CN115195146A - 高海拔山地胶带硫化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于输送胶带硫化技术领域，具体为一种高海拔山地胶带硫化系统，该系统包括防护棚、硫化平台、钢绳打磨装置和硫化机组成：防护棚由钢架和加棉篷布组成，钢架采用槽钢和角钢搭建，钢架的顶部、长度方向和宽度方向覆盖加蓬棉布；防护棚底部设置硫化平台；硫化平台上沿长度方向依次设置钢绳打磨装置和硫化机。该系统可充分满足长度长、接头多、胶带硫化接头工程量大的高海拔山地硫化施工的工艺需求。
Description
技术领域
本发明属于输送胶带硫化技术领域，具体为一种高海拔山地胶带硫化系统。
背景技术
矿山用输送设备具有运输量大、工作环境复杂、承载能力强、以及运输距离较长等特点。对于进行长距离运输的输送设备，需要对多卷胶带进行硫化胶接，施工中对钢绳芯胶带硫化的要求是胶琏拉力强度不小于原带的90%，且钢绳芯胶带接头处光滑，减少对滚筒的磨损和延长输送及胶带的使用寿命。按目前的输送设备安装工程施工规范，胶带硫化连接选择在地面的硫化工棚内完成， 在第一卷胶带布放完后，散开第二卷胶带卷，将散开胶带卷回出的胶带头与上卷胶带尾，按三级搭接硫化法连接，通过专用硫化设备, 使接头内的胶片在一定压力、温度的作用下,经过一定时间的熔融,使胶带硫化成型,借助于橡胶与钢丝绳间的粘着力及橡胶本身的抗拉力把接头两端彼此无连接的钢丝绳用橡胶连接起来,形成一条完整的胶带。
硫化设备设定的压力、温度、时间称为硫化“三要素”。压力低,不能保证硫化头的密度和强度,压力高又会使接头和硫化梁变形;温度低,生胶不能变成熟胶,接头达不到强度要求, 温度高, 可能导致橡胶老化,强度降低,胶带接头最佳硫化温度为l44.7℃;硫化时间是硫化工艺的重要环节, 硫化时间不足或过长均达不到接头所要求的强度。
而目前的技术标准及现有技术公开的硫化指标仅均为常规地区，对于高海拔山地，硫化场地平整难度较大，无法参考常规地区施工胶带的放卷方式，需对胶带进行提升和控制；施工环境温度和空气压强较低，常规的硫化工棚的设计不能满足高海拔施工的需要；另外，常规的硫化方法加工制得的钢绳芯胶带强度无法满足长距离运输的要求， 亟需一种适用于高海拔地区的胶带硫化设施。
发明内容
针对现有技术标准及现有技术公开的硫化指标仅均为常规地区，本发明提出一种高海拔山地胶带硫化系统。
高海拔山地胶带硫化系统，其特征在于该系统包括防护棚、硫化平台、钢绳打磨装置和硫化机组成：
防护棚由钢架和加棉篷布组成，钢架采用槽钢和角钢搭建，钢架的顶部、长度方向和宽度方向覆盖加蓬棉布，长度方向两侧的加蓬棉布上设置出入口，出入口处的加蓬棉布开口，用于向上收卷或往两侧拉开后便于皮带拖放和人员进出；
防护棚底部设置硫化平台，硫化平台顶面找平并铺设层板；硫化平台上沿长度方向依次设置钢绳打磨装置和硫化机；所述钢绳打磨装置由第一支架、第一电机，第二电机，砂轮及张紧柱组成，第一支架左侧固定安装第一电机，第一电机的钻子处设置有外缘带凹槽的砂轮；第一支架右侧固定安装第二电机，第二电机的钻子处设置有外缘带凹槽的砂轮，两个砂轮位于同一垂直面上；第一支架上还设置有张紧柱，两个砂轮与张紧柱的轴心相互水平，砂轮所在的垂直面穿过张紧柱的柱面；第一电机的砂轮位于支架前侧，第二电机的砂轮位于支架中部，张紧柱位于支架后侧。
