皮带机缓冲床替代缓冲托辊

缓冲床及缓冲条设计发展由来

（一）替代传统缓冲托辊

在落料缓冲床使用之前主要采用缓冲托辊，已经延续使用了几十年，但是因此造成的输送皮带撕裂，以及落料口密封不严，物料下落堆积等问题一直困扰着使用用户，也导致了很大的产能浪费的，又增加了人工的成本。

落料堆积

物料堆积和输送带纵向撕裂

传统的托辊支承的缺点

1、支承托辊缓冲能力差, 不能很好的吸收物料下落的强大的冲击力, 易砸坏支承托辊,造成皮带纵向撕裂隐患。

2、支承托辊频繁受物料冲击容易脱落,支承辊的直立的支架座易挂伤或撕裂皮带。

3、支承托辊与输送带为线接触,两辊之间为悬空,易受物料或其他尖锐硬物穿透两托辊之间的皮带，并卡在托辊与落料口之间导致皮带纵向撕带。

4、两辊间的皮带易下垂,使落料口区间的皮带呈波浪形,使落料口密封性不好,造成物料散

落和环境污染。

5、支承托辊表面无弹性,长时间运行表面易粘附物料,磨损皮带,严重者会引起皮带跑偏。

6、支承托辊转动轴承长期受到冲击,轴承和密封易失效,造成辊体转动不灵活或不转动,磨损皮带表面。

为此国际上很多工程设计公司先后设计了不同的物料缓冲装置加以改进物料缓冲，最后由德国工程师发明的缓冲床，经过逐步的改进得到广大客户认可，被全球所采用。

缓冲条构成

缓冲条在国际通用结构是三部分组成

超高分子量聚乙烯板+弹性橡胶+钢构

这种结构是经过长时间的设计和适用调整，最终确定下的结构，此种结构是国际较为通用的结构，国内市场上由于工艺技术较为落后，使得能够生产这种结构的厂商几乎没有，通过以下一些技术分析以及实际案例大家能够很好的认识到这个问题。

（二）缓冲条原理

（1）表层结构

国内生产厂家选择与输送带直接接触的材料，主要采用三种方式超高分子量聚乙烯板，聚氨酯、陶瓷。

陶瓷耐磨性能较好，但摩擦系数特别高，容易导致输送皮带划伤，起热，冒烟。危害性极大，陶瓷片材本身适用于泥泞环境下的输送带驱动滚滚筒包胶，选择这种面材的厂家基本上是不了解缓冲条的使用环境和条件，盲目制作的（图2.3）。

聚氨酯粘接性能好，对粘接技术要求较低但是该材质容易水解，而且抗冲击力较差，长时间使用仍然容易出现开胶分层现象。

超高分子量聚乙烯磨擦系数最低，自润滑性能超好，利于输送带通过，非常适合恶劣工况下的缓冲条表面材料，但是对厂家工艺的要求较高，不经过特殊处理与橡胶极难结合。

超高分子聚乙烯板特点

1、极高的耐磨损性,其耐磨损行居有塑料至冠，比尼龙-66高4倍，比HDPE和HPVC高9倍，与金属相比，比不锈钢高9倍，在冲蚀环境下耐磨损率约为A3钢的20倍；

2、极高的耐冲击性,冲击强度是PC的2倍，ABS的5倍，而与POM和PBT相比则高约8倍；

3、高自润滑性,摩擦系数极低，约为0.05-0.11，可与聚四氟乙烯相媲美，比钢和铜加润滑油的场合下润滑性能还要好，在水润滑条件下，UHMW-PE的动摩擦系数比PA-66和POM低一半；

4、优良的不吸水性,UHMW-PE的吸水性极低，为0.01%仅为PA-6的0.1%;

