CN112321911B - 一种预埋线圈及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种预埋线圈及其制备方法和应用,通过改变预埋线圈的原料,将线圈材料由铜质改为导电橡胶,使线圈更加耐用、耐屈挠,使用寿命更长;由于导电橡胶具有成本低的特点,从而使线圈制作成本大幅下降;另外,本发明根据胶带所用覆盖层、芯胶层(擦贴胶)等的配方结构,根据相似相溶原理,制定相应导电橡胶配方,不需要涂刷粘合胶水,使导电线圈与覆盖层橡胶、粘合芯胶(擦贴胶)粘合在一起,不起鼓、不脱层,耐屈挠、不断裂。
Description
技术领域
本发明属于输送带技术领域,特别涉及一种预埋线圈及其制备方法,以及该预埋线圈的应用。
背景技术
输送带适用于各工序和工段之间粉状、块状物料的运输,方便快捷,生产效率高,是现代化大生产批量物料连续输送的必要手段。
钢丝绳芯输送带是所有输送带中的最大品种,其用量占全部输送带用量的50%以上,其单位价值远远高于其他品种,正常情况下,钢丝绳芯输送带的使用寿命为8-10年,最长寿命可达15年以上。
钢丝绳芯输送带结构如图1所示,主要由骨架层30、粘合芯胶20、上覆盖胶层10、下覆盖胶层50、边胶层40等构成,首先由若干钢丝绳纵向排列作为骨架层,在纵向排列的若干钢丝绳的上下方分别设有上覆盖胶层10和下覆盖胶层50,并在上覆盖胶层10和下覆盖胶层50之间设粘合芯胶20,粘合芯胶20能够将骨架层30固定于上覆盖胶层10与下覆盖胶层50之间,并将上覆盖胶层10与下覆盖胶层50粘固;在粘合芯胶20的两侧、上覆盖胶层10与下覆盖胶层50之间还设有边胶层40。
钢丝绳芯输送带的主要特点是:
(1)纵向强度高,最高可达10000N/mm,适用于大跨度、长距离输送物料;
(2)纬向由纯橡胶构成,强度较低,弹性高、成槽性能好。
钢丝绳芯输送带广泛应用于码头、矿山、冶金、建材等行业。但由于纬向强度低的缺陷,在遇到大块尖锐物质等非正常情况下,很容易出现大面积撕带现象,而造成相应事故。
如何保证钢丝绳芯输送带的正常使用,减少或避免非常事故的发生以及减少事故发生时的损失,是胶带生产者和使用者的共同责任。
目前,多数胶带生产企业采取在上覆盖胶与粘合芯胶之间,预埋扁铜线圈或圆铜线圈的办法,可参照图2所示,纵向排列的钢丝绳形成骨架层3,骨架层3的下方设置下覆盖胶层5,上方先设置线圈6,并在下覆盖胶层5与线圈6之间设粘合芯胶2,粘合芯胶2能够将骨架层3固定于线圈6与下覆盖胶层5之间,并将线圈6与下覆盖胶层5粘固;在粘合芯胶2的两侧、下覆盖胶层5的上方还设有边胶层4,使边胶层4的边缘与下覆盖胶层5的边缘平齐,然后在边胶层4、线圈6的上方设上覆盖胶层1。
结合输送机监测机构特点,按一定的间距进行预埋,达到对钢丝绳芯输送带运行过程的实时监控,减少或防止事故的发生。
在钢丝绳芯输送带运行过程中,除受到进料口物料的冲击外,还不停地受到托辊的纵向屈挠和纬向屈挠。屈挠过程就是弯曲、拉伸的过程,扁铜或圆铜的性质决定了其耐屈挠的有限能力,有些胶带在使用2-3年后,内置的铜芯线圈由于不耐屈挠而出现铜线断裂现象,失去了内置线圈的意义。
