淺析國內(nèi)外輸送帶技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

摘要：本文將主要從輸送帶的帶芯材料以及輸送帶的生產(chǎn)設(shè)備及工藝等方面闡述國內(nèi)外各種輸送帶技術(shù)的當(dāng)前的現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展前景，同時也側(cè)面的從國內(nèi)輸送帶工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀以及輸送帶市場的需求，對輸送帶產(chǎn)品未來的開發(fā)及創(chuàng)新提出了具有潛在價值的建議。

關(guān)鍵詞：輸送帶；發(fā)展趨勢；輸送帶技術(shù)；輸送帶帶芯

中圖分類號：TQ336.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X(2011)03(b)-0000-00

如今，帶式輸送機(jī)的煤炭礦產(chǎn)等生產(chǎn)企業(yè)中比較常用的設(shè)備之一，帶式輸送機(jī)具有眾多的優(yōu)點，如運(yùn)行穩(wěn)定，操作方便，運(yùn)費(fèi)價格低且輸送量較大。帶式輸送機(jī)中最主要的部件是輸送帶，質(zhì)量優(yōu)良的輸送帶的價格幾乎占到帶式輸送機(jī)的總價值的一半以上。帶式輸送機(jī)的發(fā)展水平的高低決定著輸送帶未來的發(fā)展前景。近幾年，隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，帶式輸送機(jī)也得到了良好的發(fā)展，目前帶式輸送機(jī)正往單機(jī)跨度大，輸送度高等方向發(fā)展。因此，為了滿足帶式輸送機(jī)的發(fā)展需求，本文將著重介紹國內(nèi)外輸送發(fā)展趨勢，對于帶式輸送機(jī)的發(fā)展來說具有重大的意義。

一、輸送帶的基本結(jié)構(gòu)與分類

輸送帶是一種高分子復(fù)合物，主要是由呈柔性狀態(tài)的起支撐作用的骨架與橡膠或塑料復(fù)合而成，骨架是輸送帶結(jié)構(gòu)中的核心部分，骨架的耐用程度直接影響著輸送帶的使用壽命，且輸送帶中的骨架部分承載著工作工程中的全部負(fù)荷，因而骨架的所用的材料應(yīng)具有一定的剛度和強(qiáng)度，因此輸送帶骨架的材料一般為粘合橡膠，且骨架層外部具有一層保護(hù)用的橡膠材料，其作用是可以保護(hù)輸送帶的外部骨架結(jié)構(gòu)在工作過程中免受運(yùn)輸物料的直接磨損沖擊，進(jìn)而延長了輸送帶的使用周期。根據(jù)輸送帶使用環(huán)境以及結(jié)構(gòu)對輸送帶進(jìn)行分類，輸送帶可分為普通輸送帶、阻燃輸送帶、耐高溫高寒運(yùn)輸帶等等；以及織物芯輸送帶、鋼絲線芯輸送帶、鋼網(wǎng)輸送帶等等。根據(jù)輸送帶的外形可將其分為管狀輸送帶、花紋輸送帶、蓋狀輸送帶等等。

二、輸送帶的生產(chǎn)設(shè)備以及工藝技術(shù)

（一）以織物芯為主體材料的輸送帶

1）帶芯成型技術(shù)的應(yīng)用

一般來說，國外帶芯型輸送帶的帶芯成型方法主要是應(yīng)用以下兩種方法實現(xiàn)，其一，一般東歐國家以及俄羅斯通常是使用多環(huán)路聯(lián)合成型機(jī)的成型方法。其二，大多數(shù)的西歐國家、美國以及日本所采用的是多層復(fù)合成型機(jī)成型方法。下面我們簡述以下這兩種帶芯成型方法的生產(chǎn)工藝。

多環(huán)路成型技術(shù)主要是指利用膠布經(jīng)過對齊和調(diào)中心以后，通過封閉的環(huán)路的輸送線，然后將膠布送入復(fù)合輥內(nèi)，進(jìn)而生產(chǎn)出質(zhì)量均勻的輸送帶帶芯，多環(huán)路復(fù)合成型技術(shù)在生產(chǎn)工藝方面具有較多的優(yōu)點，如工藝簡單，自動化程度比較高等等。

多層復(fù)合技術(shù)在成型過程中需要多種成型技術(shù)加以綜合，且膠布需要經(jīng)過以下裝置才能完成成型操作，如導(dǎo)開裝置，調(diào)中心裝置，復(fù)合壓輥裝置，以及調(diào)張力裝置等，這種多層復(fù)合技術(shù)的成型方法可以使帶芯各層之間的壓力保持均勻，是輸送帶的耐用性增強(qiáng)。

