烤,時間可縮短至0.5—1.5h或2-4h固化投用。膠帶在投用后注意逐步增加運行負(fù)荷,直至滿負(fù)荷。
5、應(yīng)用快粘法修補(bǔ)橡膠運輸帶
橡膠帶在長久運行中由于材料的疲勞破壞,磨損和一些外在原因,會出現(xiàn)脫膠、劃傷、開口、撕裂、拉斷和燙傷、燒穿(在冶金和電廠中輸送高溫灰渣,爐渣時常有發(fā)生)等,需要及時修補(bǔ),由于不存在兩端的連接,所以修補(bǔ)的施工操作要簡化省事多了。一般在現(xiàn)場修補(bǔ)操作后就可快速固化投用了。
5.1工藝流程
膠帶打毛一清膠渣一烘干一調(diào)膠涂劇-固化,一投用
5.2操作方法
5.2.1打毛、清膠渣等預(yù)處理
在膠帶的破損處按4.2.4條進(jìn)行打毛、清潔、除去膠渣。
5.2.2烘干
為了使膠帶快速粘結(jié)固化投用和避免在破損處內(nèi)殘留水分或環(huán)境較潮濕等原因,一般在現(xiàn)場修補(bǔ)之前先用電吹風(fēng)或碘鎢燈、紅外線燈等加熱燈具加熱烘烤至30℃以上。
5.2.3調(diào)膠涂敷
按4.2.5條操作
5.2.4固化和投用
如采用上?颠_(dá)化工有限公司生產(chǎn)的牌號WD8333快速橡膠修補(bǔ)劑,在常溫下經(jīng)2~3min就能表干,在常溫下膠帶經(jīng)1~3h同化膠帶就能投用;如果以50~70℃加溫處理,經(jīng)過0.5~1.5h即可投用。牌號8331和8332在常溫下經(jīng)過10—12min表干,經(jīng)過12~24h固化后投用;若在50~70℃加溫下固化時間可縮短至2-4h便可投放使用。也是通用型高強(qiáng)度輸送帶枯結(jié)劑,性能用法與WD類產(chǎn)品相仿。因此使用這些具有高粘結(jié)強(qiáng)度和快速固化的新型復(fù)合類粘結(jié)劑,可以大大縮短停機(jī)檢修時間,提高生產(chǎn)效率,不僅適用于一般工況條件的輸送帶連接修補(bǔ),而且還適用于工況條件較惡劣的輸送帶修補(bǔ)。
5.3注意事項
與應(yīng)用快粘法連接與修補(bǔ)的注意事項相同,具體
見4.3。
6注意事項
在應(yīng)用快法法牯結(jié)運輸帶時,以環(huán)境溫度10~30℃和溫度小于85%的條件為佳。如果溫度低于或溫度大于些條件時,則要采取必要的加熱干燥措施。當(dāng)冬天氣溫低于10℃,溫度大于85%時,要用加熱燈具如典鎢燈、紅外線燈加熱,忌用發(fā)紅鎢絲外露的電吹風(fēng)加熱。粘結(jié)劑也要予先提一天置于室內(nèi)。除此以外還必須注意的是:
6.1防止中毒
使用的A、B粘結(jié)劑、固化劑等都是有毒的有機(jī)化學(xué)物質(zhì),在使用、運輸、貯藏時要戴防護(hù)手套、口罩,不能觸及皮膚,嚴(yán)防吸入人體內(nèi)傷害器官。
6.2防止揮發(fā)和失效
所用粘結(jié)劑是揮發(fā)性很強(qiáng)的合成化學(xué)材料,揮發(fā)性強(qiáng),使用后應(yīng)立即加蓋密封,避免揮發(fā)失效。如與水、酸、堿和醇接觸會變質(zhì)失效,應(yīng)避免接觸。
6.3防止火災(zāi)發(fā)生
所用的主副料場是易燃品,在現(xiàn)場作業(yè)時禁止有吸煙、明火、打火機(jī)等火種出現(xiàn),以防止火災(zāi)發(fā)生。
6.4避免灰塵和油污等不潔環(huán)境
在膠帶的表面粘有灰塵和油污等不潔,都會導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度下降,影響粘結(jié)質(zhì)量。所以在遇到刮大風(fēng)揚塵天氣時不要在室外進(jìn)行粘結(jié)連接與修補(bǔ)的施工作業(yè)。在清洗污染有油脂、機(jī)油等油污的膠帶時,不要用化學(xué)清洗劑或水等清洗,否則會溶入帆布層中,短時間內(nèi)揮發(fā)不干凈,會產(chǎn)生夾雜和鼓泡,影響粘結(jié)質(zhì)量,降低粘結(jié)強(qiáng)度。
7、結(jié)束語
膠帶輸送機(jī)作為油廠中應(yīng)用較多的輸送機(jī)械沒備,無論是移動式還是固定式帶式輸送機(jī),橡膠帶是最重要和價值最高的牽引和承重部件,它必須連接和修補(bǔ)。過去傳統(tǒng)方法是采用機(jī)械方式和熱硫化膠合方法連接與修補(bǔ)。由于缺點較多,被應(yīng)運而生的冷粘法取代。隨著新型高粘結(jié)強(qiáng)度和快速固化的復(fù)合類粘結(jié)劑問世,快粘法又嶄露頭角,有后來者居上趨勢,將成為粘結(jié)修補(bǔ)領(lǐng)域中的主流。
縱觀油脂和整個糧油行業(yè),還很少應(yīng)用新型粘結(jié)劑快粘連接和修補(bǔ)膠帶,尚未起步,故而也缺少報導(dǎo)介紹。在糧油輸送機(jī)械著作中,雖然在膠帶輸送機(jī)的章節(jié)中對膠帶的連接與修補(bǔ)都作了介紹闡述,但內(nèi)容多般滯后老化,不儀沒有已應(yīng)用多年的冷粘法,更沒有快粘法介紹。因此很有必要對冷粘法,尤其是快粘法作介紹宣傳和推廣應(yīng)用。



