强力胶带输送机接头检测方法

1、浅谈强力钢丝绳芯胶带输送机接头搭接原理及检测方法摘要：强力钢丝绳芯胶带输送机广泛应用于矿山行业，具接头搭接长度和搭接工艺往往因施工单位的不同而存在差异。而作为胶带整体最薄弱环节的胶带接头钢丝绳芯检测成为了一项重要工作，需要使用多种方法配合检测，不能仅仅使用一种方法。关键词：钢丝绳芯胶带、搭接长度、搭接工艺、接头检测钢丝绳芯输送带适用于高强度、长距离、大运量场合下输送物料。在特殊情况下，也适用高强度、短距离输送物料。因此，钢丝绳芯输送带广泛应用于煤矿主提升运输，一般处于斜巷提升运输。它具有以下特点：1、抗拉强度高：适用于单机大跨度、长距离输送物料。2、使用伸长量小：所需拉紧行程短，能满足做接头或

2、者正常检修伸缩量需要即可。3、传动滚筒直径小：带芯由一层纵向排列的钢丝绳作骨架，耐屈挠疲劳。故可配用直径较小的辐筒，使设备紧凑。4、橡胶与钢丝绳粘着好：钢丝绳表面镀锌，同时采用与钢丝绳有优良粘合性能的胶料，与钢丝绳粘合在一起，耐冲击，不易掉块，使用寿命长。5、钢丝绳张力均匀：由于制造工艺先进，钢丝绳排列均匀，张力一致，运行平衡，不易跑偏。6、成梢性能好：带芯无横向骨架，易于形成深梢形，多装物料，并防止散落。7、可用X射线检查：骨架钢丝绳在输送机上，可用X射线检查探伤，防止事故发生。强力钢丝绳芯输送带结构示意图：钢丝绳我国常用钢丝绳芯胶带规格:ST630ST800ST1000ST1250ST16

3、00ST2000ST2500ST3150ST3500>ST4000ST450CST500(JST540ST6000纵向拉伸长度N/mm630800100012501600200025003150350040004500500054006000钢丝绳最大公称直径mm3.03.54.04.55.06.07.58.18.68.9/9.19.710.911.312.3钢丝绳间距mm10101212121215151515/1716171718上覆盖层厚度mm5566688888/888.5910下覆盖层厚度mm5566688888/888.5910胶带参考质量kg/1819.521.522.22

4、6.133.135.341.14545/4551596265宽度规格钢丝绳根数800757563636363505050100095957979797964646464/655955555412001131139494949476767777/6871666663140013313311111111111189899090/79847878741600151151126126126126101101104104/91969090851800171143143143143114114117117/103109102102962000159159159159128128130130/1141211

5、131131072200176141141144144/1251341251251182400193155155157157/1371461371371292600209168168170170/1481591491491402800184184/160171161161151整条输送带通过多个接头连接在一起。搭接接头作为整条胶带输送机最薄弱环节。胶带接头检测成为了一项重要工作。下面我们来了解一下胶带接头连接方法及工艺。胶带接头连接主要有以下几种方法：1 .机械连接法：机械接头是一种可拆卸的接头，金属卡扣固定在两个接头上，穿入销子，使两个头连接起来。特点：操作简单速度快，可拆卸，但它对带芯有损

6、伤，强度低，只有原带强度的25%-60%接头处挠性差、易损坏滚筒等其它件、振动、噪音大、使用寿命短等。2 .冷粘连接法：用特定的胶粘剂将剥层的两个头粘接，粘合要充分滚压后，静放两小时以上，操作与热粘一样。特点：噪音、振动，不需昂贵的设备，但其缺点是连接强度较低，可靠性差，只能用在温度有限，安全要求较低的和一般耐磨的情况下，不适用于钢丝绳芯输送带。3 .热粘连接法：-硫化法。热硫化接头是一张不可拆卸的接头形式。它具有承受力大、使用寿命长、对滚筒表面不产生损害、接头强度可高达60%-95%勺优点。但存在接头工艺过程复杂的缺点。从以上三种接头搭接方法中，我们可以不难看出钢丝绳芯胶带接头的连接需要采用

7、硫化法。那么钢丝绳芯胶带接头的搭接长度如何确定呢？通常或者说大多数人是从以下三个途径得到胶带接头搭接长度的：1、通过实验的方法获得。即：针对某种输送带，采用基本相同的工艺，制作不同长度的接头。然后，对接头进行强度、寿命实验，得出的最佳数据并经过反复验证后予以确定。这种方法是最科学、精确的方法，只是适用范围有限。2、通过科学计算，实验验证后获得。即：应用现代数学方法，通过一系列科学计算、数学模型及数学分析获得最佳胶接长度基础数据后，采用成熟的工艺按照基础数据制作接头，然后，对接头进行强度、寿命实验，与计算结果进行校核。一般通过有限次数的修正，即可获得。这种方法同样科学、精确而且先进，只是非一般人

