橡膠輸送帶損傷部位的冷粘修補(bǔ)研究

周 恒 楊曉曉

（西安重裝渭南橡膠制品有限公司，陜西 渭南 714000）

橡膠輸送帶是很多領(lǐng)域內(nèi)重要生產(chǎn)設(shè)備，比如水泥、礦石、煤炭等領(lǐng)域，物料運(yùn)輸效果良好，所以被大量地應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中，發(fā)揮出極為重要的作用。但是從實(shí)際情況出發(fā)，橡膠輸送帶的運(yùn)行中，斷裂、磨損的問題較為常見。為了防止出現(xiàn)頻繁更換新帶而導(dǎo)致的資源浪費(fèi)問題，增加企業(yè)成本，所以要及時(shí)進(jìn)行橡膠傳輸帶檢查與修復(fù)處理。維修人員展開損壞部位的修復(fù)處理，能大幅提升傳輸帶運(yùn)行的安全性，保證生產(chǎn)過程順利進(jìn)行，提高運(yùn)輸生產(chǎn)的安全性。

1 常見輸送帶損傷及其原因

1.局部表皮損傷。這種損傷問題一般出現(xiàn)在織物芯輸送帶與鋼絲芯輸送帶內(nèi)，發(fā)生原因就是比較大的物料卡滯在托輥、倒料槽等地方，輸送帶在正常的運(yùn)行中，發(fā)生局部磨損的問題較為常見。

2.局部破碎。這一問題在鋼絲芯、織物芯的傳輸帶中都比較容易出現(xiàn)，由于很多大塊且鋒利的物料混入在材料內(nèi)，轉(zhuǎn)載時(shí)會(huì)發(fā)生剮蹭等問題，造成輸送帶受到較大沖擊力，從而出現(xiàn)破洞等嚴(yán)重的損壞，無法繼續(xù)進(jìn)行物料的傳輸。

3.膠接部位損傷。傳輸帶的安裝作業(yè)環(huán)節(jié)，要及時(shí)做好膠結(jié)部位的搭接硫化處理，如果沒有及時(shí)采取措施進(jìn)行對(duì)接位置的處理，容易導(dǎo)致接頭的位置上發(fā)生開膠起皮、過早磨損等問題。損傷問題發(fā)生之后，接頭位置損毀比較嚴(yán)重，如果沒有立即處理，會(huì)發(fā)生斷帶的問題[1]。

4.輸送帶縱裂。有些鋼絲芯的輸送帶在運(yùn)行中出現(xiàn)劃傷的問題，甚至長(zhǎng)度在幾十米、上百米以上，以縱裂的形式為主。這是因?yàn)樵谖锪蟽?nèi)包含某種利器，且沒有及時(shí)清理到位，造成輸送帶劃傷較為嚴(yán)重，無法達(dá)到運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。

2 輸送帶連接的主要方法

2.1 輸送帶熱硫化接頭法

這種方式是應(yīng)用最為普遍的接頭方式，可以使用的壽命比較長(zhǎng)，但是由于存在工藝繁瑣、成本高、粘結(jié)接頭時(shí)間長(zhǎng)等缺陷，所以還要進(jìn)一步完善[2]。

2.2 輸送帶冷粘接頭法

這種方式是應(yīng)用冷粘膠粘劑的方式進(jìn)行系統(tǒng)連接，可以提高粘結(jié)的速度和質(zhì)量，但是根據(jù)具體情況分析，當(dāng)前很多新型粘結(jié)劑處于研發(fā)階段，不同類型的膠粘劑質(zhì)量對(duì)接頭質(zhì)量影響也不同，該方法的使用效果比較好。

2.3 輸送帶機(jī)械接頭法

通常來說，應(yīng)用皮帶扣接頭的方式進(jìn)行修復(fù)處理，操作非常簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低，但是使用壽命相對(duì)較短。由于該方式并不具備明顯的優(yōu)勢(shì)，所以本文不做主要講解。

2.4 局部冷粘法

應(yīng)用德國生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)出來的修補(bǔ)條、冷粘膠-復(fù)合膠縱向填補(bǔ)裂縫封堵的方式，該方式消耗的資源比較多，具備較高的耐磨性和強(qiáng)度，所以修復(fù)時(shí)間比較短，但是對(duì)于環(huán)境要求也比較高，修復(fù)之后的平整性不合格。

