输送带耐磨性能的优化

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【摘 要】输送带是带式输送机的主要组成部分。带式输送机广泛应用于矿山、钢铁、化工等行业中。输送带在长期的使用过程中，由于受外部化学环境和物理环境的影响，经常会发生撕裂、龟裂和破损等状况，严重影响正常的生产。因此输送带的耐磨性能显得尤为重要。本文阐述了输送带的类型和结构，阐述了影响输送带耐磨性能的主要因素，总结了输送带耐磨性能的优化措施。

【关键词】输送带；耐磨性能；优化

1 输送带的类型

由于输送带的应用范围非常广泛，因此输送带的类型也是多种多样。按照输送带的使用用途，输送带可以分为防滑输送带、防酸碱输送带、耐油输送带、耐高温输送带等。按照输送带的材质可以分为PVC输送带、PU输送带、聚乙烯输送带、尼龙输送带等。按照输送带不同的使用行业又可分为矿山用输送带、水泥用输送带、化工用输送带等。

2 影响输送带耐磨性能的主要因素

影响输送带使用寿命的因素很多，其中大部分与输送带使用的条件和环境相关。由输送带的结构分析，与输送带本身相关的影响耐磨性能的主要因素有：带芯骨架材料、带表面覆盖胶、带表面阻滑楞筋设计等。其中，带表面覆盖胶的耐磨性能决定着输送带的耐磨水平。

3 输送带耐磨性能的优化措施

3.1 优化骨架材料

高耐磨钢丝绳芯输送带可以使覆盖胶与骨架材料的功能匹配起来，大大延长了输送带的使用寿命。骨架材料的选择是按钢丝绳芯输送带的强度规格，选用不同直径、不同结构的钢丝绳。目前，高耐磨钢丝绳芯输送带所用的钢丝绳有镀铜、镀锌两种，由于镀锌钢丝绳容易锈蚀，会缩短输送带的寿命，因此，常选用镀锌钢丝绳，外覆特殊的配合胶层，因此不易生锈，可保证长期使用。输送带用钢丝绳的结构有标准式结构和开放式结构两类。标准式结构有6×7-t-IWS、6×19+1WS、6X 19W+IWS三种；开放式结构有K6×7+IWS、K6×19+IWS、K6X 19W+IWS三种。直径相同，结构不同，其强度、柔性以及与橡胶的粘合性能不同。开放式结构的钢丝绳股中同一层钢丝之间及绳中外层股之间有一定均匀间隙，可以渗入更多的橡胶，有利于粘合并防止钢丝绳的摩擦和锈蚀，因此所有规格的高耐磨钢丝绳芯输送带均采用开放式结构。另外根据钢丝绳芯输送带的标准及使用性能要求，确定规格为ST630―一STl000的钢丝绳芯输送带，钢丝绳选用K6×7+IWS的结构；规格为STl250―ST2500的钢丝带，钢丝绳选用6×19+IWS的结构；规格为ST3150―ST5400的钢丝带，钢丝绳选用K6X19W+IWS的结构。

3.2 带表面覆盖胶耐磨性能优化

为延长输送带的使用寿命，要求输送带不仅要具备高强度、耐疲劳、耐老化、抗撕裂等优良性能，还要具备优异的耐磨性。通常覆盖胶的厚度和拉伸强度增大，输送带的使用寿命也将大幅提高。对于相同厚度覆盖胶的输送带，覆盖胶的耐磨性能越好，使用寿命也越长。优化带表面覆盖胶的耐磨性能，主要从覆盖胶的主要组成成分进行：

3.2.1 优化橡胶的选择

与天然橡胶（NR）和丁苯橡胶（SBR）相比，顺丁橡胶（BR）具有优异的耐磨性，其分子链柔顺，磨擦系数低，耐疲劳性好，动态模量高，所以BR具有优异的耐磨性。但BR有其自身的缺点，主要是抗掉块能力低，远不如NR和SBR，提高BR的炭黑含量和降低硫化程度，可以大大提高其耐磨能力。为了满足输送带覆盖胶的综合性能要求，一般选用NR与BR并用的生胶体系，以获得强度与耐磨性的最佳效果。

3.2.2 优化填充体系的选择

填充补强剂的品种、用量和分散程度对橡胶的耐磨性都有较大的影响。耐磨性与结合胶含量有直接关系，凡是能使结合胶增加的因素，均对耐磨性有利。所以随着炭黑比表面积的增加、结构性提高和分散度提高，耐磨性都会随之提高。在良好的使用条件下，炭黑的分散性对橡胶的耐磨性影响最大：在苛刻的条件下炭黑的结构性对橡胶的耐磨性影响显著。一般说来，橡胶的耐磨性都受炭黑分散度的影响。随炭黑用量的增加，耐磨性有一最佳值，并因胶种、炭黑类型、制品类型而异。

3.2.3 交联密度的优化

随交联密度的增加，耐磨性有一最佳值，这主要体现在胶料弹性处在最佳状态时，则表现出最佳的磨耗性能。在设计配方时，要适当考虑交联密度与炭黑用量，以赋予胶料适宜的弹性值，从而获得最佳耐磨性。

3.2.4 防护体系的优化

使用防老剂可提高耐磨性，特别在疲劳磨耗的条件下对防老剂的选择尤为重要。良好的防老剂可以使橡胶获得良好的耐日光老化性能和优异的动态耐疲劳性能，利于提高覆盖胶的耐疲劳磨耗性能。

4 输送带表面阻滑楞筋优化设计

根据输送带的用途和使用场所的不同，需要对输送带表面阻滑楞筋进行合理的选择，有利于输送带表面耐磨能力的提高。如图1所示，A为适用于矿砂等粒状物料输送使用的“V”形防滑楞筋输送带，B为适用于袋状物料输送使用的“人”形防滑楞筋输送带。

5 总结

随着国民经济的发展和工业自动化水平的不断提高，输送带在各种行业的应用面越来越广，需求量越来越大。但是在运送较硬、形状不规则、棱角尖锐的物料时，骨架材料虽然完好，但覆盖胶被严重磨损而不能使用，造成了社会资源的浪费。因此需要从带芯骨架材料、带表面覆盖胶、带表面阻滑楞筋设计等方面对输送带表面的耐磨性进行优化，以提高带式输送机的耐磨性和使用寿命。

参考文献：

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[2]王亮.带式输送机皮带性能分析[J].中国机械，2008（6）.

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