8、所能。3、汲取他人经验，自己实践、验证后获得。即：类似“师傅告诉的"，“标准中提供的”，“我的经验”等等，都属于此类途径。需要说明的是：唯有“标准中提供的”最简便、可靠。所谓“标准”就是一个大家都能认同的衡量界限。低于标准就会出现“不行”、“不够”、“不合格”，等于或略高于标准就能够被“接受”、“满足需要”、“合格”，远远高于标准就会支付惊人的代价，就会出现“无人过问”。况且，现在的产品标准是建立在科学、实验和不断验证基础上的，是依据社会需求，保持与科学发展同步的，具有现实、普遍指导意义的专业法规。尽管如此，也仅能证明标准中提供的数据“可信”，绝不等于你只要按照标准提供的接头长度的数

9、据制作出的输送带接头就一定能够达到标准对应的质量、强度方面的要求。还是需要通过多次实践检验、验证后，也只能够得出自己是否能够达到标准要求的结论，是否满足使用需求。仅此而已。由此看来，一个人的经历（甚至是一代人的经历）是无论如何也无法做到可以全面、准确地回答“输送带接头应该接多长？”这个“简单”的问题的。热硫化连接接头是现代较为理想的输送带接头法，如果连接质量很高，其接头寿命可同输送带本身的寿命相比，接头可以在任何一种类型的带芯补强材料上进行，使用一种轻便式，平板压力硫化机进行连接处理，提供硫化或融接所需要的压力和温度。接头的构造形式有多种，这取决于输送带的结构是多层的、双层的、单层的、pvc整

10、芯的，还是钢丝绳芯的。接头时，应采用全新的胶料、胶布和胶浆、粘合剂，它们的成分与性能必须与制造带子时采用的材料相符。使用半硫化的橡胶和冻胶胶粘剂效果都有不好，接头可能过早断裂，发生意外的事故。对于耐热，耐寒，耐油，耐酸，耐碱阻燃等特殊输送带，应注意要用相应的粘接胶料，否则接头效果达不到预期效果。接头的操作场所，要绝对干燥，干净，无粉尘，不能暴晒，对于潮湿处，必须反复除去水汽，必要时可搭设简易帐篷。硫化设备：硫化机，扒皮机，割刀等。热硫化的缺点：时间长，费用大。我矿主斜井胶带输送机型号为DTC160/330/3X1600,带宽1600mm运量为1800t/h,采用三台1600KW!机驱动，全长1

11、500km胶带强度ST5000,担负着我矿原煤和综掘出渣运输任务。因此，我们对胶带内部钢丝绳损伤、位移情况特别关注。整条输送带共有10个接头，采取110的编号顺序，使用专用刻号机刻在输送带的工作面以便现场观察。强力输送带内部钢丝绳芯无损检测，理论上探讨过很多方法，包括超声波、声发射、电涡流、射线、光学及磁检测法等，只有磁检测法得到实践和推广；其它方法，或因检测信号易受干扰，检测结果难以记录；或因设备费用太高，检测局限性太大，均未推广应用，目前主要采用下列几种方法：（一）人工探伤所谓人工探伤，就是现场机电维修人员用眼睛直接观察胶带外形，使用卷尺量胶带接头是否伸长，再辅助使用便携式X光探伤的方法，

12、对胶带的损坏进行检测，主要方法有：1、“起泡”现象检测。“起泡”现象是接头损伤常见的一种故障特征，其主要原因是起泡部位的钢丝绳芯抽动所致。这是一种常被我国煤矿现场使用的建议检测法，即在停机后清除接头区的胶带表面，查看有无“起泡”现象发生，一旦发现有起泡现象，便予以注意，当起泡区域发展到全带宽的1/3时，则立即重新硫化接头。2、接头长度测量法。在刚做好的硫化接头两边界适当位辂，等距离地刻三组标志线，并量取每组标志线的长度。胶带投入使用后，定期测量每条标志线的长度，当发现三者中任意一条的伸长量超过某一阀值时，就用X射线探测仪对该硫化接头进行检测，以确定该接头的损坏程度以及能否继续使用。3、表面硬变