5、优良的不粘性,它表明吸附力非常的微弱，其抗粘能力仅次于塑料中不粘性最好的PTEF,因而制品表面与其他材料不易粘接；

6、优良耐化学腐蚀性,在一定温度和浓度范围内能耐各种腐蚀介质（酸、碱、盐）及有机介质；

（图1.1）聚氨酯作为耐磨层的缓冲条

(图1.2）两周后出现的表面脱落现场

（图1.3）陶瓷耐磨层高摩擦导致输送皮带划伤、起热、冒烟

陶瓷耐磨层导致输送皮带划伤、起热、冒烟。

（2）橡胶弹性体

缓冲条在收到冲击时，主要通过弹性物质通过自身的物理弹性起到很好缓冲作用，因此橡胶弹性必须的满足一定的条件，国际上缓冲条用橡胶弹性为邵氏硬55度左右，橡胶还必须具有一定的耐腐蚀性，（如果井下使用橡胶必须是经过处理的阻燃橡胶），并具备一定的抗撕裂力，抗拉强度，断裂伸长率，橡胶与金属型材的粘合强度等也是考核的标准。因此在选择厂家时最好选择具有检验和实验设备能力的厂家，在通过对国内厂家经行对比实验时发现，有一些企业对外宣传较好的性能指标，但是最基本的橡胶硬度均没有达到，经过检测部分厂家硬度70度左右，这种硬度根本起不到物料缓冲作用。

（3）粘接技术

如何将三者不同性能的物质很好的粘接在一起是困扰厂家的难点之一，目前国内主要采用两种粘接技术，热硫化粘接技术以及冷粘接，但是冷粘接技术不能从根本上解决问题，在长时间使用过程中会出现粘接层的撕裂现象，因此热硫化技术才是解决问题的关键。

（图3.1）冷粘缓冲条可以轻易的撕开

（4）金属骨架

无论在国际还是在国内将缓冲条与缓冲床架体固定的方式大致分为两种，一种是钢构，另一种铝合金连接架构，钢结构结实耐用，不变形，好固定，将逐步替代铝合金结构，从使用范围上讲，钢构井下和井上均可以使用，但是铝合金结构，国际和我国均禁止在井下使用这种连接结构（见备注一相关的煤矿安标规定），因此任何公司宣称铝合金结构可以井下使用并出具相关阻燃证明均是欺骗消费者行为。

国内市场也并不是厂家不愿意采用这种钢构结构而是没有这种技术，从连接结构上看采用这种连接方式对橡胶与钢构的粘接性能要求较高，必须采用特殊的热硫化粘接技术（不同于一般的粘接方式），但是国内很少有企业拥有这种技术使得很多公司放弃了这种科学连接方式，采用铝合金连接方式，但是这种连接方式所造成的直接后果就是固定不牢固，缓冲条容易发生窜动。

（图4.1）铝合金“T”连接方式

缓冲条窜动（1）

缓冲条窜动（2）

（三）缓冲床

缓冲床设计构架有多种方式，一个厂区以及同样的工况条件可以采用相同的设计构架，但是针对不同工况条件，要做一定的相应调整以适应于这种工况条件的正常使用，因此采购之前必须对客户的工况条件做一个全面详细的了解，根据实际的情况作一定的调整，更好的适应于其使用状况。

一般有施工经验的厂商会根据客户实际工况条件出示一份调查表，根据调查表经行设计调整生产能够更好满足于客户实际需求。

备注一：煤炭安全标志对于禁止井下使用金属铝的解释。

①铝的化学性质活泼，在空气中易与氧发生氧化反应。由于煤矿井下潮湿，又常含有酸性气体，在煤矿井下使用铝结构，会进一步加剧铝的氧化速度，使产品腐蚀而不得不频繁更换，还可能由于腐蚀而引发电气事故，造成重大损失。

由于铝的膨胀系数较大，产品发热后其链接结构容易松动，发生氧化甚至分解断裂，严重威胁人身安全。若造成电火花，则有可能引发瓦斯煤尘爆炸事故。因此，《煤矿安全规程》第467条规定：煤矿井下严禁采用铝结构。我国从未对任何型号规格的铝结构产品发放安全标志。煤矿使用的铝结构产品应立即强制淘汰。