Клиновидные ремни, являющиеся важными гибкими приводами в щековых дробилках, передают мощность между двигателем и шкивами эксцентрикового вала посредством трения, обеспечивая амортизацию и защиту от перегрузок. Они состоят из прочного слоя (полиэфирный корд/арамид), верхнего и нижнего резинового слоя (твердостью 60–70 единиц по Шору А) и тканевого покрытия. Они имеют трапециевидное поперечное сечение (например, тип СПБ) для совместимости с канавками шкивов.
Производство включает смешивание резины (120–150 °C), намотку заготовки ремня, вулканизацию (140–160 °C, 1,5–2,5 МПа) и последующее растяжение. Контроль качества включает испытания на разрыв (≥10 кН для СПБ), коэффициент трения (≥0,8) и точность размеров (отклонение по длине ±0,5%).
При сроке службы 3000–5000 часов требуется правильное натяжение и одновременная замена комплектов ремней для обеспечения стабильной работы дробилки.
Подробное введение в клиноременную часть щековых дробилок
Клиновой ремень – важнейший гибкий соединительный элемент в системе трансмиссии щековых дробилок. Устанавливаемый между шкивом двигателя и шкивом эксцентрикового вала, он передает мощность посредством трения, преобразуя вращательное движение двигателя в крутящий момент эксцентрикового вала, тем самым приводя в движение подвижную щеку для выполнения дробления. Он отличается простой конструкцией, стабильной передачей, амортизацией и защитой от перегрузки (проскальзывания), что делает его наиболее распространенным элементом трансмиссии в щековых дробилках малого и среднего размера (производительностью ≤500 т/ч).
I. Состав и конструкция клиновых ремней
Клиновые ремни – это резинотехнические изделия, которые в зависимости от размеров поперечного сечения подразделяются на обычные клиновые ремни (например, типа A, B, C) и узкие клиновые ремни (например, СПЗ, СПА, СПБ). В щековых дробилках в основном используются узкие клиновые ремни (для повышения грузоподъёмности). Их основные компоненты и конструктивные особенности следующие:
Растяжим слой Основной несущий элемент, отвечающий за восприятие растягивающих нагрузок во время передачи и определяющий грузоподъёмность ремня. Материалы включают:
Структура кордной ткани: Несколько слоёв кордной ткани из пропитанного полиэстера (или арамидной кордной ткани), расположенных по всей длине ленты и прорезиненных. Обеспечивает хорошую гибкость и подходит для средних и низких нагрузок (например, для небольших дробилок).
Конструкция троса: Многочисленные высокопрочные полиэфирные корды (или стальные проволоки), равномерно распределенные по окружности, с повышенной прочностью на разрыв (≥200 МПа). Подходит для передачи больших нагрузок в крупных дробилках.
Верхняя резина Резиновый слой (толщиной 2–5 мм), расположенный над слоем натяжения, изготовленный из смеси натурального каучука (твердостью 60–70 единиц по Шору А) и бутадиен-стирольного каучука. Он обладает хорошей эластичностью, поглощает деформацию сжатия при изгибе ремня на шкивах и снижает концентрацию напряжений в слое натяжения.
Нижняя резина Резиновый слой (толщиной 3–8 мм), расположенный под слоем растяжения, непосредственно контактирующий с канавками шкива. Его материал содержит износостойкую техуглеродную сажу (содержание 30–40%), обеспечивающую достаточное трение (коэффициент трения ≥ 0,8) для передачи мощности и одновременно препятствующую абразивному износу шкива.
Ткань для чехла Внешний слой, покрывающий всю ленту, состоящий из нескольких слоёв пропитанного брезента (хлопкового или нейлонового), скреплённых методом вулканизации. Он защищает внутренние структуры, повышает целостность ленты и, как правило, имеет напечатанную маркировку (модель, длина, производитель).
Форма поперечного сечения Равнобедренная трапеция с двумя рабочими поверхностями, совпадающими с канавками шкива (угол 40°, совместимый с углами канавок шкива). Размеры поперечного сечения (ширина вверху, ширина внизу, высота) стандартизированы для каждой модели (например, СПБ: ширина вверху 17 мм, ширина внизу 11 мм, высота 14 мм) для обеспечения точной посадки в канавки шкива.
II. Процесс изготовления клиновых ремней (резиновых клиновых ремней)
Клиновые ремни — это резиновые изделия, основным процессом изготовления которых является вулканизация:
Подготовка сырья
Смешивание резины: Натуральный каучук (50–60%), бутадиен-стирольный каучук (30–40%), сажа (усилитель), сера (вулканизирующий агент), ускорители (например, Чехия) и т. д. смешиваются во внутреннем смесителе при температуре 120–150 °C в течение 10–15 минут для получения однородных резиновых смесей (вязкость по Муни 60–80).