为最大限度提升胶带的硫化胶接质量，需要在钢绳芯胶带硫化前需要清除接头裁剥处位于胶带内的钢丝表面残余胶，以保证硫化后胶带间的胶琏拉力。采用钢绳打磨装置可提高打磨质量，持续完成钢绳打磨作业。打磨工序结束后，将胶带接头移动至硫化机内进行硫化。
具体的，所述防护棚内还设置有空调及制氧机，除保障防护棚内作业人员温度及用氧需求外，温度控制有助于恒定硫化作业温度及时间。
作为本发明的优选实施方式，防护棚外一侧依次向外设置胶带限位装置和胶带放卷装置，所述胶带限位装置由第二支架、坡型辊道、活动圆管和底座组成，第二支架由横杆和两侧的竖杆焊接而成，竖杆焊接在两侧的硫化平台上，竖杆靠近底部位置均套有一个活动圆管，在所述两根竖杆中间架设一个与支架宽度相匹配的坡型辊道，所述坡型辊道坡底一端铰接在底座上，辊道坡顶一端穿过支架，所述底座与坡型辊道之间设置液压千斤顶。山地施工地形复杂，需保证胶带输送方向始终与防护棚平行，且尽量避免胶带与地面突起处产生摩擦。该装置利用坡型辊道抬高胶带，并且通过活动圆管和辊道上的辊子转动减小胶带运送时的摩擦力，尽量避免胶带在拖动过程中产生磨损；
胶带放卷装置由第三支架、轴承座、胶带转轴、制动盘、安全销组成，第三支架中部用于容纳胶带卷，第三支架顶部对应位置设置两个轴承座，胶带转轴置于两个轴承座内。胶带转轴一端设置制动盘，胶带转轴末端设置安全销，安全销长度大于轴承座内径。胶带放卷装置用于将胶带卷架高固定，便于转动放卷。
硫化作业时，起吊设备将安装了胶带卷的胶带转轴吊装在轴承座内，插入安全销避免胶带卷滑出第三支架，作业人员拉动胶带起始端接头，通过胶带限位装置后进入防护棚。
进一步的，防护棚外另一侧设置胶带刹车装置，所述胶带刹车装置由第四支架、上层夹具、下层夹具和穿心螺杆千斤顶组成，第四支架为矩形架框，矩形框架的各连接处设置加强筋，第四支架上设置上层夹具、下层夹具和穿心螺杆千斤顶构成，所述上层夹具和下层夹具构造一致，均由工字钢和钢板构成，两个工字钢平行设置，使两个工字钢的翼缘均平行，并在上层夹具和下层夹具工字钢对应的翼缘处焊接钢板；上层夹具顶部通过穿心螺杆千斤顶与第三支架活动连接，下层夹具底部与第三支架固定连接。由于山地地形起伏，需严格控制胶带的进行保障施工安全，将胶带置于上层夹具和下层夹具的钢板间，通过控制上层夹具的位置夹持或松脱胶带。
硫化作业前，通过胶带刹车装置锁定上一卷胶带末端接头，作业工人拖动第二卷胶带起始端接头进入防护棚内打磨钢绳及硫化。待硫化工艺结束，胶带刹车装置松脱胶带，以便牵引机构拉动胶带。
高海拔山地胶带硫化方法，其特征在于包括以下步骤：
1）将防护棚内的环境温度控制在21-25℃，空气含量量控制在200-250g/米3，准备硫化作业；
2）用刀去除钢丝绳之间的橡胶，并通过钢绳打磨装置将钢绳打磨干净，并用刷子将打磨后的杂质打磨干净，两侧的胶带对齐，在接头处设置下覆盖胶层和上覆盖胶层，钢丝间设置胶条，涂胶后待硫化；
3）将待硫化接头置于硫化机的上下加热板间，待硫化接头上下两侧铺设隔离布，待硫化接头的压力设置为12 bar，升温至155°C开始硫化计时，温度升至至158°C停止加热，温度降至152°C恢复加热，硫化时间为带厚（mm）*3分钟。