通过对钢丝绳芯防撕裂输送带预埋线圈使用效果的长期考察,目前大多采用的是进口铜质线圈,厚度约2.0mm,单个线圈价格为4000-8000元,按间距20米进行设置,每公里胶带线圈成本约20-40万元,如按间距10米进行设置,每公里胶带线圈成本约60-80万元,且线圈供货周期较长,当客户要货较急或临时增减时,给胶带企业带来很大的被动。
为此,采用导电性能好、具有较好柔软性和弹性、耐屈挠、耐老化、尺寸便于变化、外形厚度较薄、成本低廉的导电橡胶制备的线圈,是最理想的防撕裂装置。
发明内容
本发明的目的,在于提供一种预埋线圈及其制备方法,制备的预埋线圈更加耐用,导电性能良好,且制作成本降低。
本发明的另一目的,在于提供一种预埋线圈的应用,基于预埋线圈制备的输送带无需涂刷粘合脱水,防断裂性能好,耐屈挠。
为了达成上述目的,本发明的解决方案是:
一种预埋线圈,采用导电橡胶冲切制成。
上述导电橡胶的原料以质量比包括:
天然橡胶,40-60;
丁苯橡胶,40-60;
硫黄粉,2.0-2.3;
氧化锌,4-6;
氧化镁,3-5;
硬脂酸,0.6-1.5;
促进剂DM,0.3-0.6;
促进剂NOBS,0.7-1.3;
防老剂4010NA,0.8-1.5;
防老剂RD,0.5-1.2;
防老剂BLE,0.8-1.2;
硼酰化钴,1.2-1.8;
白碳黑,6-12;
导电级乙炔炭黑,15-25;
1000目铜粉,100-150。
上述导电橡胶的原料以质量比包括:
天然橡胶,35-45;
氯丁胶,15-20;
丁苯胶,30-40;
氯化聚乙烯,10-20;
硫黄,1.3-1.8;
氧化锌,3-5;
氧化镁,3-5;
硬脂酸,0.6-1.5;
促进剂DM,0.5-1;
防老剂4010NA,1.5-2;
防老剂RD,1-1.5;
防老剂4020,0.5-0.8;
乙炔炭黑,15-25;
白炭黑,6-12;
1000目铜粉,100-150;
三氧化二锑,5-10;
70%氯化石蜡,20-25;
水合硼酸锌,8-15;
氢氧化铝,25-30。
如前所述的预埋线圈的制备方法,包括如下步骤:
步骤1,将质量比为40-60的天然橡胶塑炼,然后称量质量比为40-60的丁苯橡胶,合并混炼,停放8小时;
步骤2,将质量比:白炭黑6-12、导电级乙炔炭黑15-25、1000目铜粉100-150,投入到搅拌釜中进行搅拌,使之充分均匀;
步骤3,将质量比:氧化锌4-6、氧化镁3-5、硬脂酸0.6-1.5、促进剂DM 0.3-0.6、促进剂NOBS 0.7-1.3、防老剂4010NA 0.8-1.5、防老剂RD 0.5-1.2、防老剂BLE0.8-1.2、硼酰化钴1.2-1.8,配合在一起;
步骤4,将步骤1停放后得到的橡胶,投入到密炼机中塑炼40秒,然后投入步骤3得到的配料,混炼90秒后,再投入步骤2得到的配料,混炼150秒并使最终温度达到140℃后,卸下冷却、停放备用;
步骤5,将步骤4得到的产物投入到密炼机中进行回炼,温度控制在80-90℃,然后投入质量比为2.0-2.3的硫黄粉,混炼80秒,卸下压片急冷,停放备用。
如前所述的预埋线圈的制备方法,包括如下步骤:
步骤一,将质量比为35-45的天然橡胶塑炼,然后投入质量比:丁苯胶30-40、氯丁胶15-20、氯化聚乙烯10-20,合并混炼,停放8小时;
步骤二,将质量比:白炭黑6-12、乙炔炭黑15-25、铜粉100-150、三氧化二锑5-10、70%氯化石蜡20-25、水合硼酸锌8-15、氢氧化铝25-30,投入到搅拌釜中进行搅拌,使之充分均匀;