橡膠輸送帶的損傷中，可以選擇多種修補(bǔ)方式，下表1、2 中顯示出不同修補(bǔ)方式的修補(bǔ)質(zhì)量、時(shí)間方面的統(tǒng)計(jì)分析。經(jīng)過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，冷粘法的硫化設(shè)備進(jìn)行修復(fù)，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，所需要的輔助工作也比較少，停機(jī)時(shí)間較短，不會(huì)給生產(chǎn)造成很大的影響，所以應(yīng)用比較普遍。

表1 不同硫化方法修補(bǔ)時(shí)間對(duì)比

表2 不同硫化方法修補(bǔ)質(zhì)量對(duì)比

3 冷粘修補(bǔ)工藝

就目前來說，輸送帶修補(bǔ)方式采取冷粘修補(bǔ)工藝，具體可以用物理、化學(xué)兩種方式進(jìn)行。

3.1 物理粘接方法

粘接劑和被粘接劑的組分以及分子結(jié)構(gòu)是不同的，所以粘接處理結(jié)束后，物體是否能夠達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度的要求，受到粘接劑的類型或者其他介質(zhì)分子拉力以及被粘接物體的接觸面積、工藝等方面的影響。這種粘接處理的方式可以將其還原為分離的狀態(tài)，且粘接工作結(jié)束之后，要根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)以及物理特性方面，這些都和被粘接的物體有很大的不同。在輸送帶的連接方面，輸送帶的連接部位柔韌性往往都要比原輸送帶結(jié)構(gòu)要低，這是修補(bǔ)時(shí)必須考慮的問題。因此，在輸送帶粘接的領(lǐng)域內(nèi)，由于強(qiáng)度低、壽命短、修補(bǔ)時(shí)間長(zhǎng)等缺陷，當(dāng)前已經(jīng)沒有人使用該方式。當(dāng)前這一方式多數(shù)都是應(yīng)用到輸送帶緊急處理狀況下，可以短時(shí)間內(nèi)快速恢復(fù)輸送帶的運(yùn)行性能[3]。

3.2 化學(xué)粘接方法

從實(shí)驗(yàn)室的結(jié)論分析發(fā)現(xiàn)，化學(xué)粘接的方式可以保證和被粘接物體達(dá)到相同壽命的要求。但是在具體的修補(bǔ)操作環(huán)節(jié)，因?yàn)檎辰拥墓ぷ鳝h(huán)境有很大的影響，受到操作人員技術(shù)水平的干擾影響，當(dāng)前在操作時(shí)，粘接修補(bǔ)操作環(huán)節(jié)通?？梢赃_(dá)到理論要求強(qiáng)度的70%～ 80%左右。因此，在實(shí)際操作中，應(yīng)用化學(xué)粘接的方式相對(duì)成熟，在輸送帶的應(yīng)急處理方面有明顯的優(yōu)勢(shì)，還能夠改善操作性能，提高運(yùn)行效果，確保輸送帶的運(yùn)行效果得到根本性提升。

3.3 輸送帶粘合劑的粘接機(jī)理

輸送帶粘接過程所應(yīng)用的粘接劑通常是雙組分的膠粘劑材料，其主要包含膠漿與固化劑的材料，兩者配合之后形成粘接劑，m（膠漿）：m（固化劑）在9：1 到10：1 之間。（1）膠漿材料主要是溶劑型高分子材料的類型，一般來說，有機(jī)溶劑揮發(fā)之后，涂刷在輸送帶表面的高分子材料就會(huì)形成結(jié)晶狀膠膜，此時(shí)產(chǎn)生的粘接力比較高。（2）固化劑常溫環(huán)境中高分子會(huì)快速的形成交聯(lián)，粘結(jié)性良好，粘接效果符合輸送帶的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。

橡膠輸送帶損傷部位的修補(bǔ)處理、冷粘修補(bǔ)與熱硫化工藝是基本相同的。在鋼絲芯的輸送帶中，冷粘修補(bǔ)工藝在操作時(shí)，先進(jìn)行修補(bǔ)位置定位，然后進(jìn)行必要的補(bǔ)強(qiáng)處理，打磨結(jié)束后涂刷一定量的膠液，做好保護(hù)處理，最后是固化處理。

在冷粘修補(bǔ)時(shí)，要確保施工環(huán)境處于最佳狀態(tài)，濕度不超過85%，溫度為15℃～30℃。如果不能達(dá)到這一要求，就要采取處理措施，否則影響修補(bǔ)效果。