Обработка шнуром/холстом: Полиэфирные корды пропитывают раствором резорцин-формальдегида и латекса и сушат для улучшения адгезии к резине (прочность на отрыв ≥5 кН/м). Стальные канаты предварительно растягивают (напряжение 5–10 Н) для обеспечения стабильности размеров.
Формовка заготовок ремней
Намотка: Покровная ткань наматывается вокруг круглой оправки, затем следуют нижняя резина, слои растяжения (корды/тросы, расположенные по спирали с перекрытием 5–10 мм), верхняя резина и последний слой покровной ткани для формирования невулканизированной заготовки ленты (длина на 5–10 % больше, чем у готового изделия, чтобы учесть усадку при вулканизации).
Резка: Кольцевая заготовка устанавливается на конический барабан и разрезается в осевом направлении на отдельные заготовки клиновых ремней (трапециевидного сечения) с гладкими краями без заусенцев.
Установка вулканизации
Заготовки помещают в шкивные формы (с трапециевидными канавками, соответствующими сечению ремня) в вулканизационную ванну. Вулканизация происходит при температуре 140–160 °C и давлении 1,5–2,5 МПа в течение 15–30 минут (в зависимости от толщины), что приводит к сшивке молекул резины и формированию устойчивой трапециевидной формы.
После вулканизации заготовки извлекаются из формы, зачищаются от облоя и проверяются на наличие дефектов.
Постобработка
Настройка растяжения: Вулканизированные ремни растягиваются на машине с натяжением 10–15 % от номинального в течение 30 минут для снятия внутреннего напряжения, обеспечивая стабильность длины (удлинение ≤1 % во время использования).
Маркировка: Информация о модели, длине и производителе напечатана на ткани чехла с помощью резиновой краски.
III. Процессы контроля качества
Инспекция сырья
Резина: твердость (60–70 по Шору А), прочность на разрыв (≥15 МПа), удлинение при разрыве (≥300%) и стойкость к истиранию (износ по Акрону ≤0,5 см³/1,61 км).
Растяжение слоев: полиэфирные шнуры испытываются на прочность на отрыв (≥5 кН/м), стальные канаты — на прочность на разрыв (одинарный канат ≥500 Н).
Проверка точности размеров
Поперечное сечение: штангенциркули измеряют верхнюю ширину, нижнюю ширину и высоту (допуск ±0,3 мм для СПБ); отклонение трапецеидального угла ≤1°.
Длина: лазерные измерительные приборы проверяют внутреннюю окружность (отклонение ±0,5%, например, ±9 мм для 1800 мм). Несколько ремней в комплекте должны иметь одинаковую длину (отклонение ≤2 мм) во избежание неравномерной нагрузки.
Испытание механических характеристик
Испытание на растяжение: Образцы испытываются на прочность на разрыв (≥10 кН для СПБ) и относительное удлинение при разрыве (≤3%), чтобы убедиться в отсутствии разрушения при растяжении под номинальными нагрузками.
Испытание на усталость: Стенд, имитирующий испытательный шкив, работает на скорости 1500 об/мин под нагрузкой, превышающей номинальную в 1,2 раза, в течение 1000 часов. Ремни не должны иметь трещин, расслоений или изменения длины (на 2%).
Испытания на трение и износ
Коэффициент трения: Тестер трения шкива измеряет статическое трение между нижним резиновым и чугунным шкивами (≥0,8), чтобы убедиться в отсутствии проскальзывания.
Износ: после 100 часов испытаний на износ износ нижней резины составил ≤0,5 мм, при этом не было видно ни ткани, ни проводов.
Визуальный осмотр
Поверхность: Без пузырьков (≤2 пузырьков/м диаметром ≤1 мм), отслоений резины и трещин. Покровный материал: Без повреждений и складок. Поперечное сечение: Ровные срезы без облоя.
IV. Ключевые моменты выбора и обслуживания
Сопоставление моделей: Выбирайте на основе мощности дробилки и типа канавки шкива (например, СПБ для двигателей мощностью 30 кВт), чтобы избежать недостаточного размера (перегрузки) или избыточного размера (отходов).
Монтажное натяжение: Поддерживайте правильное натяжение (прогиб 1–2% от пролета при нажатии на середину ремня). Недостаточное натяжение приводит к проскальзыванию, а чрезмерное натяжение ускоряет износ подшипников.
Цикл замены: Срок службы составляет 3000–5000 часов при нормальных условиях. Замените при появлении трещин, расслоений или удлинении на 3%. Заменяйте все ремни в комплекте одновременно, чтобы избежать неравномерной нагрузки.
Благодаря строгому выбору материалов, процессам формования и контролю качества клиновые ремни сохраняют стабильную производительность при высокочастотной передаче с большими нагрузками, обеспечивая бесперебойную работу щековых дробилок.