13、测量法。首先在低应力区给接头表面画上网格，当胶带运转到高张力区时重复测量网格的变形情况，判明胶带内钢丝绳芯之间是否产生抽动及严重程度。一般胶带输送机的长度约在10005000m左右，使用以上方法对胶带全程检测操作繁琐，测量周期长，人身安全保障差，只能在可疑部位局部实现重点检测。（二）超声波、红外线探伤在国外，如德国、澳大利亚、前苏联、英国和美国等采用过超声波探伤、红外线探伤等，但都不成熟。（三）X-射线在增强屏上成像德国技术监测服务公司利用X射线照射在增强屏上成像，用摄像机、电视记录仪、电视监视器等组成一个系统，实时观察带内钢丝绳芯的图像，由于增强屏屏幕尺寸小，每次也只能观察到皮带横截面的局部

14、图像，由于没有微机处理图像功能效果不理想，而且价格昂贵，国内某煤矿想从国外购辂这类装辂，开发费用报价80万美元。“德国技术监测服务公司”就该技术已经申报了专利。中国矿大（北京）1993年就这项技术完成了前期研制，但只能用于0.6m/s带速的皮带输送机。（四）电磁感应探伤澳大利亚学者哈里森首先采用电磁感应原理，研制出“CBM虽力输送带钢绳芯探伤装辂”。而后各国都有类似设备出现，国内各科研院所，如：中科院力学所、煤科总院抚顺分院、中国矿大（徐州）、原阜新矿院、原山西矿院等单位，也都研制出类似的探伤装辂。电磁感应就是弱磁检测技术，采用漏交联谐振放大器或叫漏磁放大器对钢丝绳芯上剩磁信号进行检测，但由于

15、钢丝绳中剩磁随时间变化很大，稳定的剩磁是很小的，如此小的剩磁，很容易被其它钢丝所屏蔽和磁短路，又很容易受到周围磁场的影响，此种情况下检测到的剩磁强度、剩磁分布，能否反映钢丝绳的缺陷程度？检测仪器的基础：必须基于成熟的传感技术。必须有可靠的理论为依据，再智能化也不可能解决原理带来的先天不足，智能化只是让操作使用更方便，减少人为因素而已。另外该方法不能全面直观地看到皮带内钢丝绳芯的图像，只能测试出几条曲线（类似心电图），对皮带接头伸长错位检测效果不佳，不能对胶带内部钢丝绳芯状况进行全面直观地了解，不能对胶带接头伸长定量计算，不直观。目前，我矿引入的钢丝绳检测设备有TCK钢丝绳在线检测仪器（洛阳狄悉

16、开钢丝绳检测有限公司）、ZSX127D钢丝绳在线检测装辂（山西宇昊科技有限公司）、JDB-1型便携式高强度皮带探伤仪（太原市华瑞百特测控科技有限公司）、JDB-1型便携式高强度皮带探伤仪（徐州市劳力达有限公司）。这几种设备的使用情况及优缺点如下：1、TCK钢丝绳在线检测仪器能够在胶带输送机运转中对胶带钢丝绳进行全程监测，即每天24h不间断监测，并能够打印出报表，显示胶带钢丝绳整体使用情况，包括断丝、断绳等，并能够显示出各个接头的搭接钢丝绳具体位移数值；缺点是每次启动胶带输送机后，数据库内的数据需要重新采样一圈（以我矿1500m胶带计算，运行一圈约13分钟，变频调速一般以4m/s计算），也就是说

17、，在这段时间内胶带出现问题是无法检测到的，另外报表显示的数据与使用便携式钢丝绳检测仪器测出来的数据相差很大，缺乏准确性，显示的是分类数据，不能具体到某一根钢丝绳的损伤情况。2、ZSX127D钢丝绳在线检测装辂采用每周对胶带检测两次。然后由专业技术人员对视频录像及抓拍图像对钢丝绳损伤、接头位移情况借助于放大功能进行分析。针对检测出的钢丝绳断丝、断绳、搭接钢丝绳抽动等情况，我矿安排专人使用便携式钢丝绳探伤仪进行现场观察，确定具体损伤情况，以便采取热补枪修补或者硫化措施。该装辂的缺点是接头顺序检测与现场不符，需要人工根据现场接头序号进行排查。另外该系统目前尚不具备自动分析打印报表功能，结果只能靠人工进行分析。在线检测系统原理框图：光纤转换器光纤转换器I光件转换器数据聚集部分IAC242T5V光纤转换器上位计算机打印机3、JDB-1型便携式高强度皮带探伤仪，太原市华瑞百特测控科技有限公司和徐州市劳力达有限公司均采用X光原理，现场检测非常方便。对于一般的主斜井胶带运输系统而言，胶带全程比较长，少则几百米，多着几千米，使用便携式进行全程检测不方便，也不现实；使用在线检测装辂存在误差大，检测不准确等缺陷。故我矿目前采用钢丝绳在线检测装辂配合便携式对胶带钢丝绳、接头位移情况进行检测，胶带表面损伤在胶带输送机低速运转情况下采用