Keilriemen für Backenbrecher

Detaillierte Einführung in die Keilriemenkomponente von Backenbrechern

I. Zusammensetzung und Aufbau von Keilriemen

1. Zugschicht
   Die tragende Kernkomponente, die für die Aufnahme von Zugbelastungen während der Übertragung verantwortlich ist und die Tragfähigkeit des Riemens bestimmt. Zu den Materialien gehören:

• Cordgewebestruktur: Mehrere Lagen getauchtes Polyestercordgewebe (oder Aramidcordgewebe) entlang der Riemenlänge, mit Gummi verbunden. Es bietet gute Flexibilität und ist für mittlere bis geringe Belastungen geeignet (z. B. kleine Brecher).

• Drahtseilstruktur: Mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte hochfeste Polyesterschnüre (oder Stahldrähte) mit höherer Zugfestigkeit (≥200 MPa). Geeignet für die Übertragung hoher Lasten in großen Brechern.

2. Obergummi
   Eine Gummischicht (2–5 mm dick) über der Zugschicht, bestehend aus einer Mischung aus Naturkautschuk (60–70 Shore A-Härte) und Styrol-Butadien-Kautschuk. Sie ist gut elastisch, absorbiert Druckverformungen beim Biegen des Riemens über Riemenscheiben und reduziert die Spannungskonzentration in der Zugschicht.
3. Bodengummi
   Eine Gummischicht (3–8 mm dick) unter der Zugschicht, in direktem Kontakt mit den Riemenscheibenrillen. Das Material enthält verschleißfesten Ruß (30–40 %), um ausreichend Reibung (Koeffizient ≥ 0,8) für die Kraftübertragung zu gewährleisten und gleichzeitig dem abrasiven Verschleiß durch die Riemenscheibe standzuhalten.
4. Bezugsstoff
   Eine äußere Schicht, die den gesamten Riemen umhüllt und aus mehreren Lagen getauchtem Segeltuch (Baumwolle oder Nylon) besteht, die durch Vulkanisation miteinander verbunden sind. Sie schützt die inneren Strukturen, verbessert die Riemenintegrität und weist in der Regel aufgedruckte Markierungen (Modell, Länge, Hersteller) auf.
5. Querschnittsform
   Ein gleichschenkliges Trapez mit zwei Arbeitsflächen, die zu den Riemenscheibenrillen passen (40°-Winkel, kompatibel mit den Winkeln der Riemenscheibenrillen). Die Querschnittsabmessungen (obere Breite, untere Breite, Höhe) sind je nach Modell standardisiert (z. B. SPB: obere Breite 17 mm, untere Breite 11 mm, Höhe 14 mm), um eine präzise Anpassung an die Riemenscheibenrillen zu gewährleisten.

II. Herstellungsverfahren von Keilriemen (Gummi-Keilriemen)

1. Rohstoffaufbereitung

• Gummimischung: Naturkautschuk (50–60 %), Styrol-Butadien-Kautschuk (30–40 %), Ruß (Verstärker), Schwefel (Vulkanisationsmittel), Beschleuniger (z. B. CZ) usw. werden in einem Innenmischer 10–15 Minuten lang bei 120–150 °C gemischt, um gleichmäßige Gummimischungen (Mooney-Viskosität 60–80) herzustellen.

• Kordel-/Canvas-Behandlung: Polyesterschnüre werden in Resorcin-Formaldehyd-Latex-Lösung getaucht und getrocknet, um die Haftung auf Gummi zu verbessern (Schälfestigkeit ≥5 kN/m). Drahtseile werden zur Dimensionsstabilität vorgedehnt (Spannung 5–10 N).

2. Bandrohling-Formung

• Wicklung: Das Deckgewebe wird um einen runden Dorn gewickelt, gefolgt von Untergummi, Zugschichten (spiralförmig angeordnete Korde/Drahtseile mit 5–10 mm Überlappung), Obergummi und einer letzten Deckgewebeschicht, um einen unvulkanisierten Riemenrohling zu bilden (Länge 5–10 % länger als das fertige Produkt, um die Vulkanisationsschrumpfung zu berücksichtigen).

• Schneiden: Der ringförmige Rohling wird auf einer konischen Trommel montiert und axial in einzelne Keilriemenrohlinge (trapezförmiger Querschnitt) mit glatten, gratfreien Kanten geschnitten.