國內(nèi)大部分生產(chǎn)輸送帶的企業(yè)一般所采用的帶芯成型方法主要是采用膠布多層膠合以及覆蓋粘合的方法在成型機(jī)上加以成型的，這種成型方法中帶芯沒有經(jīng)過調(diào)中心以及張力控制裝置的加工，就會致使所生產(chǎn)出來的半成品的質(zhì)量得不到很好的控制。

2）覆蓋膠粘合方式成型技術(shù)

采用覆蓋粘合的方式成型的方法主要有以下兩種方法，其一為在輸送帶帶芯成型過程中，同時在帶芯表面貼上覆蓋膠；另外一種方法是在輸送帶帶芯成型后，通過在壓延機(jī)上貼上覆蓋膜，將覆蓋膜壓到輸送帶帶芯上。

利用壓延機(jī)設(shè)備對輸送帶帶芯上貼覆蓋膠的方式不僅可以提高輸送帶的外觀質(zhì)量，而且可以大大的簡化覆蓋膠粘合的工藝，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。利用壓延機(jī)的方法屬于覆蓋膠的熱粘貼的工藝方法，可以有效的避免在帶芯與覆蓋膠粘合過程中，層與層之間產(chǎn)生微小的氣泡，同時也可以有效的避免在SR比例過高時致使覆蓋膠與帶芯不能很好粘合的情況。

目前，德國生產(chǎn)輸送帶的技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先的位置，如今已知的世界上最先進(jìn)的生產(chǎn)線為利用四輥壓延機(jī)制成的生產(chǎn)織物芯輸送帶的生產(chǎn)線，所生產(chǎn)出來的輸送帶成品寬度可達(dá)到兩米左右，其核心就是利用S型四輥壓延機(jī)可以將帆布雙面貼膠和單面擦膠以及輸送帶帶芯的雙面貼覆蓋膠。

3)對輸送帶硫化的加工方式

對于織物芯輸送帶來說其硫化的方式主要有兩種，其一是采用平板硫化機(jī)進(jìn)行硫化，其二是利用鼓式硫化機(jī)進(jìn)行硫化，目前國外一些織物芯輸送帶廠家已經(jīng)研究出綜合平板硫化機(jī)和鼓式硫化機(jī)特點的連續(xù)平板硫化設(shè)備，此種設(shè)備既可以具有較長的加熱時間，同時可以對輸送帶進(jìn)行連續(xù)硫化。

（二）鋼絲繩芯輸送帶

鋼絲繩芯的輸送帶的生產(chǎn)工藝主要有兩種，一種是恒張力成型硫化法和低張力成型硫化法。就目前鋼絲繩芯輸送帶的生產(chǎn)方式的發(fā)展來講，大多數(shù)西方國家和日本所采用的生產(chǎn)方式都是恒張力成型硫化法，國內(nèi)一些知名的大型生產(chǎn)廠家所使用的也是此種加工方式，采用此種方法所使用的加工設(shè)備一般都是由德國機(jī)械設(shè)備公司生產(chǎn)制造的，我國一些公司也引進(jìn)了此種生產(chǎn)線。

意大利塞雅(SAIGA)公司的產(chǎn)品采用的是低張力成型法。它的特點一是采用特殊的鋼絲繩，即三股鋼絲和尼龍合股形成三叉狀，避免了鋼絲內(nèi)摩擦，降低了生熱，提高了鋼絲繩與橡膠問的粘合力、提高了膠帶壽命；二是簡化了工藝，成型和硫化均不需要較高和恒定的張力，因此使用一般的成型設(shè)備在較低的張力下即可完成，投資大大減少。

（三）PVC整芯難燃抗靜電輸送帶

此種輸送帶技術(shù)的PVC浸漬帶芯需要經(jīng)塑化完成。浸膠是PVC整 難燃抗靜電輸送帶特有的工藝步驟，目的是使編織帶芯的纖維上充分附著膠漿，硫化后能形成密實的整體。浸膠在專用生產(chǎn)線上進(jìn)行。首先將帶芯預(yù)熱，使其中水分充分揮發(fā)；然后通過浸漿槽，先是經(jīng)過多道S輥使帶芯的緯向受到拉仲和擠壓，使膠漿自然滲透，然后再經(jīng)過液下搓擦輥強(qiáng)行浸漬，最后通過真空箱真空浸漬，通過調(diào)整真空度可以使各種厚度的帶芯充分浸透；浸透的帶芯進(jìn)入塑化箱，經(jīng)一次塑化、二次塑化后，用熱風(fēng)將帶芯迅速烘干并冷卻定型，最后卷取。浸漬帶芯所用的膠漿中膠料與溶劑(汽油)的質(zhì)量配比為1：33。也有另外一種方法，即在此基礎(chǔ)上加貼覆蓋膠，然后導(dǎo)入平板硫化機(jī)，最后在5O℃ 以下冷脫模。后一種方法熱能消耗高、生產(chǎn)效率低，而且硫化平板長期使用容易變形，目前國內(nèi)兩種方法都在采用。