步骤三,将质量比:氧化锌3-5、氧化镁3-5、硬脂酸0.6-1.5、促进剂DM 0.5-1、防老剂4010NA 1.5-2、防老剂RD 1-1.5、防老剂4020 0.5-0.8,配合在一起;
步骤四,将步骤一停放后得到的橡胶,投入到密炼机中塑炼40秒,然后投入步骤三得到的配料,混炼90秒后,再投入步骤二得到的配料,混炼150秒并使最终温度达到140℃后,卸下冷却、停放备用;
步骤五,将步骤四得到的产物投入到密炼机中进行回炼,温度控制在80-90℃,然后投入质量比为1.3-1.8的硫黄粉,混炼80秒,卸下压片急冷,停放备用。
如前所述的预埋线圈的应用,用于制备钢丝绳芯输送带。
上述预埋线圈用于制备钢丝绳芯输送带时,预埋线圈设有两只,一只由内而外沿顺时针绕制,另一只由内而外沿逆时针绕制,且两只线圈沿钢丝绳芯输送带长度方向并列设置。
采用上述方案后,本发明具有以下特点:
(1)本发明通过改变预埋线圈的原料,将线圈材料由铜质改为导电橡胶,使线圈更加耐用、耐屈挠,使用寿命更长,经模拟试验(相当于输送带运行8年以上)及成品使用1年半后,导电橡胶线圈的导电性能符合测量要求,线圈磁场显示正常,无脱层、断裂等现象;
(2)本发明采用导电橡胶制备预埋线圈,导电橡胶具有成本低的特点,平均每只成本仅需150元就可制成,从而使线圈制作成本大幅下降,每只线圈由原来的≥4000元,下降到不足200元,并可根据客户需要随时供货,提高了供货能力;
(3)本发明利用导电橡胶的特点,导电橡胶非常柔软,可大幅度变形,同时可根据最终产品的需要,现场制作导电线圈,大小可随时调整,方便快捷;
(4)本发明根据胶带所用覆盖层、芯胶层(擦贴胶)等的配方结构,根据相似相溶原理,制定相应导电橡胶配方,不需要涂刷粘合胶水,使导电线圈与覆盖层橡胶、粘合芯胶(擦贴胶)粘合在一起,不起鼓、不脱层,耐屈挠、不断裂。
附图说明
图1是现有不含线圈的钢丝绳芯输送带结构剖视图;
图2是现有包含线圈的钢丝绳芯输送带结构剖视图;
图3是本发明制备的预埋线圈形态示意图;
图4是本发明制备预埋线圈的整体流程图。
具体实施方式
以下将结合附图,对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。
本发明提供一种预埋线圈,其采用导电橡胶制备线圈,并在现有导电橡胶的配方基础上进行调整,以增强其导电性和耐用性。
表1是本发明提供的普通用途导电橡胶的用料和用量:
表1
用料 | 质量比 |
天然橡胶 | 40-60 |
丁苯橡胶 | 40-60 |
600目硫黄粉 | 2.0-2.3 |
99%氧化锌 | 4-6 |
98%氧化镁 | 3-5 |
工业一级硬脂酸 | 0.6-1.5 |
促进剂DM | 0.3-0.6 |
促进剂NOBS | 0.7-1.3 |
防老剂4010NA | 0.8-1.5 |
防老剂RD | 0.5-1.2 |
防老剂BLE | 0.8-1.2 |
硼酰化钴 | 1.2-1.8 |
工业用白碳黑 | 6-12 |
乙炔炭黑(导电级) | 15-25 |
1000目铜粉 | 100-150 |
表2是本发明提供的阻燃导电橡胶的用料和用量:
表2
用料 | 质量比 |
天然橡胶 | 35-45 |
氯丁胶 | 15-20 |
丁苯胶 | 30-40 |
氯化聚乙烯 | 10-20 |