環(huán)境溫度在10℃以下時(shí)，在修補(bǔ)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置碘鎢燈或者熱風(fēng)槍進(jìn)行加熱處理。為了防止修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的損壞，加熱燈和修補(bǔ)的區(qū)域要有足夠的距離，使加熱效果良好且不會(huì)使輸送帶產(chǎn)生損壞問題，促進(jìn)固化速度的提升，也能夠保證輸送帶修補(bǔ)之后可以投入使用，促進(jìn)粘接性能的提升。如果環(huán)境相對(duì)較差，比如陰雨天或粉塵較大的場(chǎng)所等，應(yīng)該進(jìn)行遮擋處理，設(shè)置加熱設(shè)備提高效率；如果施工工期比較緊張，時(shí)間比較短，生產(chǎn)和修補(bǔ)時(shí)間是沖突的，進(jìn)行分時(shí)間段修補(bǔ)處理就尤為重要，修復(fù)結(jié)束后，檢測(cè)橡膠輸送帶負(fù)荷以及運(yùn)行時(shí)間，以50℃～70℃的溫度加熱處理，可以快速完成修復(fù)處理，修補(bǔ)位置效果良好，可以快速投入使用。

3.4 冷粘修補(bǔ)工藝

采用冷粘修補(bǔ)工藝進(jìn)行輸送帶修補(bǔ)處理，需要按照如下步驟進(jìn)行：

第一步，定位輸送帶。在定位操作環(huán)節(jié)，就是停止使用輸送帶，保證其處于平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)，且將損壞的部位調(diào)整到最明顯的位置，然后進(jìn)行修補(bǔ)作業(yè)處理。

第二步，處理損傷部位。從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，不同類型的損傷給表面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響都是不同的，所以在修補(bǔ)作業(yè)時(shí)，需要對(duì)損傷部分打磨處理，將表面存在的松散結(jié)構(gòu)、殘留物清理干凈，保證其光滑度符合要求。經(jīng)過一定時(shí)間的打磨處理，會(huì)導(dǎo)致輸送帶被打磨位置出現(xiàn)溫度升高，所以需要合理分配時(shí)間，確保不會(huì)給輸送帶產(chǎn)生影響。

第三步，輸送帶補(bǔ)強(qiáng)處理。如果輸送帶的損壞比較嚴(yán)重，或者開裂的長(zhǎng)度較大，此時(shí)要做好輸送帶的補(bǔ)強(qiáng)處理，主要措施是應(yīng)用細(xì)鋼絲根據(jù)八字形的方式進(jìn)行輸送帶的“縫補(bǔ)”處理，使承載性能符合要求，不會(huì)出現(xiàn)貫穿傷。

第四步，做好打磨位置的清洗處理工作。在上述工作結(jié)束后，需要及時(shí)開展清潔處理，這是保證修補(bǔ)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。輸送帶表面主要組成部分是橡膠，該材料打磨后容易產(chǎn)生浮粉，會(huì)給修補(bǔ)效果帶來不利影響，所以清潔工作極為重要。

第五步，打磨位置干燥處理。清洗工作結(jié)束后，進(jìn)行干燥處理，表面不會(huì)有水分存在。一般采用烘干的方式，通過高溫?zé)?、熱風(fēng)槍來實(shí)施干燥處理，且干燥時(shí)要隨時(shí)觀察橡膠帶的顏色變化，以免給橡膠帶造成不利影響。

第六步，專業(yè)人員配膠。配膠工作中，專業(yè)人員分析橡膠帶的成分，選擇合適的材料配比方案。此外，工作人員還要對(duì)即將修補(bǔ)的位置進(jìn)行膠液使用量的估量，然后配比規(guī)定數(shù)量的膠液。每次配膠都有可能會(huì)產(chǎn)生較大的差異，所以要快速使用完畢，以免造成膠液的浪費(fèi)。

第七步，涂膠與保護(hù)工作。涂膠開始前，確保輸送帶的表面達(dá)到平整度的要求，不能存在一塊高、一塊低的情況；涂膠環(huán)節(jié)要避免出現(xiàn)漏膠的問題，修補(bǔ)位置的背面需要使用膠帶紙等進(jìn)行封閉處理，達(dá)到結(jié)構(gòu)整體性的要求。

