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0、引言
    鋼繩芯帶式輸送機是煤礦傾斜主井常用的帶式輸送機。由于其輸送帶中含有鋼絲繩芯具有強度高，伸長量小，成槽性好，使用壽命長的優點，能夠滿足長距離、高速度、大運量輸送的需要，在生產中占據著重要地位。鋼絲繩芯帶式輸送機的安全運行在煤礦生產中占有相當重要的地位，為了防止事故的發生，接頭的硫化工藝與硫化質量是鋼絲繩芯帶式輸送機安全運行的關鍵。
    我公司使用的2 -1帶式輸送機系統，負責將原煤由二水平運輸至一水平，運輸距離780m，運輸傾角15.5。，輸送帶型號ST/S2500 -1200 - F7.5，驅動功率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備，使接頭內的膠片在一定壓力、溫度的作用下，經過一定時間的熔融，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連接的鋼絲繩用橡膠連接起來，形成一條完整的輸送帶，其中硫化時的壓力、溫度、時間構成硫化原理的“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8個液壓油缸向下施加壓力。制作好接頭后通過加溫加壓，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橡膠的粘著力來實現的。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表示，就是將埋入橡膠中的單位長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度成正比。埋入長度越長，抽出鋼絲繩所需力越大，當埋入長度增長至一定量時，抽出力就超出鋼絲繩本身的破斷強度，此時鋼絲繩不能被抽出。輸送帶接頭搭接長度太短，接頭強度達不到要求，造成安全隱患；搭接長度過長，會造成輸送帶的嚴重浪費。輸送帶的搭接長度應根據輸送帶強度和繩芯的抽出力來計算，選定相對合理的搭接長度。
2、接頭形式的選擇搭接形式
    接頭形式是根據鋼絲繩在接頭區域排列分布不同而定為一級、二級、三級和四級四種，接頭形式關系到接頭強度保持率、接頭部位的平均有效間距和接頭長度。選擇接頭形式時要根據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全搭接。三級全搭接形式的鋼絲繩排列比非接頭部位多33%。在接頭區域，鋼絲繩對接分布在兩個斷面（或斜斷面）上，每個斷面（或斜斷面）有25%的鋼絲繩對接。三級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，面膠具有高強度耐磨抗沖擊的性能，芯膠對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出現裂紋、進水，腐蝕鋼絲繩，影響接頭質量。其次，保證膠料的有效使用。膠料在常溫下保存不超過三個月，過期的膠是絕對不可以使用的，這是保證接頭質量的基礎。
4、硫化工藝需要注意的事項
    (1)在井下作業應選擇無淋水，無灰塵飛揚的進風地點，有良好的通風條件，有充分的照明，無明顯的安全隱患。
    (2)各種膠料的存放要嚴格按照使用說明要求，分別存放，嚴禁混用，并且最好保質期控制在一個月之內。
    (3)必須及時用汽油涂刷鋼絲繩及打磨過的表面，干燥后均勻涂刷膠漿兩遍。
    (4)排列鋼絲繩應均勻伸張一致，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使用細鐵絲制作日期數字，放置在面膠上部，硫化完成后去除，可以達到良好的效果。
    (6)上下加熱板的溫度要均勻一致，控制在145℃，壓力不應低于2MPa．正常硫化時間為50min，在硫化過程中應該充分地排出空氣，應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的空氣，然后再放壓，開啟上熱板檢查有無缺膠的現象，如有則用刀扎破排出空氣后繼續加熱。
    (7)硫化期間嚴禁卸壓起模，達到規定的溫度與時間之后，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禁受力及開機運轉。
