意大利SIG SpA公司的马可·丹尼尔介绍了抗高拉伸、高冲击的传动带的发展历程。
引言
在输送块状固体物料时，只要地形条件许可，使用传动带始终被认为是一种最廉价的输送方式。目前，安装在陆地上的传动带通常从诸如钢心、环氧树脂或芳族聚酰胺纤维等内部元件的高抗拉伸特性中获得所需的使用强度。但是，它也有其自身的弱点，就是不能有效抵抗物料的切割、剪切和冲击破坏。安装和维修保养传动带的人对于这一点实在是太清楚不过了，有时侯往往就是因为一些很小的偶然事故，使得传动带的使用寿命大大缩短。
在这篇文章里将会阐述传动带制造商在应用中，尤其是在运输大块重料这种极端情况下为了提高传动带使用寿命而作出的努力。其中会用到“自我保护”这个概念（尤其是在极端荷载应用中）。
传动带使用寿命
以下三个因素中的任何一个都会影响传动带的使用寿命：
·维修不善（尤其在有灰尘的条件下）。
·设备原始设计中的失误，尤其在装载点上的设计失误, 使得物料急速撞击传动带，或者造成装载不规范使得传动带偏移.
·传动带强度不能满足使用要求（这与特殊使用要求，特别是与传动带材质有关）。
从制造商角度考虑，他们只能对最后一个因素施加影响，从而保证产品满足使用要求。
保护措施
磁选机
提高产品质量（例如使用低磨损橡胶带）是为了延长传动带的使用寿命，但是以上提到的三种影响因素中的任一种却会使得在提高产品质量上的投资得不偿失。随着第一批陆上钢心传动带的安装使用，这类问题变得日益突出。高成本却不能带来抗切割、抗冲击的高性能，因此有必要开发一种能防止偶发事故的系统，在装载点上安装磁选机看来是一个解决的办法。然而，事实证明这只是部分解决了问题：例如在常规维修时，金属工具被遗忘在传动带上或者不小心掉在上面，它们就会象刮胡刀一样刺破传动带。
改进系统
经济上受到的巨大损失使得找到一种能把破坏减少到最小程度的方法变得极为迫切。虽然在一些老式设备中，特别是钢心传动带中仍靠提高传动带的抗拉强度来延长使用寿命，但是这种做法实际上并没有起到多大作用。现在已经发现了更为有效的从技术上解决该问题的方法.一些传动带制造商投资于各种探测系统。这些探测系统虽然基于不同的物理原理，但是安置它们的基本原理是一样的，就是在传动带中以固定角度放置线圈，以此作为天线，同时在设备上安装配套的传感器来检测线圈是否通过，如果少了一个线圈就表示该处传动带受损，电子控制系统会自动停止整个设备的运转，停止速度越快，传动带受损就越小。但是，这种方法也并非十全十美，如果刚巧传感器旁边的线圈坏了，问题就来了。
为了避免这种情况，一家很大的矿业公司与SIG SpA公司合作检测了一种新近研制出来的保护系统。该系统是在传动带主体中沿传送带安放Z形导体，形成一个环形线圈，线圈上任一点受到破坏就会使整个线路中断。所以只要在设备最合适的地方安放一个传感器，就很容易探知传动带受损部位。
看来这是解决问题的理想方法，但是从现场实践经验来看，也有其不足之处：由于机械压力而造成线圈损坏，传感器会误认为是传动带出了问题而发出的警报，从而停止操作。
由于大量天线损坏在经济上势必造成不可避免的损失，因此想到了可用另一种简单方法来替代天线的使用，这就是干脆不使用保护系统。最终，人们会提出质疑：在传动带中额外投资安装天线、电子设备和传感器，形成一套先进的技术系统，而在一些天线损坏后整个系统就没用了，这是否值得？
自我保护
