В ходе эксплуатации конвейерные ленты подвергаются значительным нагрузкам, а также часто они используются в сложных погодных условиях, в помещениях с повышенной влажностью и температурными перепадами. Из-за этого даже самые качественные конвейерные ленты нуждаются в ремонте или замене. Самым быстрым и эффективным способом стыковки транспортерной ленты является вулканизация. Рассмотрим подробности и разновидности метода в статье.
Для чего нужна вулканизация конвейерной ленты
Вулканизация – это метод стыковки резинотканевых лент для транспортера. Стыковка может быть необходима:
- при монтаже новой ленты на оборудование;
- при ремонте старой ленты, например, чтобы укрепить поврежденный шов;
- при увеличении или уменьшении длины полотна;
- при закольцовке;
- при замене одного изношенного фрагмента полотна в большой конструкции.
Иногда сотрудники предприятия боятся остановки конвейера даже для ремонта, так как затраченное время может повлиять на план погрузки или производства. Однако в попытке самостоятельно и подручными средствами починить ленту транспортера таится гораздо больше проблем, чем при единожды сделанной качественной вулканизации. Плохо отремонтированная лента может стать причиной схода полотна с конвейера, повреждения роликов и других более опасных аварий на производстве. Такая авария может затормозить работу предприятия на гораздо более длительное время, чем ремонт, а также привести к травматизации персонала. Поэтому, если возникла необходимость, лучше использовать проверенный метод стыковки – профессиональную вулканизацию резинотканевого полотна.
Альтернатива вулканизации – механическое соединение ленты путем стяжек и металлических скреп. Это более быстрый и дешевый способ, но он приводит к износу механических частей транспортера и повторным разрывам полотна. Поэтому механическое соединение можно использовать только в крайних ситуациях в качестве временной меры, например, когда условия работы затрудняют вулканизацию и нужно дождаться нового полотна. Во всех других способах следует применять горячую или холодную вулканизацию.
Какие преимущества дает вулканизация:
- качественный, прочный стык, который практически не отличается по своим прочностным характеристикам от основной площади полотна (до 95% от прочности ленты);
- ровный и эластичный шов, который не увеличивает трение между подвижными деталями транспортера и не ускоряет износ роликов;
- долговечность ремонта;
- метод подходит для стыковки практически всех транспортерных лент, в том числе, БКНЛ и БКНЛ-65, ТК – вне зависимости от того, какой материал лежит в сердечнике, хлопковый или синтетический;
- способ стыковки отлично держит соединения, вне зависимости от толщины ленты, можно применять вулканизацию как на тонких полотнах 4-5 мм, так и на толстых – 10-11 мм;
- можно использовать вулканизацию на нескольких участках одной ленты, чтобы получилось максимально длинное полотно, при этом его качество не пострадает.
Таким образом, вулканизация – это единственный профессиональный метод надолго и качественно выполнить стыковку резинотканевых транспортерных лент.
Подготовка конвейерной ленты к вулканизации
Чтобы понять принцип вулканизации, нужно объяснить строение конвейерной ленты. Полотно создается из нескольких слоев ткани, которые отвечают за жесткость и тяговую силу, резиновых прослоек для амортизации и эластичности, а также из верхней и нижней каучуковых накладок, возможно, с рифлением или без него.
Таким образом получается слоеный пирог из хлопчатобумажной или синтетической ткани и резины. И от того, какое количество слоев в этом пироге, зависит прочность и грузоподъемность конвейерной ленты.
Чтобы провести вулканизацию, потребуется склеить каждый слой внутренних резиновых прокладок, а не только поверхностно запаять швы. Только в таком случае можно добиться результатов прочности, приближенных к 95% от надежности самого полотна.
Перед вулканизацией производится разделка кромок ленты. Сперва оценивается, какой длины должно быть общее полотно. Так как некоторые слои будут идти лестницей, то есть срез не будет ровным, то нужно учитывать при вычислении размеров способ стыковки.
Затем оценивается количество слоев ткани в полотне. Обычно это указано в маркировке, посмотрим на примере: 2.2-650х5-ТК-200-5/2-НБ толщ.12-13 мм – здесь пять слоев ткани, о чем говорит цифра сразу после указания ширины изделия (650 мм). 5/2 – это ширина рабочей обкладки, что тоже важно учесть при вулканизации. Второй пример: 2Л-1000х3-БКНЛ-65-3/1-НБ толщ.7-8 мм – здесь, соответственно, 3 тканевых слоя, а толщина обкладок 3 и 1 мм. В обоих случаях есть приставка «НБ», что значит «нарезной борт».
