1 引言

钢丝绳芯输送带接头硫化后，一般会产生掉块、撕裂、跑胶等现象，而钢丝绳芯输送带接头是由橡胶硫化而成，橡胶在高温硫化过程中容易产生一些不利于生产的物质，如高温下橡胶分子链易断裂，同时橡胶分子链中的长链段易被破坏，降低橡胶的强度；此外橡胶中含有杂质会对钢丝绳芯输送带接头产生腐蚀作用，造成其使用寿命大大缩短。煤矿运输系统使用钢丝绳芯输送带接头的目的是为了在运输过程中，防止物料滑落或者物料撒漏，保证工作面的正常生产和安全；另外在运输过程中，避免输送带接头因温度过高或过低造成损坏，延长输送带接头的使用寿命，因此对钢丝绳芯输送带接头进行硫化处理是必要的。

2 硫化接头概述

2.1 硫化接头原理

钢丝绳接头硫化接法的工作原理是将带芯钢丝绳两端固定，利用硫化胶将两个带芯钢丝绳连接在一起，形成一个整体，从而完成整个胶带的连接。在使用过程中，由于环境、温度、压力等因素的影响，胶层容易发生老化而影响使用性能。因此，为确保胶带具有较高的强度和耐老化性能，必须对胶层进行硫化处理。硫化接头是用橡胶、钢丝绳和钢丝绳芯通过一定的方法连接起来的。在钢丝绳和胶带之间设有一种特殊材料的胶层，称为硫化胶层。在使用过程中，当输送带承受负荷时，硫化胶层产生拉伸变形，使连接处断开而形成一个整体，形成一条完整的胶带。

2.2 硫化接头工艺

将胶料加热，当温度达到140℃~160℃时，把水封槽内的水全部放完，然后往胶料里加入少量的热溶胶和防老剂，然后把输送带芯放在水封槽处，用切刀把胶料割开，割时要注意保护钢丝绳，防止割断钢丝绳后胶料流出来，割好后把胶料和防老剂倒在一起搅拌均匀。

将硫化机安装在安装好的胶带接头上，在输送机的尾部按胶料和防老剂的总重量的2/3左右安装一台硫化机，将水封槽内的水全部放完，将输送带芯放在水封槽内，用切刀把胶料割开，割时要注意保护钢丝绳。

3 提升钢丝绳芯输送带硫化接头质量的方法

3.1 优化工作环境

3.1.1 减少工作空间的粉尘及淋水

（1）在皮带机头安装自动洒水除尘装置，由喷淋系统、水泵及管道等组成，采用自动喷雾装置对机头皮带进行喷雾除尘，在工作环境粉尘浓度较大的情况下，可以有效降低工作环境的粉尘浓度。

（2）在胶带机运行过程中，胶带由于牵引、受力等原因，会产生一定程度的震动，特别是在胶带机运行不正常的情况下，带式输送机会产生较大的振动，振动产生的粉尘也会随着皮带向四周扩散，极易对作业人员造成伤害。因此要加强对胶带的日常维护和管理工作，保证输送机运转正常，减少滚筒与托辊之间的磨擦、托辊表面与滚筒表面之间的摩擦和物料堆积对胶带造成的磨损。

3.1.2 硫化位置的选择

钢丝绳芯输送带硫化时，需要对接头进行定位，因此在硫化位置的选择上，尽量避免在皮带运行方向上的接头区域进行硫化。由于皮带运行方向的不同，所以在对皮带进行定位时，需要考虑以下因素：

（1）皮带运行方向：①皮带运行方向一致时，可以选择皮带的中部位置进行定位；②皮带运行方向垂直时，可以选择下端位置进行定位。

（2）输送带所受的载荷：对于较薄的输送带（厚度小于5 mm）而言，可选择输送带中部位置进行定位；对于较厚的输送带（厚度大于5 mm）而言，可选择下端位置进行定位。

