GBT 34629-2026 输送带 最小辊筒直径的确定标准立项发展报告

输送带最小辊筒直径的确定标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Conveyorbelts—Determinationofminimumpulleydiameter摘要关键词：输送带；最小辊筒直径；弯曲疲劳；标准化；ISO368；带式输送机Keywords:conveyorbelt;minimumpulleydiameter;flexfatigue;standardization;ISO368;beltconveyor1引言1.1研究背景输送带是现代物料连续输送装备中的关键部件，其应用领域涵盖煤矿、金属矿山、港口码头、火力发电、水泥建材、粮食储运及化工生产等众多行业。据中国重型机械工业协会统计，我国带式输送机的年产量已位居世界首位，输送带年消耗量同样占据全球市场的较大份额。随着"十四五"期间智能制造和绿色制造战略的深入推进，各行业对带式输送系统在长距离、大运量、高带速工况下的运行可靠性与经济性提出了更高要求。在带式输送机的设计中，辊筒（包括传动滚筒、改向滚筒和拉紧滚筒）直径的确定是核心环节之一。输送带在绕过辊筒时不可避免会产生弯曲变形，这种周期性弯曲变形会引发带芯材料的动态疲劳损伤。对于骨架材料为织物芯或钢丝绳芯的输送带而言，如果辊筒直径过小，将导致输送带过度弯曲，造成覆盖层开裂、带芯分层、钢丝绳疲劳断裂等早期失效问题，使输送带的使用寿命大幅缩短。反之，若辊筒直径选取过大，则会显著增加输送机的结构尺寸、自重及制造成本，造成不必要的资源浪费。1.2国内外标准现状从国际市场来看，国际标准化组织ISO/TC41（带轮和带（包括V带）技术委员会）下属SC3（输送带分技术委员会）长期致力于输送带领域的国际标准化工作。ISO368:2018《Conveyorbelts—Determinationofminimumpulleydiameter》为不同结构类型的输送带最小辊筒直径的确定提供了统一的国际通行方法，已被多国采纳为国家标准。欧洲、美国、日本等工业发达国家在输送机设计规范中亦普遍引用该标准的技术内容，将其作为输送带选型和辊筒设计的基础依据。从国内情况来看，我国虽然已发布实施GB/T9770《普通用途钢丝绳芯输送带》、GB/T7984《输送带具有橡胶或塑料覆盖层的普通用途织物芯输送带》等一系列输送带产品标准，各产品标准中也分别规定了相应带型所允许的最小辊筒直径要求，但不同产品标准之间的技术指标不尽一致，且缺乏统一通用的确定方法框架。对于特定结构类型的新型输送带产品（如芳纶纤维芯输送带、整体织物芯输送带等），设计人员往往缺乏可供参考的确定依据。标准体系的这一空白与我国输送带产业的快速发展不相适应，制约了输送带在不同工况下的精细化选型及输送机整体设计水平的提升。1.3标准立项意义在此背景下，国家标准《输送带最小辊筒直径的确定》的制定具有多重积极意义，主要体现在以下几个方面：第一，完善标准体系。该标准的制定填补了我国在输送带与辊筒匹配设计领域通用方法标准的空白，使输送带标准体系中"产品标准—试验方法标准—设计导则标准"的结构更加合理完善。第二，提升与国际标准的一致性。采用ISO368:2018国际标准，有助于我国输送带产品和输送机装备更好地融入国际市场，降低国际贸易中的技术性壁垒，提升"中国制造"的国际竞争力。第三，提高输送系统运行可靠性。统一最小辊筒直径的确定方法，可有效减少因辊筒选配不当造成的输送带早期失效，降低输送系统的全生命周期运维成本，减少因输送带故障引发的停产和安全事故，服务国家安全生产战略。2标准编制工作概况2.1任务来源与编制过程本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。