本发明的高海拔山地胶带硫化系统，通过在防护棚外设置胶带放卷装置和胶带限位装置控制胶带平稳进入防护棚内，并通过控制防护棚内环境稳定施工人员及机具的作业稳定性；通过钢绳打磨装置提升接头处的粘接质量；最后通过胶带刹车装置保障胶带输出，整个系统的各个装置相互配合，提高了硫化作业的工作质量及工作效率，充分满足长度长、接头多、胶带硫化接头工程量大的高海拔山地硫化施工的工艺需求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为钢绳打磨装置的结构示意图。
图3为胶带限位装置的结构示意图。
图4为胶带放卷装置的结构示意图。
图5为胶带刹车装置的结构示意图。
其中，防护棚1，硫化平台2，钢绳打磨装置3，硫化机4，胶带限位装置5，胶带放卷装置6，胶带刹车装置7。
具体实施方式
实施例1：本发明实施于带式输送机系统安装工程，该工程包含7 条胶带机，长输皮带机全长9.222公里，皮带接头总数51个。施工区域位于5000 米的高山草甸，施工场地平整难度大。工程采用高海拔山地胶带硫化系统进行作业，该系统包括防护棚、硫化平台、钢绳打磨装置和硫化机组成。防护棚由钢架和加棉篷布组成，钢架采用槽钢和角钢搭建，钢架的顶部、长度方向和宽度方向覆盖加蓬棉布，长度方向两侧的加蓬棉布上设置出入口，出入口处的加蓬棉布开口，防护棚内还设置有空调及制氧机。防护棚底部设置硫化平台，硫化平台顶面找平并铺设层板；硫化平台上沿长度方向依次设置钢绳打磨装置和硫化机；所述钢绳打磨装置由第一支架、第一电机，第二电机，砂轮及张紧柱组成，第一支架左侧固定安装第一电机，第一电机的钻子处设置有外缘带凹槽的砂轮；第一支架右侧固定安装第二电机，第二电机的钻子处设置有外缘带凹槽的砂轮，两个砂轮位于同一垂直面上；第一支架上还设置有张紧柱，两个砂轮与张紧柱的轴心相互水平，砂轮所在的垂直面穿过张紧柱的柱面；第一电机的砂轮位于支架前侧，第二电机的砂轮位于支架中部，张紧柱位于支架后侧。防护棚外一侧依次向外设置胶带限位装置和胶带放卷装置，所述胶带限位装置由第二支架、坡型辊道、活动圆管和底座组成，第二支架由横杆和两侧的竖杆焊接而成，竖杆焊接在两侧的硫化平台上，竖杆靠近底部位置均套有一个活动圆管，在所述两根竖杆中间架设一个与支架宽度相匹配的坡型辊道，所述坡型辊道坡底一端铰接在底座上，辊道坡顶一端穿过支架，所述底座与坡型辊道之间设置液压千斤顶。胶带放卷装置由第三支架、轴承座、胶带转轴、制动盘、安全销组成，第三支架中部用于容纳胶带卷，第三支架顶部对应位置设置两个轴承座，胶带转轴置于两个轴承座内。胶带转轴一端设置制动盘，胶带转轴末端设置安全销，安全销长度大于轴承座内径。胶带放卷装置用于将胶带卷架高固定，便于转动放卷。防护棚外另一侧设置胶带刹车装置和胶带牵引装置，所述胶带刹车装置由第四支架、上层夹具、下层夹具和穿心螺杆千斤顶组成，第四支架为矩形架框，矩形框架的各连接处设置加强筋，第四支架上设置上层夹具、下层夹具和穿心螺杆千斤顶构成，所述上层夹具和下层夹具构造一致，均由工字钢和钢板构成，两个工字钢平行设置，使两个工字钢的翼缘均平行，并在上层夹具和下层夹具工字钢对应的翼缘处焊接钢板；上层夹具顶部通过穿心螺杆千斤顶与第三支架活动连接，下层夹具底部与第三支架固定连接。