    (8)粘接操作適宜在輸送帶機尾進行，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間后，經過多次的加熱冷卻會造成加熱板的變形不平，需要注意及時加墊薄鐵板調整加熱板找平，保證接頭的質量。
5、斷帶機理分析
    鋼絲繩芯帶式輸送機在煤礦安全生產中起著非常重要的作用，如果發生斷帶將會造成很大的損失，集合目前國內各單位的輸送帶事故分析，斷帶主要是由于接頭質量不高，在輸送帶運行至機頭上部或者是機頭漲緊段時，輸送帶受力最大的地方，發生斷帶，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，對沿途的設備，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生，硫化接頭的質量是相當關鍵的，硫化接頭的質量主要取決于硫化工藝和硫化設備的完好情況，我公司發生過一次斷帶事故主要是由于硫化器故障沒有及時發現而導致接頭強度不夠，因而在帶式輸送機空載運行時在傳動滾筒處發生抽頭，導致輸送帶斷裂。
6、斷帶保護
6.1基本方式
    斷帶保護主要是通過斷帶抓捕器與單向托輥實現的。
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斷帶保護裝置是由徐州勞力達橡膠制品公司研制的集斷帶抓捕與速度監測的綜合保護裝置，當帶式輸送機發生斷帶或速度超出設定范圍時，裝置按照事先設定的程序發出指令，控制斷帶抓捕器動作，逮捕失速、斷帶下滑的輸送帶，將事故控制在初時階段防止事故的擴大。同時切斷輸送機電源斷電，防止帶式輸送機輸送傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦。
    斷帶抓捕器是由速度檢測裝置，分站控制箱，集中控制箱，楔式抓捕執行機構，控制電纜組成。
    速度傳感器是由安裝在輸送帶下方的測速輪旋轉檢測輸送帶運行速度的變化，當輸送帶發生斷裂下滑時，測速輪反轉，并將抓捕信號傳遞給分站控制箱，控制箱發出指令使得抓捕裝置的電磁閥動作控制楔式機構向后抱死，防止輸送帶的下滑，同時集中控制箱接受到指令，斷開輸送機的電源。系統機構框圖如圖2所示：
6.3抓捕器安裝使用注意事項
    抓捕器使用127V工作電源，需要準備信號照明綜保來為抓捕器提供電源，抓捕器的執行機構使用電磁閥控制，電磁閥在動作時電流可以達到0.5A，工作電流比較大，所以在輸送機長度超過700m時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”表示上運帶式輸送機上輸送帶正常運行方向；“②”表示上運帶式輸送機逆轉和斷帶后上輸送帶下滑方向。
    當上運帶式輸送機提升重物時，上輸送帶沿“①”方向運行，上輸送帶底面與托輥外表面的摩擦力使單向托輥外圈“4”沿順時針方向轉動。因鎖片銷“8”與外圈“4”為一體，與鎖片“2”相鉸接，使鎖片“2”也作順時針轉動，當轉到其內端碰到內擋塊“5”時，因“5”與內圈“6”為一體，是固定不動的，鎖片“2”內端向外擺起，由于轉動離心力的作用，鎖片“2”內端緊靠外擋塊“9”，使得單向托輥像普通托輥一樣轉動，而且無噪聲。
    當上運帶式輸送機逆轉或者斷帶后，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”逆時針旋轉，鎖片“2”也作逆時針轉動。當“2”內端碰上內卡塊“7”后，由于“7”與內圈“6”為一體，是固定不動的，鎖片“2”內端靠在內卡塊“7”上。由于外卡塊“3”與外圈“4”為一體，作逆時針方向轉動，當“3”碰到鎖片“2”和“2”碰上內卡塊“7”時，鎖片“2”就會被外卡塊“3”和內卡塊“7”卡住，這樣，單向托輥無法逆向轉動。上輸送帶底面與單向托輥之間由滾動摩擦變為滑動摩擦，摩擦系數增大數十倍，對上帶產生摩擦制動阻力，實現防止上運帶式輸送機逆轉和輸送帶斷帶后上帶的下滑。圖中卡片僅畫出一個，實際托輥中卡片為4個，可保證托輥的工作可靠性。
    單向托輥的使用可以彌補楔式抓捕器破壞性抓不得缺點，減少對輸送帶的損傷，兩者互補可以有效地保證煤礦大功率帶式輸送機的安全運行。
7、結語
    為了保證大功率長距離帶式輸送機的安全運行，高效的接頭硫化工藝是必不可少的，同時要在使用中加強對輸送機的管理，抓捕器與單向托輥都是預防性的措施，總之“安全第一、預防為主”是永遠不變的真理。
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