三、輸送帶技術(shù)的發(fā)展趨勢及前景

雖然從我國輸送帶的生產(chǎn)設(shè)備及工藝的角度來分析，我國通過引進(jìn)，學(xué)習(xí)以及自我創(chuàng)新，生產(chǎn)設(shè)備工藝及產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到了一個比較先進(jìn)的水平，但是從輸送帶產(chǎn)品的質(zhì)量以及工藝的精密性的角度來觀察，我國輸送帶行業(yè)的發(fā)展水平與西方一些發(fā)達(dá)國家還有很大的差距，特別是在產(chǎn)品的使用周期以及產(chǎn)品質(zhì)量方面的差距尤為明顯，因此針對于我國輸送帶行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀以及市場的需求，我國針對于輸送帶產(chǎn)品技術(shù)需要投入更多的科技力量進(jìn)行研究。

（一）開發(fā)尼龍織物芯輸送帶

根據(jù)對輸送帶產(chǎn)品的整體市場的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)，目前發(fā)達(dá)國家已早將織物芯輸送帶的骨架材料有棉帆布替換為尼龍和聚酯，而我國使用尼龍和聚酯作為骨架材料的輸送帶只占產(chǎn)品總量的70%左右。根據(jù)對以棉帆布和尼龍兩種物質(zhì)作為輸送帶骨架材料的對比可知，尼龍織物芯輸送帶的使用周期是是以棉帆布織物芯輸送帶的兩倍以上。但是尼龍織物芯輸送帶也存在著一些缺陷，就是輸送帶在工作初期的伸長量比較大，這給使用輸送帶的一些企業(yè)帶來了很多的麻煩。雖然以經(jīng)向聚酯，緯向尼龍為骨架材料的聚酯輸送帶已經(jīng)改善了輸送帶在初期伸長量較大的問題，但是此種輸送帶的成本較高且硬度大，在使用周期以及性能方面均不及尼龍輸送帶。因此織物芯輸送帶產(chǎn)品的發(fā)展趨勢為生產(chǎn)低抑長的尼龍輸送帶。新型的尼龍纖維材料或者織物芯生產(chǎn)工藝的變革是解決尼龍輸送帶初期伸長量大的根本途徑。

目前，國際市場上的新型的尼龍纖維材料主要有兩種，一種是由杜邦公司所生產(chǎn)的高強(qiáng)度聚酰胺纖維，此種材料的強(qiáng)度比尼龍材料的強(qiáng)度高出40%左右，且具有收縮率低和尺寸穩(wěn)定性高等特點，性能方面要比尼龍、聚酯材料要高出很多。另一種新型材料是由日本生產(chǎn)的聚乙二酰丁二胺纖維，此種材料具有在高溫環(huán)境下低蠕變的特點，是輸送帶骨架最優(yōu)的材料，這些新型材料的推出有效的解決了輸送帶初期伸長量過大的問題。市場上所存在的具有廣闊的發(fā)展前景的產(chǎn)品是直經(jīng)織物芯輸送帶，此種輸送帶從織物結(jié)構(gòu)上作出了很大的改變，其骨架材料綜合了以平紋織物以及簾布織物的主要優(yōu)點，且此種輸送帶在工作過程中，強(qiáng)度比較穩(wěn)定，不易發(fā)生變形，保證了輸送帶的抗沖擊性能以及抗撕裂性。同時由于直經(jīng)織物輸送帶織物上的凹凸面較大，加大了輸送帶層與層之間的粘合度，有效的提高了輸送帶的使用周期。直經(jīng)織物芯輸送帶的發(fā)展前景較為廣闊，目前此種結(jié)構(gòu)產(chǎn)品在發(fā)達(dá)國家的輸送帶產(chǎn)品市場中已經(jīng)具有了一定的規(guī)模。

（二）深入研究耐高溫輸送帶的技術(shù)

近幾年，隨著我國重工業(yè)的不斷的發(fā)展，特別是鋼鐵企業(yè)以及水泥企業(yè)的發(fā)展，使耐高溫輸送帶產(chǎn)品在國內(nèi)市場上占據(jù)了一定的份額，且其市場需求量也明顯升高，根據(jù)對輸送帶的市場需求量以及產(chǎn)品的工作性能調(diào)查可知，對于耐高溫輸送帶的需求量得增長遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我國重工業(yè)的發(fā)展速度，其原因就是輸送帶在使用過程中，總會發(fā)生早期破壞的情況，這一點是輸送帶在未來發(fā)展的過程中需要改變的，利用SBR體系的普通耐熱輸送帶來代替耐高溫輸送帶的使用或者在使用過程中輸送機(jī)突然停止致使高溫物料長時間的停留在輸送帶上，就會直接的造成輸送帶的使用周期變短。一般國內(nèi)的輸送帶的主要失效形式為覆蓋膠龜裂，布層間存有氣泡等等。

