CN105035630A - 具有零级接头的传送带 - Google Patents

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Abstract

本发明是基于以下发现:在传送带接头的钢帘线可以特定和成本有效的方式硬钎焊到一起以获得具有提高的强度和耐久性的接头。本发明更具体地公开了一种传送带,其用钢缆线加强并且其包括通过接头结合到一起的第一段和第二段,其中所述接头用硬钎焊合金将来自传送带的第一段的第一组钢缆线结合到来自传送带的第二段的第二组钢缆线,并且其中第一组钢缆线和第二组钢缆线在第一组钢缆线结合到第二组钢缆线处被包含于套箍内。

Description

具有零级接头的传送带
技术领域
本发明涉及具有在传送带的各段之间的改进的接头的传送带。在这些传送带中,钢缆线加强件在零级接头内硬钎焊到一起。
背景技术
在众多的商业应用中,为了运送产品和材料的目的而通常使用传送带。这样的传送带可用于具有最小需求、适度需求的应用中或可用于很大需求并需要重型传送带的应用中。传送带在大小和长度上也可非常大。例如,在采矿应用中使用的传送带可以是非常宽的(例如10英尺宽)以及非常长的(例如在数英里的量级上)。它们也可高达约三英寸厚甚至更厚。在任何情况下,重型传送带广泛地用于使得矿石、煤、以及各种各样的所制备产品从一个位置移动到另一个位置。例如,重型传送带经常用于典型的采矿应用中以便将地下的矿石运送到地面上,并最终运送到地面上的所期望的位置以便进行处理和/或最终用于运送到公路铁路两用车、卡车、驳船或轮船上。
在重型应用中使用的传统传送带通常包括作为顶层(承载覆盖层)的硫化橡胶、作为底层(皮带轮覆盖层)的硫化橡胶以及位于顶层和底层之间的钢加强层。在这样的传送带中所用的主要材料通常是挠性适中的弹性体或橡胶状材料,并且传送带通常由定位在所述传送带内并沿其长度延伸的多根纵向延伸的钢缆线或钢帘线来加强。
当然,所有的传送带都由于所运送的材料和/或苛刻的环境条件而易于受到正常的磨损和撕裂以及损害。多年来,在用作传送带的承载覆盖层的橡胶的耐磨性上已经进行了实质性的改进,并且传送带的有效使用寿命也已被延长。然而,在传送带的各段之间的接头是将期望在耐久性和强度方面获得进一步改进的区域。为了实现改进的接头的强度和可靠性,经常使用多级接头来实现这些目标。事实上,多级接头通常用在重型传送带中。然而,传送带接头仍然是成问题的区域,其会限制传送带的可靠性和使用寿命。因此,对于提高传送带的接头的耐久性和强度而言,存在持续的长久性需求。以成本有效的方式实现这一目标一直是引经据典的,但当今对其仍存在需求。
发明内容
本发明是基于以下发现:在传送带接头的钢帘线可以特定和成本有效的方式硬钎焊到一起以获得具有提高的强度和耐久性的接头。由于在传送带的各段之间的接头通常是传送带的最弱区域,所以,在接头强度方面的这种提高允许具有低的ST等级的传送带被使用以满足所需的性能要求。例如,在商用传送带中的端对端接头当前具有动态的拼接有效性,其通常在50%到约55%的范围内。然而,使用本发明的接头所制备的传送带呈现大于75%或甚至80%的动态拼接有效性。在任何情况下,与使用常规拼接技术所制备的传送带相比,本发明的接头强度更高且更耐用。这可相应地导致使用这种技术所制备的传送带使用寿命上的改进以及传送带可靠性上的改进。通过省却对多级接头的需求,也可实现成本节约。
本发明更具体地公开了一种传送带,其用钢缆线加强并且其包括通过接头结合到一起的第一段和第二段,其中所述接头用硬钎焊合金将来自传送带的第一段的第一组钢缆线结合到来自传送带的第二段的第二组钢缆线,其中第一组钢缆线和第二组钢缆线在第一组钢缆线结合到第二组钢缆线处包含于套箍内。
本主题发明还提出一种用于在传送带的第一段和传送带的第二段之间的接头内连接钢缆线的方法,所述方法包括:(a)将硬钎焊合金***到金属套箍内;(b)将来自传送带的第一段的第一钢缆线***到钢套箍的第一端部内,以及将来自传送带的第二段的第二钢缆线***到金属套箍的第二端部内;(c)将所述硬钎焊合金加热到高于硬钎焊合金熔点的温度;(d)将压力施加到第一钢缆线和/或第二钢缆线以便将所述第一钢缆线和第二钢缆线嵌入到硬钎焊合金内;以及(e)将硬钎焊合金冷却到环境温度以便将第一钢缆线硬钎焊到第二钢缆线。