硫黄 | 1.3-1.8 |
氧化锌 | 3-5 |
氧化镁 | 3-5 |
硬脂酸 | 0.6-1.5 |
促进剂DM | 0.5-1 |
防老剂4010NA | 1.5-2 |
防老剂RD | 1-1.5 |
防老剂4020 | 0.5-0.8 |
乙炔炭黑 | 15-25 |
白炭黑 | 6-12 |
1000目铜粉 | 100-150 |
三氧化二锑 | 5-10 |
70%氯化石蜡 | 20-25 |
水合硼酸锌 | 8-15 |
氢氧化铝 | 25-30 |
本发明还提供一种预埋线圈的制备方法,包括如下步骤:
一、导电橡胶的制备
1、先将天然橡胶塑炼,然后按比例称量丁苯胶、氯丁胶、氯化聚乙烯等橡胶,合并混炼,停放8小时后使用。
2、将白炭黑、乙炔炭黑、铜粉、三氧化二锑、70%氯化石蜡、水合硼酸锌、氢氧化铝等大料按比例称量后投入到搅拌釜中进行搅拌,使之充分均匀。
3、将氧化锌、氧化镁、硬脂酸、DM、NOBS、4010NA、RD、4020、BLE、硼酰化钴等小料按比例称量配合在一起。
4、将塑炼停放后的橡胶,投入到密炼机中,再塑炼40秒,投入氧化锌等小料,混炼90秒后,投入铜粉等大料,混炼150秒并使最终温度达到140℃后,卸下冷却、停放备用。
5、将上述初混后的胶料,投入到密炼机中进行回炼,温度控制在80-90℃,投入硫黄粉,混炼80秒,卸下压片急冷,停放备用。
6、测定胶料相关性能,确保:
导电性:电阻≤2Ω(截面1×5mm、长度10m、电压220V);
扯断强度≥15MPa;
扯断伸长率≥450%;
粘合强度≥12N/mm(与覆盖层、粘合层);
可塑度:0.2-0.22(小于覆盖胶可塑度0.05以上)。
必要时,测定酒精喷灯阻燃性能。
二、线圈冲模的准备
1、线圈规格的确定:我公司生产钢丝绳芯输送带宽度的最大能力为2200mm,按GB/T4490规定的系列宽度,确定适用胶带公称宽度为800mm、1000mm、1200mm、1400mm、1600mm、1800mm、2000mm、2200mm。其对应的线圈宽度a应小于公称宽度100mm。
2、根据如图3所示线圈,向相关刀具企业定制冲切刀具。
a=胶带公称宽度(mm)-100mm
a是线圈宽度,其大小,对应了相应输送带的公称宽度。
现有检测方法为:将产生磁场的设备布置在沿输送带运行中心线上,输送带开车后,一直通电产生磁场,当一只线圈进入通过时,瞬间使线圈产生电流。因为两只线圈相通形成闭环,从而使得另一只线圈带电产生磁场,通过错位设置在输送带下方的检测设备,检测到磁场时,则说明线圈正常,没有损坏,同时证明输送带正常,没有损坏,可以继续运行;反之,说明输送带已损坏,通过联锁装置,自动停机,防止了事故扩大,从而减少损失。
上述是本实施例采用的线圈设置方法(两只线圈沿输送带长度方向设置),可适应大多数用户的现有装置,还有采用两只线圈并列放置的方法,原理相同,检测装置位置有点差异,在与用户签订合同时,予以说明。
三、压机的准备
线圈冲切用压机,平板最大宽度应≥2400mm,长度≥1500mm;
本公司各硫化机均配备了补带硫化压机,可利用其生产间隙冲制线圈。不必重新购置。
四、将预先准备好的导电混炼胶回炼、出片,其厚度控制在0.9-1.0mm,并用具有一定挺性的隔离纸隔离,注意胶片、隔离纸不得皱折,且胶片平整无孔洞,冷却停放24小时以上予以定型后,冲制相应线圈。