标准编制任务由国家标准化管理委员会下达，由全国带轮与带标准化技术委员会输送带分技术委员会（SAC/TC428/SC1）归口管理。标准编制组在充分调研国内输送带生产企业和带式输送机制造企业的实际需求基础上，系统研究了ISO368:2018国际标准的技术内容及其与现行有效的GB/T5754.2《钢丝绳芯输送带第2部分：优选带厚》、GB/T9770、GB/T7984等国家标准中相关条款的协调关系，经过多轮研讨、征求意见和专家审查，最终形成标准报批稿。2.2标准修订单位介绍青岛科技大学（原青岛化工学院）为本标准的牵头起草单位之一。该校始建于1950年，是一所以工科为主、多学科协调发展的综合性大学，其高分子材料与工程学科在国内外享有较高声誉。学校设有先进橡胶材料与工程教育部重点实验室和轮胎先进装备与关键材料国家工程研究中心，长期从事橡胶与高分子材料领域的应用基础研究和工程技术开发工作。在输送带技术领域，青岛科技大学研究团队在织物芯输送带骨架材料的结构设计与性能表征、钢丝绳芯输送带的动态疲劳行为、输送带覆盖层橡胶配方及老化机理等方面具有深厚的研究积累，先后承担了多项国家级和省部级科研项目，主持或参与制修订了多项橡胶工业领域的国家标准和行业标准。在本标准的编制过程中，青岛科技大学充分发挥其在输送带材料性能研究与测试技术方面的学科优势，负责了标准中关键技术参数确定方法的实验验证及理论推导等研究工作，为标准技术内容的科学性和适用性提供了有力的技术支撑。3标准主要技术内容3.1标准适用范围本标准规定了输送带最小辊筒直径的确定方法，适用于织物芯输送带和钢丝绳芯输送带。标准的适用对象包括与输送带配套使用的各类辊筒，涵盖传动滚筒、改向滚筒、张紧滚筒等。需要指出的是，本标准确立的是一个通用的方法框架，提供了在不同使用条件下辊筒直径选配的标准路径，输送带产品标准中如有更具体的规定，应优先遵循相应产品标准的要求。3.2术语和定义为便于标准使用者的理解和执行，标准明确了以下核心术语的含义：-芯体（carcass）：输送带中承受拉伸载荷的部分，由一层或多层骨架材料（如织物帆布层、钢丝绳等）构成，是决定输送带强度等级的关键结构单元；-织物芯输送带：以多层织物帆布作为骨架材料经硫化粘合而成的输送带结构型式；-钢丝绳芯输送带：以平行排列的钢丝绳作为骨架材料并嵌入橡胶基体中的输送带结构型式；-最小辊筒直径（minimumpulleydiameter）：在一定带型结构和运行条件下，确保输送带弯曲疲劳寿命满足规定要求所允许选用的最小辊筒外径。此外，标准还给出了覆盖层、带芯厚度、带厚、接头效率等基础性术语的定义，建立了统一的术语体系，避免因概念理解不一致而导致的设计偏差。3.3核心确定方法标准在确定最小辊筒直径时引入了带厚系数法这一科学方法。该方法的核心思想是：输送带在绕过辊筒时，其外层所受的弯曲应变与带厚成正比，与辊筒直径成反比。因此，可通过控制弯曲应变水平来确定辊筒直径的下限值。对于织物芯输送带，最小辊筒直径D（mm）的计算公式为：D=k×d式中：-d——输送带总厚度（mm）；-k——系数，取决于输送带的结构类型和带芯材质。标准按照不同的骨架材料类别（如聚酯帆布芯、尼龙帆布芯等）和不同的接头方式（机械接头、硫化接头），给出了对应的系数取值范围。对于钢丝绳芯输送带，影响最小辊筒直径的关键因素除了总厚度以外，还包括钢丝绳直径及其抗弯刚度。标准在确定该类带型的最小辊筒直径时，要求同时考虑带体结构特征和钢丝绳的弯曲特性，给出的选取原则和要求能够更好地反映钢丝绳芯输送带的实际使用工况。3.4影响因素分析标准在确定方法中系统考虑了影响输送带最小辊筒直径选择的多维度因素，主要包括：带芯材料特性。不同骨架材料（聚酯帆布、尼龙帆布、芳纶帆布、钢丝绳）的弹性模量和抗弯刚度差异显著，对弯曲变形的敏感程度不同，这是确定最小辊筒直径时需考虑的首要因素。接头方式。输送带的接头区域是其结构完整性的薄弱环节。