附图说明
图1是根据本发明的接头的示意图,其中硬钎焊合金在套箍内夹置于来自传送带的第一段的第一钢缆线和来自传送带的第二段的第二钢缆线之间。
具体实施方式
在实践本发明的方法中,来自传送带的连结段(多个段)的钢缆线在传送带的两个或多个段之间的接头(splices)内硬钎焊到一起。本发明的方法可用于连接钢缆线,钢缆线由几乎任何类型的钢构成并且钢缆线具有几乎任何类型的缆线结构。然而,在大多数情况下,对于钢缆线而言优选被镀锌或镀黄铜。
在将钢缆线拼接(splicing)到一起的过程中,将硬钎焊合金***到套箍内。套箍通常是金属管,其具有的直径仅稍大于钢缆线的直径。套箍可由各种各样的金属构成,所述金属包括钢,通常优选诸如标准碳钢或高碳钢。在一些应用中,使用由不锈钢构成的套箍是有利的。
硬钎焊合金通常包括至少约70重量百分比的镍,并且通常包括至少80重量百分比的镍。硬钎焊合金可进一步含有选自于由锌、硼、磷、硅和碳所构成的组中的至少一种元素。例如,硬钎焊合金可含有约84重量百分比至约94重量百分比的镍和从约6重量百分比至约16重量百分比的磷。对于硬钎焊合金而言,其通常含有约86重量百分比至约92重量百分比的镍和从约8重量百分比至约14重量百分比的磷。在许多情况下,对于硬钎焊合金而言,优选包含约88重量百分比至约92重量百分比的镍和从约8重量百分比至约12重量百分比的磷。在任何情况下,硬钎焊合金将通常具有在625℃至约975℃范围内的熔点。硬钎焊合金将更通常具有在700℃至约950℃范围内的熔点。硬钎焊合金将优选具有800℃至约925℃范围内的熔点,并且将更优选具有850℃至约900℃范围内的熔点。
通常优选将硬钎焊合金以金属块(slug)的形式引入到套箍内。这样的金属块可通过将硬钎焊合金混合到标准的硬钎焊粉末内并且将组合物压缩成用于处理和***到套箍内的所期望尺寸的金属块而制成。
在任何情况下,硬钎焊合金可被引入到套箍内,其中钢缆线的被拼接到一起的两个端部随后被***到套箍内。但是,通常更便利的是将钢缆线的端部从接头的一侧***到套箍内,接着,随后将硬钎焊合金***到套箍的相对端部内,之后将钢缆线从接头的另一侧***到套箍的那一端部内。在任何情况下,在接头内被硬钎焊到一起的硬钎焊合金和钢缆线的两个端部如图1所示的那样构造。
图1是根据本发明的接头10的视图,其中所述硬钎焊合金11在套箍12内夹置于来自传送带的第一段的第一钢缆线13和来自传送带的第二段的第二钢缆线14之间。如图1中所示,硬钎焊合金11夹置于来自传送带的第一段的第一钢缆线13和来自传送带的第二段的第二钢缆线14之间。在任何情况下,在第二钢缆线的端部***到套箍12内之后,硬钎焊合金11、第一钢缆线13的一端和第二钢缆线14的一端都被包含在套箍12内。
在硬钎焊合金和被连结的两个钢缆线***到套箍内之后,将套箍加热到高于硬钎焊合金熔点的温度。这通过借助于任何适当的手段加热套箍来实现,适当的手段诸如借助于电感应加热或通过火炬。在任何情况下,通过将热量传导通过套箍来将热量施加到硬钎焊合金,其以防止钢缆线过热的方式来执行,钢缆线过热可导致在钢缆线内形成马氏体结构以及相关联的物理性质的下降。在任何情况下,应当加以小心以防止钢缆线遭受加热循环,加热循环导致马氏体结构的形成。施加压力以便将第一钢缆线和/或第二钢缆线一起推入到熔融的硬钎焊合金内,以便使得所述硬钎焊合金位移并且从而基本上用所述硬钎焊合金填充钢缆线之间的间隙。换言之,钢缆线的两个端部应被紧密地推动到一起,以填充可能存在于钢缆线的缆线丝之间和两根钢缆线的端部之间的区域的任何气穴。
在钢缆线被紧密地推动到一起并嵌入到熔融的硬钎焊合金内之后,使套箍冷却至环境温度,这导致硬钎焊合金以将钢缆线结合到一起的方式固化。将多根钢缆线固定到一起的此方法允许零级接头,而不损害接头的耐久性的强度。事实上,与可经由使用传统技术的多级接头达到的水平相比,这种接头提供提高的强度和耐久性。在任何情况下,在钢缆线结合到一起之后,拼接可使用传统的方法和材料完成,用于将所述传送带的弹性体层在拼接位置处固定到一起。例如,传送带的承载覆盖层和皮带轮覆盖层可使用传统的拼接工序结合到一起。
虽然为了说明本发明的目的而示出了某些代表性实施例和细节,但是对于本领域内的那些技术人员而言明显的是,在不脱离主题发明的范围的情况下可做出各种变化和修改。