Claims (5)
1.高海拔山地胶带硫化系统，其特征在于该系统包括防护棚、硫化平台、钢绳打磨装置和硫化机组成：
防护棚由钢架和加棉篷布组成，钢架采用槽钢和角钢搭建，钢架的顶部、长度方向和宽度方向覆盖加蓬棉布，长度方向两侧的加蓬棉布上设置出入口，出入口处的加蓬棉布开口；
防护棚底部设置硫化平台，硫化平台顶面找平并铺设层板；硫化平台上沿长度方向依次设置钢绳打磨装置和硫化机；所述钢绳打磨装置由第一支架、第一电机，第二电机，砂轮及张紧柱组成，第一支架左侧固定安装第一电机，第一电机的钻子处设置有外缘带凹槽的砂轮；第一支架右侧固定安装第二电机，第二电机的钻子处设置有外缘带凹槽的砂轮，两个砂轮位于同一垂直面上；第一支架上还设置有张紧柱，两个砂轮与张紧柱的轴心相互水平，砂轮所在的垂直面穿过张紧柱的柱面；第一电机的砂轮位于支架前侧，第二电机的砂轮位于支架中部，张紧柱位于支架后侧。
2.如权利要求1所述的高海拔山地胶带硫化系统，其特征在于防护棚内还设置有空调及制氧机。
3.如权利要求1所述的高海拔山地胶带硫化系统，其特征在于防护棚外一侧依次向外设置胶带限位装置和胶带放卷装置，所述胶带限位装置由第二支架、坡型辊道、活动圆管和底座组成，第二支架由横杆和两侧的竖杆焊接而成，竖杆焊接在两侧的硫化平台上，竖杆靠近底部位置均套有一个活动圆管，在所述两根竖杆中间架设一个与支架宽度相匹配的坡型辊道，所述坡型辊道坡底一端铰接在底座上，辊道坡顶一端穿过支架，所述底座与坡型辊道之间设置液压千斤顶；胶带放卷装置由第三支架、轴承座、胶带转轴、制动盘、安全销组成，第三支架中部用于容纳胶带卷，第三支架顶部对应位置设置两个轴承座，胶带转轴置于两个轴承座内；
胶带转轴一端设置制动盘，胶带转轴末端设置安全销，安全销长度大于轴承座内径。
4.如权利要求3所述的高海拔山地胶带硫化系统，其特征在于防护棚外另一侧设置胶带刹车装置，所述胶带刹车装置由第四支架、上层夹具、下层夹具和穿心螺杆千斤顶组成，第四支架为矩形架框，矩形框架的各连接处设置加强筋，第四支架上设置上层夹具、下层夹具和穿心螺杆千斤顶构成，所述上层夹具和下层夹具构造一致，均由工字钢和钢板构成，两个工字钢平行设置，使两个工字钢的翼缘均平行，并在上层夹具和下层夹具工字钢对应的翼缘处焊接钢板；上层夹具顶部通过穿心螺杆千斤顶与第三支架活动连接，下层夹具底部与第三支架固定连接。
5.高海拔山地胶带硫化方法，其特征在于包括以下步骤：
将防护棚内的环境温度控制在21-25℃，空气含量量控制在200-250g/米3，准备硫化作业；
用刀去除钢丝绳之间的橡胶，并通过钢绳打磨装置将钢绳打磨干净，并用刷子将打磨后的杂质打磨干净，两侧的胶带对齐，在接头处设置下覆盖胶层和上覆盖胶层，钢丝间设置胶条，涂胶后待硫化；
将待硫化接头置于硫化机的上下加热板间，待硫化接头上下两侧铺设隔离布，待硫化接头的压力设置为12 bar，升温至155°C开始硫化计时，温度升至至158°C停止加热，温度降至152°C恢复加热，硫化时间为带厚（mm）*3分钟。
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