基于以往的经验，SIG SpA公司尝试从不同的角度来看待这个问题，由此提出了自我保护传动带的概念：不需要使用外加设备而能抵抗物料破坏的传动带。也又是说，可以通过增强内心，有效增强传动带，使之不受外部因素的破坏（这些外部因素可能会穿透它而使之破坏）。该系统的最大好处是, 它不会影响传动带的机械性能，并且可以在不改进原有设备的条件下替代原先的传动带。
侧向挠曲
侧向挠曲的设计减少了传动带的延伸率，是专门用在长距离输送上的。原来只有纵向钢索的橡胶带抗破坏能力弱，安装横向钢索（不是用来限制传动带的横向柔韧性和提高抗穿透能力）后，则被大大加强了，同时也大大降低了尖锐物割裂传动带的几率。此外，传动带被尖锐物穿透后，所需电动力会有所提高，这已足够激活电子保护系统，传动带受到破坏的的长度会被仅仅限制在数米之内。
迄今为止，SIG SpA公司已经在诸如水泥厂、钢铁厂、电站、矿井和港口等部门制造、安装了八十多万米的侧向挠曲传动带。最近,该公司又为许多自备矿井的土耳其电站安装了十七万千米的侧向挠曲传动带用以输送煤, 土耳其客户被其优良性能深深打动，并指定在以后所用的设备中，都必须使用侧向挠曲传动带或类似具有横向钢索增强的产品, 这是一个很能说明问题的例子.
侧向挠曲传动带也被成功的应用于短程承重设备中。大块物料从高处直接落下，剧烈撞击传动带，这种撞击会由于设备的低速运转变得尤为危险。最具代表性的例子是在意大利北部一个石灰石采石场中安装的只有十米长的侧向挠曲传动带。由于最初设计上的失误，通过粗碎机的石块从一米高处直接落在传动带上，承载并运输这么重这么大的石块使得传动带在很短的时间内就失效了。在传动带下安装特殊的撞击托辊平均只能维持大约一个月的寿命，看来用这种方法解决不了问题, 一块比设计重量重的石块就足够破坏新换上的传动带。由于别的唯一可选的解决办法就是重建该厂，于是决定安装侧向挠曲传动带。这种传动带使用寿命在一年以上，而且耐久性十倍于通常的纤维传动带。
抗剪切传动带
侧向挠曲传动带的成功使得SIG SpA公司决定设计一种新的纤维传动带，这种传动带在抗破坏力上能够与侧向挠曲传动带相媲美，同时又保留了纤维传动带的优越性，如：
·轻
·易安装、连接
·高柔韧性
·价廉
·储量多
抗剪切传动带的内部构造与标准的复合环氧树脂传动带相似，只是在最上层的橡胶带层上加上了横向钢索，通过其阻碍作用对脆弱的传动带主体起到保护作用。正是由于这些横向钢索的弹性，使得抗剪切传动带具有与传统的纤维传动带同样高的柔韧性；也就是说抗剪切传动带看起来象传统的环氧树脂传动带，但是具有不同于传统传动带的更强的钢心。
图中数据显示了抗剪切传动带和标准纤维传动带在抗剪切、抗拉伸性能上的不同之处。峰值处对应钢缆在该处断裂。对于特殊的承重要求，可以通过增加钢缆数量，减少峰值距离使得破坏传动带所需的能量提高。主要应用在处理金属和玻璃的刮削以及混凝土的碎屑上。凡是在尖锐物可能破坏传动带的情况下，抗剪切传动带都能使用。这种系统也能用在自动机械上，由于要求使用小轮径和轻质传动带, 因而不能使用侧向挠曲传动带。
结论
侧向挠曲传动带和抗剪切传动带对于通过使用电子系统检测传动带的损坏是一种真正意义上的替代。这无疑使得钢心的弱抵抗力得以大大提高。抗剪切纤维传动带比钢心侧向挠曲传动带要轻而且便宜，同时具有对剪切、冲击相同的抵抗力。
刘贤萍编译自《WORLD CEMENT Bulk Materials Handling Review 1999》p.60-62
1/3/2008
|