Claims (20)

1.一种传送带,其用钢缆线加强并且其包括通过接头结合到一起的第一段和第二段,所述传送带的特征在于所述接头用硬钎焊合金将来自传送带的第一段的第一组钢缆线结合到来自传送带的第二段的第二组钢缆线,其中第一组钢缆线和第二组钢缆线在第一组钢缆线结合到第二组钢缆线处被包含于套箍内。
2.根据权利要求1所述的传送带,其特征在于所述钢缆线被镀锌。
3.根据权利要求1或2所述的传送带,其特征在于所述套箍由钢构成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的传送带,其特征在于所述传送带的所述第一段经由零级接头连接到所述传送带的第二段。
5.根据前述权利要求中任一项所述的传送带,其特征在于所述硬钎焊合金包含至少约70重量百分比的镍和选自于由锌、硼、磷、硅和碳构成的组中的至少一种元素。
6.根据前述权利要求中任一项所述的传送带,其特征在于所述硬钎焊合金包含约84重量百分比至约94重量百分比的镍和从约6重量百分比至约16重量百分比的磷。
7.根据前述权利要求中任一项所述的传送带,其特征在于所述硬钎焊合金包含约88重量百分比至约92重量百分比的镍和从约8重量百分比至约12重量百分比的磷。
8.根据前述权利要求中任一项所述的传送带,其特征在于所述硬钎焊合金具有在625℃至约975℃范围内的熔点。
9.根据前述权利要求中任一项所述的传送带,其特征在于所述硬钎焊合金具有在850℃至约900℃范围内的熔点。
10.用于在传送带的第一段和传送带的第二段之间的接头内连接钢缆线的方法,所述方法的特征在于:(a)将硬钎焊合金***到金属套箍内;(b)将来自传送带的第一段的第一钢缆线***到钢套箍的第一端部内,以及将来自传送带的第二段的第二钢缆线***到金属套箍的第二端部内;(c)将所述硬钎焊合金加热到高于硬钎焊合金的熔点的温度;(d)将压力施加到第一钢缆线和/或第二钢缆线以便将所述第一钢缆线和第二钢缆线嵌入到硬钎焊合金内;以及(e)使硬钎焊合金冷却到环境温度以便将第一钢缆线硬钎焊到第二钢缆线。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于通过如下在步骤(d)中施加压力:将第一钢缆线和/或第二钢缆线一起带入到硬钎焊合金内以便使得所述硬钎焊合金位移并且以便基本上用所述硬钎焊合金填充钢缆线之间的间隙。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于所述硬钎焊合金以粉末的形式***到钢套箍内。
13.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于所述硬钎焊合金以金属块的形式***到钢套箍内,且其中所述金属块由硬钎焊合金和硬钎焊粉末粘合剂构成。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法,其特征在于所述套箍具有的内径在大小上仅稍大于第一钢缆线和第二钢缆线的直径。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法,其特征在于所述传送带的第一段经由零级接头连接到传送带的第二段。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法,其特征在于所述硬钎焊合金包含至少约70重量百分比的镍和选自于由锌、硼、磷、硅和碳构成的组中的至少一种元素。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于所述硬钎焊合金包含约84重量百分比至约94重量百分比的镍和从约6重量百分比至约16重量百分比的磷。
18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于所述硬钎焊合金包含约88重量百分比至约92重量百分比的镍和从约8重量百分比至约12重量百分比的磷。
19.根据权利要求10至18中任一项所述的方法,其特征在于所述硬钎焊合金具有在625℃至约975℃范围内的熔点。
20.根据权利要求10至19中任一项所述的方法,其特征在于通过将热量传导通过套箍而在步骤(c)中将热量施加到硬钎焊合金。
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