提高耐高溫輸送帶的工作周期的核心技術(shù)為將輸送帶的主體材料改為EPDM，進(jìn)而加強(qiáng)覆蓋膠的強(qiáng)度，防止覆蓋膠發(fā)生龜裂的狀況，提高覆蓋膠和帶芯之間的粘合度；；采用DSP聚酯纖維、尼龍64或玻璃纖維作為輸送帶的主體材料，提高輸送帶的強(qiáng)度和硬度，抑制輸送帶發(fā)生變形。

（三）研制尼龍阻燃輸送帶

如今，我國在煤礦行業(yè)中所使用的主要是以PVC或PVG整芯織物芯的阻燃輸送帶為主要傳輸工具，但是由于此種輸送帶接頭處的強(qiáng)度比較低，且耐磨性較差，因此其使用周期僅為尼龍織物芯輸送帶的一半左右，因此為了提高輸送帶的使用壽命，尼龍分層式輸送帶將為未來煤礦企業(yè)所大量應(yīng)用的產(chǎn)品。

（四）提高鋼絲繩芯輸送帶的運(yùn)行周期

一般來說，我國鋼絲繩芯輸送帶的正常使用壽命是十年左右，而國外的輸送帶產(chǎn)品的使用壽命則可以達(dá)到15年左右，因此必須要提高我國輸送帶產(chǎn)品的使用周期，這是一個急需解決的問題。通常，輸送帶在正常使用過程中所出現(xiàn)的損壞失效形式為覆蓋膠層的磨損，非正常損壞為膠帶的縱向斷裂所引起的瞬間失效，增加鋼絲繩芯輸送帶使用周期的措施為：

1）提高覆蓋膠的使用性能，增強(qiáng)覆蓋膠的抗氧化能力，加強(qiáng)帶芯膠與覆蓋膠之間的粘合能力，進(jìn)而加強(qiáng)輸送帶的整體強(qiáng)度性能。

2）改善鋼絲繩芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的鋼絲繩芯輸送帶的鋼絲繩一般是由同直徑的多根單股鋼絲繩結(jié)合而成，新型的鋼絲繩芯在結(jié)構(gòu)上以及排列上做出了相應(yīng)的改善，如同等直徑的鋼絲繩改為不同直徑的鋼絲繩，同時在進(jìn)行合股時將較粗的鋼絲繩作為中心部分，這樣合股的鋼絲繩的外圍空隙就會變大，提高了橡膠與鋼絲繩芯的粘合性，進(jìn)而達(dá)到了提高鋼絲繩芯的使用壽命的效果。目前已有很多國外的發(fā)達(dá)國家采用了此種結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上研究出了鋼絲繩與尼龍相互結(jié)合的線芯結(jié)構(gòu)的輸送帶，這種線芯主要的特點為減少了鋼絲繩之間的摩擦因數(shù)，減小了鋼絲繩的彈性變形，同時使輸送帶具有良好的柔韌性。

3）改善鋼絲繩芯的材料，使用抗撕裂性能較強(qiáng)的繩芯輸送帶，目前正在最新的技術(shù)手段是國外的鋼絲簾線橫向增強(qiáng)的抗撕裂鋼絲繩芯輸送帶，并且根據(jù)此種材料已經(jīng)制定了相應(yīng)的ISO／DIS 15326標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)上海膠帶股份有限公司和阜新橡膠有限責(zé)任公司也已有生產(chǎn)。實際使用認(rèn)為，這種輸送帶有著較好的抗撕裂效果，是抗撕裂鋼絲繩芯輸送帶的發(fā)展趨勢。

四、總結(jié)

綜上可知，雖然我國輸送帶輸送帶產(chǎn)品的品種以及技術(shù)水平上不弱于西方的一些發(fā)達(dá)國家，但是在產(chǎn)品質(zhì)量，所用材料，以及生產(chǎn)工藝方面，我們還和一些科學(xué)力量較為強(qiáng)盛的國家存有一定的差距，因此，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，輸送帶產(chǎn)品的市場需求日漸升高的環(huán)境下，我國必須要加大科研力量以及資金投入，爭取使我國的輸送帶產(chǎn)品達(dá)到世界先進(jìn)的水平。

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