机械接头因应力集中效应明显，对弯曲变形的耐受能力低于硫化接头，因此在采用机械接头时需选用更大的辊筒直径。安全系数设定。标准在确定方法中充分考虑了使用工况的安全裕度要求，将覆盖层磨损条件、物料冲击程度、辊筒包角及运行速度等因素纳入考量，确保确定出的最小辊筒直径在满足寿命要求的同时保留适当的安全储备。4标准特点与国内外对比分析4.1标准的技术特点本标准在制定过程中严格遵循"国际协同、兼顾国情"的原则，具有以下突出特点：国际一致性。标准的技术内容修改采用ISO368:2018国际标准，保证我国输送带相关技术规则与国际通行做法保持一致，有利于促进国际贸易与装备出口的顺畅对接。方法普适性与可操作性的统一。标准所确立的核心方法模式不仅适用于现有各类常规输送带产品，对于未来可能出现的新型带芯结构，同样能够依据其结构特征参数加以推算适用结果，具有良好的前瞻性和覆盖面。同时，标准给出的方法以带厚等易于获取的参数为核心变量，配合查表即可快速确定设计所需的最小辊筒直径，操作简便、实用性强。与产品标准协调衔接。标准编制过程中充分开展了与GB/T9770、GB/T7984等现行有效的输送带产品标准的协调性比对工作，确保各标准之间技术指标不冲突、不矛盾，形成了相互支撑的标准合力。4.2国内外主要差异及处理在采用ISO368:2018的过程中，编制组结合我国输送带行业实际对部分技术内容进行了必要的调整和完善：技术差异方面。ISO368:2018中系数表所依据的带芯材质类别以欧洲主流产品为主，未全面覆盖我国市场上广泛使用的规格品种。编制组在采用过程中，依据国内典型产品的实测数据进行了验证和补充，增加了针对我国常用带型的参考系数，使标准对我国工程实践的适用性更为精准。5标准实施预期效益分析5.1经济效益标准的实施将从设计源头有效减少因辊筒与输送带不匹配而导致的输送带过早报废问题。按照行业统计数据，目前我国在用带式输送机的输送带年平均更换周期约为3至5年，其中因弯曲疲劳导致的早期失效占有一定比例。标准实施后，通过科学选配辊筒直径，可望将输送带的使用寿命在现有基础上有显著延长，按全国每年输送带消耗量估算，每年可节约可观的设备采购成本。同时，统一的选型方法有利于输送机和输送带的系列化设计和规模化生产，降低设计制造成本，提升全产业链的经济效益。5.2社会效益输送带早期失效不仅造成经济损失，更可能引发输送带断裂、物料飞溅等安全事故，威胁现场作业人员的人身安全。标准的实施将引导设计人员和使用单位更加科学地配置辊筒尺寸，从源头上降低因弯曲过度导致的输送带故障和安全风险，特别对于矿山、危险化学品等高风险行业具有重要的安全保障意义。此外，通过延长输送带使用寿命，可相应减少废旧输送带的产生量，降低固废处置环节的环境负荷，与我国"双碳"战略和绿色制造的政策导向高度契合，具有显著的环保协同效益。5.3对行业技术进步的推动作用标准的发布实施将促进输送带制造企业更加重视产品与输送机系统的匹配性研究，推动企业加大在带芯结构设计、动态疲劳性能评价等方面的研发投入。同时，统一的标准方法也为高等院校、科研院所开展输送带失效机理和寿命预测研究提供了共同的技术语言和试验平台，从整体上带动我国输送带领域从"经验设计"向"科学设计"转型。6结论与展望国家标准GB/T34629-2026《输送带最小辊筒直径的确定》的制定与发布，是我国输送带标准体系建设的一项重要里程碑。该标准立足国际视野，在充分消化吸收ISO368:2018国际标准技术精华的基础上，结合我国输送带产品体系和应用实际进行了适应性优化，确立了科学、统一、可操作的最小辊筒直径确定方法框架。标准的实施将有效填补该领域通用方法标准的空白，为输送带设计制造、输送机配套选型及终端运行维护提供权威的技术依据，在保障输送系统安全运行、降低全生命周期成本、促进国际技术对接等方面将发挥不可替代的基础性支撑作用。当前，随着人工智能、工业互联网等新一代信息技术与制造业的深度融合，带式输送