3. Vulkanisationseinstellung

• Rohlinge werden in Riemenscheibenformen (mit trapezförmigen Rillen, die dem Riemenquerschnitt entsprechen) in einem Vulkanisationstank platziert. Die Vulkanisation erfolgt bei 140–160 °C und 1,5–2,5 MPa für 15–30 Minuten (angepasst an die Dicke). Dabei vernetzen sich die Gummimoleküle und bilden eine stabile Trapezform.

• Nach der Vulkanisation werden die Rohlinge aus der Form genommen, von Graten befreit und auf Defekte untersucht.

4. Nachbearbeitung

• Dehnungseinstellung: Vulkanisierte Riemen werden 30 Minuten lang auf einer Maschine mit 10–15 % der Nennspannung gedehnt, um innere Spannungen abzubauen und so die Längenstabilität zu gewährleisten (Dehnung ≤ 1 % während des Gebrauchs).

• Markierung: Modell-, Längen- und Herstellerangaben sind mit Gummitinte auf den Bezugsstoff gedruckt.

III. Qualitätskontrollprozesse

1. Rohstoffprüfung

• Gummi: Prüfhärte (60–70 Shore A), Zugfestigkeit (≥15 MPa), Bruchdehnung (≥300 %) und Abriebfestigkeit (Akron-Verschleiß ≤0,5 cm³/1,61 km).

• Zugschichten: Polyesterschnüre werden auf Schälfestigkeit (≥5 kN/m) geprüft, Drahtseile auf Bruchfestigkeit (Einzelseil ≥500 N).

2. Prüfung der Maßgenauigkeit

• Querschnitt: Mit dem Messschieber werden die obere Breite, die untere Breite und die Höhe gemessen (Toleranz ±0,3 mm für SPB); Trapezwinkelabweichung ≤1°.

• Länge: Lasermessgeräte prüfen den Innenumfang (Abweichung ±0,5 %, z. B. ±9 mm bei 1800 mm). Mehrere Bänder in einem Satz müssen eine einheitliche Länge aufweisen (Abweichung ≤2 mm), um eine ungleichmäßige Belastung zu vermeiden.

3. Mechanische Leistungsprüfung

• Zugversuch: Die Proben werden auf Bruchfestigkeit (≥10 kN für SPB) und Bruchdehnung (≤3 %) geprüft, um sicherzustellen, dass unter Nennlasten kein Zugversagen auftritt.

• Ermüdungstest: Ein simulierter Riemenscheibenprüfstand läuft 1000 Stunden lang bei 1500 U/min unter 1,2-facher Nennlast. Die Riemen dürfen keine Risse, Delaminierungen oder Längenänderungen von >2 % aufweisen.

4. Reibungs- und Verschleißprüfung

• Reibungskoeffizient: Ein Riemenscheibenreibungstester misst die statische Reibung zwischen der unteren Gummi- und der Gusseisenriemenscheibe (≥0,8), um sicherzustellen, dass kein Rutschen auftritt.

• Verschleiß: Nach 100 Stunden Verschleißtest beträgt der Verschleiß des unteren Gummis ≤ 0,5 mm, ohne freiliegendes Gewebe oder Drähte.

5. Visuelle Inspektion

• Oberfläche: Keine Blasen (≤2 Blasen/m mit Durchmesser ≤1 mm), fehlendes Gummi oder Risse. Bezugsstoff: Keine Beschädigungen oder Falten. Querschnitt: Glatte Schnitte ohne Grate.

IV. Wichtige Punkte für Auswahl und Wartung

• Modellabgleich: Wählen Sie basierend auf der Brecherleistung und dem Riemenscheibenrillentyp (z. B. SPB für 30-kW-Motoren), um eine Unterdimensionierung (Überlastung) oder Überdimensionierung (Verschwendung) zu vermeiden.

• Installationsspannung: Sorgen Sie für die richtige Spannung (Durchbiegung 1–2 % der Spannweite beim Drücken auf die Riemenmitte). Unterspannung führt zum Rutschen, Überspannung beschleunigt den Lagerverschleiß.

• Austauschzyklus: Die Lebensdauer beträgt unter normalen Bedingungen 3000–5000 Stunden. Bei Rissen, Delamination oder Längenausdehnung von >3 % austauschen. Um eine ungleichmäßige Belastung zu vermeiden, alle Riemen eines Satzes gleichzeitig austauschen.