图4是本发明提供的导电橡胶线圈的制备工艺流程。
本发明还提供一种预埋线圈的应用,基于预埋线圈制备钢丝绳芯输送带,首先,做好配方试验,确保胶料的导电性能及相关的强度、黏合性能符合内在要求,然后投料混炼、出片、定型、冲制。
制成的结构与图2相同,只是其中的线圈采用本发明提供的预埋线圈。其包括上覆盖胶层1、下覆盖胶层5、位于上覆盖胶层1与下覆盖胶层5之间的骨架层3,以及粘合芯胶2,通过在输送带生产线上成型压合在一起形成带坯。
所述上覆盖胶层1与粘合芯胶层2之间设置有线圈6,以及在上覆盖胶层1、骨架层3与下覆盖胶层5的两端分别设置有边胶层4。所述边胶层4与带坯在输送带生产线经边胶压合装置压合在一起形成基带,经平板硫化机硫化后成为成品。
本发明采用预埋线圈作为输送带内置线圈,采用本线圈后,生产成本大幅下降,客户在订购产品时,可提高线圈密度,同时提高了线圈的耐屈挠性能,延长了线圈的使用寿命,提高了企业经济效益。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。
Claims (3)
1.一种预埋线圈,其特征在于:采用导电橡胶冲切制成,所述导电橡胶的原料以质量份计包括:
天然橡胶,35-45;
氯丁胶,15-20;
丁苯胶,30-40;
氯化聚乙烯,10-20;
硫黄,1.3-1.8;
氧化锌,3-5;
氧化镁,3-5;
硬脂酸,0.6-1.5;
促进剂DM,0.5-1;
防老剂4010NA,1.5-2;
防老剂RD,1-1.5;
防老剂4020,0.5-0.8;
乙炔炭黑,15-25;
白炭黑,6-12;
1000目铜粉,100-150;
三氧化二锑,5-10;
70%氯化石蜡,20-25;
水合硼酸锌,8-15;
氢氧化铝,25-30;
所述导电橡胶的制备方法具体为:
步骤一,将质量份为35-45的天然橡胶塑炼,然后投入质量份:丁苯胶30-40、氯丁胶15-20、氯化聚乙烯10-20,合并混炼,停放8小时;
步骤二,将质量份:白炭黑6-12、乙炔炭黑15-25、铜粉100-150、三氧化二锑5-10、70%氯化石蜡20-25、水合硼酸锌8-15、氢氧化铝25-30,投入到搅拌釜中进行搅拌,使之充分均匀;
步骤三,将质量份:氧化锌3-5、氧化镁3-5、硬脂酸0.6-1.5、促进剂DM 0.5-1、防老剂4010NA 1.5-2、防老剂RD 1-1.5、防老剂4020 0.5-0.8,配合在一起;
步骤四,将步骤一停放后得到的橡胶,投入到密炼机中塑炼40秒,然后投入步骤三得到的配料,混炼90秒后,再投入步骤二得到的配料,混炼150秒并使最终温度达到140℃后,卸下冷却、停放备用;
步骤五,将步骤四得到的产物投入到密炼机中进行回炼,温度控制在80-90℃,然后投入质量份为1.3-1.8的硫黄粉,混炼80秒,卸下压片急冷,停放备用。
2.如权利要求1所述的预埋线圈的应用,其特征在于:用于制备钢丝绳芯输送带。
3.如权利要求1所述的预埋线圈的应用,其特征在于:所述预埋线圈用于制备钢丝绳芯输送带时,预埋线圈设有两只,一只由内而外沿顺时针绕制,另一只由内而外沿逆时针绕制,且两只线圈沿钢丝绳芯输送带长度方向并列设置。
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