第八步，固化。涂膠工作結(jié)束后，應(yīng)該進(jìn)行冷卻處理，保證硬化效果合格。在該環(huán)節(jié)中，不同膠的時(shí)間有很大差異，可以通過烘干方式提高速度，滿足結(jié)構(gòu)性能的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.5 輸送帶粘合劑粘接過程中的注意事項(xiàng)

1.膠漿和固化劑對(duì)于水、潮濕環(huán)境有使用禁忌。如果空氣中含水量比較高，會(huì)在膠膜的表面形成水墨，然后形成弱界層，導(dǎo)致活性降低，粘接效果也會(huì)受到很大的影響。而固化劑遇水之后會(huì)出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，造成不交聯(lián)。因此，粘合劑的存儲(chǔ)以及使用環(huán)節(jié)都不能有水存在，防水防潮是必備措施。粘接時(shí)，保證粘接的位置達(dá)到干燥度的標(biāo)準(zhǔn)，濕度超過在80%以上不能進(jìn)行粘接處理。

2.膠漿與固化劑遇到粉塵、油脂也會(huì)導(dǎo)致性能的下降，所以粘接前需要保證界面的清潔度，才能保證粘接的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.多層膠帶接頭設(shè)置成為臺(tái)階的形式開展粘接施工，一般在搭接的部位上需要布置3～5 級(jí)斜臺(tái)階。粘接界面兩側(cè)需要進(jìn)行涂膠處理，在膠液干燥之后可以完成貼合處理，且要有一定的壓力才能完成粘接施工。

4 增強(qiáng)冷粘修補(bǔ)質(zhì)量的主要措施

選擇科學(xué)合理的方式，對(duì)粘接環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的控制，才能提高修補(bǔ)的質(zhì)量，具體可從下述幾個(gè)方面進(jìn)行。

4.1 冷粘材料

在冷粘粘接操作前，選擇合適冷粘材料并在特定環(huán)境下存儲(chǔ)非常重要。通常情況下，室溫保存、遮光等都是重要的措施，否則將會(huì)給粘接造成不良影響。因此，嚴(yán)格落實(shí)冷粘材料的保存和管理工作，避免發(fā)生材料浪費(fèi)的問題，做好用量控制，才能提高粘接效果和質(zhì)量。同時(shí)也要注意，禁止將過期材料使用到修補(bǔ)作業(yè)中。

4.2 冷粘工作環(huán)境

橡膠輸送帶修補(bǔ)環(huán)節(jié)，環(huán)境的清潔度、溫度、濕度等方面都會(huì)給質(zhì)量產(chǎn)生影響。如果濕度超標(biāo)，會(huì)造成粘接效果下降，粘接界面難以滿足要求，粘性能下降。只有環(huán)境相對(duì)濕度在85%以內(nèi)，才能提高冷粘質(zhì)量。環(huán)境溫度比較低時(shí)，進(jìn)行冷粘修補(bǔ)過程中膠液的流動(dòng)性下降，粘接的效果難以達(dá)標(biāo)。因此，冷粘修補(bǔ)過程中，加強(qiáng)溫度控制極為關(guān)鍵，通常溫度保持在15℃～25℃之間即可。此外，防塵處理也非常重要，可以保證冷粘效果滿足要求。

4.3 操作人員

冷粘膠修補(bǔ)操作人員在進(jìn)入到崗位前要進(jìn)行必要的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)，需對(duì)于冷粘工藝操作有充分的了解，有足夠的重視，并且嚴(yán)格落實(shí)到自己的工作中。只有操作人員秉承科學(xué)工作態(tài)度，才能提高冷粘修補(bǔ)質(zhì)量，滿足輸送帶的傳輸要求。

4.4 冷粘工藝

橡膠輸送帶冷粘修補(bǔ)前，要確定合適的冷粘工藝，并按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。在修補(bǔ)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格執(zhí)行各個(gè)修補(bǔ)工藝環(huán)節(jié)，不能過度追求修補(bǔ)的速度而忽視修補(bǔ)質(zhì)量，確保粘接效果合格。

5 結(jié)論

冷粘修補(bǔ)的操作比較簡(jiǎn)單、可靠性好、安全性高，完全達(dá)到輸送帶的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)給生產(chǎn)造成任何影響?；诖?，在橡膠輸送帶損傷部位冷粘修補(bǔ)過程中，要嚴(yán)格做好各個(gè)環(huán)節(jié)的控制，能提高修補(bǔ)效果，滿足橡膠輸送帶運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，為生產(chǎn)速度提升奠定基礎(chǔ)。