Когда мы узнали количество слоев ленты, мы можем приступить к разделке кромок. Концы аккуратно расслаиваются и разрезаются наискось по количеству слоев – как ступени у лестницы. Соответственно, у второго конца лестница получается перевернутая, чтобы «ступени» идеально совпадали друг с другом. Совпадение должно получиться плотное, без зазоров и, наоборот, без нахлестов. Чаще всего соединение должно быть направлено против хода движения ленты, то есть так, чтобы при накрутке на барабан прижималась длинная часть ленты, приклеенной снизу, а сверху тянулся нахлест верхней стыковочной ленты. Но при реверсивном движении конвейера это условие соблюдать, естественно, не обязательно.
Важно также отметить, какая будет длина ступеней у стыковочных концов. Она может быть от 200 до 300 мм, в зависимости от разрывного усилия ленты и количества слоев. Для полотен от 800/4 до 1000/5 нужно делать 3-4 ступени длиной 250 мм. Соответственно, если лента меньше, то длина ступени – 200 мм, если больше – 300 мм.
Естественно, перед вулканизацией концы конвейерной ленты должны быть абсолютно чистыми и сухими, без масляных пятен и других загрязнений. Если корд влажный, нужно дождаться его полного высыхания. Теперь можно приступать к стыковке.
В чем заключается технология вулканизации
Сама по себе вулканизация – это процесс преобразования молекул каучука. Резина получает другую структуру, напоминающую трехмерную сетку, из-за чего она становится более эластичной. Молекулы каучука под воздействием вулканизирующего реагента начинают плотно связываться с ближайшими такими же молекулами. Именно под воздействием этого процесса каучук, сам по себе достаточно жесткий, становится мягкой, эластичной, но при этом прочной резиной.
Реагентами могут выступать сера, пероксиды, оксиды некоторых металлов и другие химические соединения. Причем при современной вулканизации весь процесс специально ускоряется катализаторами.
Технология была открыта Чарльзом Гудьиром, прородителем резины, в 1844 году. Он заметил, как каучук вступает в реакцию с серой при нагреве, и смог запатентовать свое открытие. Сейчас процесс стал более технологичным, благодаря сложному оборудованию для нагрева и специальным вулканизирующим агентам.
Различают два вида вулканизации – горячую и холодную. Но оба способа заключаются в одном и том же действии: очищенные и сухие концы обрезают ступенями, круглой проволочной щеткой добиваются шероховатости стыка, накладывают два края ленты друг к другу, добавляя клей или вулканизирующий агент, отправляют под пресс. Отличия касаются, в основном, температуры, при которой производится вулканизация, и средств, используемых в качестве реагента. Рассмотрим особенности двух методов.
Горячая вулканизация
Процесс соединения проводится под воздействием высокой температуры и давления. Для стыковки используется клеящий состав, сырая прослоечная резина для внутренних слоев и невулканизированный каучук для обкладок. Края ленты помещаются под пресс, чьи тепловые плиты изготовлены из алюминиевых сплавов. Встроенные нагревательные элементы разогревают плиты до температуры в 150 градусов с последующим охлаждением до 70 градусов и снижением давления. Процесс занимает около 30 минут и время для дальнейшего остывания и отвержения.
Способ показывает свою эффективность, получаются очень качественные швы. Однако для вулканизации требуется дорогостоящее оборудование – специализированные прессы, поэтому процесс производится, как правило, на производстве.
Холодная вулканизация
Метод оптимально подходит для того, чтобы быстро получить качественный стык, практически без отрыва от производства, так как не требуется снимать полотно с конвейера. Достаточно только ручных инструментов для разделки и шлифовки стыков, а также специализированного клея с вулканизирующими агентами и катализаторами в составе. Процесс проходит почти в 2 раза быстрее, чем при использовании нагревательных элементов.
Важный момент – температура воздуха должна быть не ниже нуля, поэтому при использовании транспортера зимой в уличных условиях его ремонт методом холодной вулканизации невозможен.
Специализированный двухкомпонентный клей нужно смешать с отвердителем не менее чем за 2 часа до склейки, трижды смазать составом кромки с помощью кисти с короткой щетиной, совместить торцы ленты и прижать прикаточным роликом, чтобы расправить все швы и убрать воздух. После подсыхания нужно обработать клеем полотно сверху и снизу в местах нахлеста.
Подводя итоги, отметим, что самый эффективный способ стыковки конвейерных лент – это горячая вулканизация. Но если нет возможности снять полотно и отправить его под горячий пресс, можно использовать специальные составы для холодной вулканизации непосредственно на рабочей линии.