3.2 输送带接头硫化过程中的基本要求

3.2.1 接头搭接形式

钢丝绳芯胶带常用的接头搭接形式有一阶接头、二阶接头、三阶接头，其中三阶接头强度最高，钢丝绳芯胶带接头应首选此种接头方法。一阶接头是在输送带的端部和中间的连接处设置接点，输送带运行时，两根钢丝绳之间相互摩擦，造成钢丝绳表面磨损严重，接头部位的应力集中较大，容易发生断丝现象，破坏钢丝绳表面的涂层；在高温、高压环境下，接头部位易发生粘连现象，甚至会出现老化现象。二阶接头是在输送带的两端分别设置一对接点，两个接点之间有一定的距离，通常采用“小圈+大圈”的形式，即采用直径为2~4 mm的小圈进行搭接，再用直径为3~4 mm的大圈进行连接，此种接头形式可以保证接头部位有一定的强度，但当两根钢丝绳相互摩擦时，两根钢丝绳之间会出现不同程度的磨损，容易导致接头部位磨损严重。

三阶接头是在一阶接头的基础上进行改进，两个接点之间不设置接点，在接点与接点之间采用直径为3~4 mm的钢丝绳进行搭接。三阶接头强度最高、使用范围最广、运输最方便，因此应首选三阶接头。

3.2.2 硫化“三要素”的选择

（1）硫化时间

钢丝绳芯输送带硫化时间的确定，不仅与接头硫化程度有关，而且与胶料的物理性能、输送带运行条件和环境等因素有关。胶料的综合物理机械性能与硫化时间成正比，但也与硫化温度成正比，在一定温度下以一定的时间硫化后，胶料的综合物理机械性能达到最高，此时的硫化程度是正硫化。在胶料综合物理机械性能达到最高时，硫化时间过长（超过8h）或过短（低于2h）都会使胶接达不到质量要求。在复杂煤矿环境下，温度低、湿度大、粉尘多，所以输送带接头在硫化时要根据不同温度、湿度条件下确定合理的硫化期。例如在冬季寒冷干燥的环境下，要求胶接时间较短。

（2）硫化温度

硫化温度是影响钢丝绳芯输送带硫化质量的重要因素，它直接关系到钢丝绳芯输送带硫化接头的质量和使用寿命。钢丝绳芯输送带硫化接头的硫化温度，决定于带芯胶的软硬和钢丝绳芯输送带本身的性能。钢丝绳芯输送带自身强度大，硫化时所需温度高；而带芯强度小，硫化时所需温度低，否则会造成带芯胶硬化和接头强度降低。所以，钢丝绳芯输送带硫化时的温度要合理控制，不能太高也不能太低。硫化温度一般以140～1 500℃为宜，温度过高会有损带芯强度或导致胶带内外硫化不均，过低则需时间长或硫化不彻底。

（3）硫化压力

硫化压力是保证钢丝绳芯输送带硫化质量的重要因素之一，硫化压力过大，胶料的硫化速度慢，胶料的表面张力大，胶料流动性差，表面粗糙；硫化压力过小，接头处应力集中，胶料收缩较大，易出现微裂纹；在相同的硫化剂、同样的硫化温度条件下，由于输送带厚度不同、橡胶弹性模量不同等因素造成接头处橡胶厚度不均匀或输送带局部有气泡。因此，在实际生产中输送带接头硫化过程中一般将橡胶厚度控制在2.0~3.0 mm左右；对于较厚的胶带或输送带接头可适当增加硫化压力。通常以胶料产生均匀膨胀、接头处不出现裂纹、接头处无气泡、不发生微裂纹为佳。一般为1.8～2.0 MPa，加压时应使压板两边同时受压，以保证胶带接头处受力均衡。

结束语

总而言之，对钢丝绳芯输送带硫化接头的研究与实践表明，对钢丝绳芯输送带硫化接头的研究是一项系统性工程，对胶带接头硫化的方式、时间、温度、压力等都有明确的要求，并且在煤矿的不同环境下，这些要求都会有所不同。目前对于钢丝绳芯输送带硫化接头的研究主要集中于胶带硫化方面，而对于输送带接头的研究还比较少。因此，本文重点对复杂煤矿环境下钢丝绳芯输送带硫化接头的研究进行了总结，希望能够对钢丝绳芯输送带硫化工艺的研究起到一定作用。

参考文献

[1]李朝红,宋鑫,周震宇.提高钢丝绳芯输送带硫化接头使用寿命的工艺研究[J].山东煤炭科技,2019,(11):164-166.

[2]郭冬.钢丝绳芯输送带接头硫化工艺在煤矿复杂环境下的研究[J].煤炭与化工,2018,41(05):76-78+81.

[3]张光新.钢丝绳芯输送带硫化接头技术的优化改进[J].煤矿现代化,2017,(03):89-91.