程玉軍

（中國煤炭科工集團(tuán) 太原研究院，山西 太原 030006）

0 引言

近年來無軌膠輪化輔助運(yùn)輸在現(xiàn)代化大型礦井中得到廣泛應(yīng)用，輪胎作為礦用無軌膠輪車的消耗件、易損件，在車輛的使用過程中，是僅次于燃料的運(yùn)行消耗材料，費(fèi)用在運(yùn)輸成本中約占10%～20%；每條輪胎價格低則幾千元，高則幾萬元。據(jù)統(tǒng)計，在一輛車使用壽命的全過程中，用于更換輪胎的費(fèi)用占全部修理費(fèi)用的20%左右。正確使用和維護(hù)輪胎，不僅是安全行車的保證，而且可以延長輪胎的使用壽命、減少維修費(fèi)用，從而降低運(yùn)營成本。由于輪胎單耗居高不下，因此，了解輪胎磨損的原因及如何更好地使用和維護(hù)、修理輪胎，延長使用壽命，降低消耗，就顯得尤為重要。

1 影響輪胎磨損的主要因素

輪胎的磨損分為正常磨損和異常損壞兩種，正常磨損是指輪胎磨損后剩余的花紋深度小于新胎花紋深度的20%時，為了輪胎能夠翻新和安全生產(chǎn)利用，需要及時進(jìn)行更換的輪胎。異常損壞是指輪胎在使用過程中發(fā)生割裂、刺破、掉塊、爆破、脫層及異常的磨損。

輪胎的正常磨損主要與路面質(zhì)量有關(guān)，因此提高路面質(zhì)量可以大幅度減少輪胎的正常磨損。礦用車輛在使用過程中造成異常損壞的主要原因，主要取決于車輪所受的負(fù)荷、氣壓、道路質(zhì)量、行駛速度、駕駛水平等因素。因此減少輪胎使用前期的異常損壞是降低輪胎消耗的主要途徑，也是是我們研究的主要對象。

1.1 負(fù)荷的影響

當(dāng)輪胎所承受的負(fù)荷超過其所受的額定值時，輪胎受變形增加和交變負(fù)荷作用使輪胎發(fā)熱，輪胎內(nèi)部簾布層張力增大，輪胎受沖擊發(fā)熱損壞，同時，輪胎所承受的接地比壓增大而分布不均，使輪胎側(cè)壁所受的應(yīng)力增大，輪胎胎面發(fā)生過度移動，從而造成簾布層脫層、爆破及胎肩磨損加重。

1.2 輪胎氣壓的影響

礦用車輛輪胎是根據(jù)膨脹方式進(jìn)行設(shè)計的，在輪胎充氣壓力適度的情況下，使輪胎有一個適度的變形，從而保證車輛在行駛過程中具有足夠的浮動、承載能力及牽引力。如果輪胎充氣壓力過高，將會造成輪胎簾線張力增大，在凹凸不平的路面上行駛時，輪胎抗屈撓性能就會明顯下降。如果經(jīng)常在充氣壓力過低的情況下行駛，將使簾布層間產(chǎn)生高應(yīng)力，胎側(cè)屈撓變形，胎面產(chǎn)生滑移、向里凹進(jìn)的現(xiàn)象，胎冠肩部負(fù)荷急劇增加，造成中部向上拱起，簾布層松散、斷裂、冠空，兩肩部磨損加劇等。

1.3 道路質(zhì)量的影響

道路質(zhì)量的好壞，將會對車輪所承受的動負(fù)荷的大小和輪胎與路面之間摩擦力的大小產(chǎn)生很大的影響，從而造成輪胎的磨損，降低使用壽命。當(dāng)車輛在良好的路面上行駛時，輪胎所承受的動負(fù)荷減小，胎面與路面之間的摩擦阻力也隨之減小，從而使胎面的磨損也變小。當(dāng)車輛在井下凹凸不平的路面行駛時，輪胎所受的動負(fù)荷增大，輪胎溫度升高，這將直接對橡膠和簾布層的強(qiáng)度造成影響，不可避免地增加了胎面的磨損。由于行駛過程中的路面顛簸對輪胎產(chǎn)生嚴(yán)重沖擊，還會使輪胎發(fā)生爆破，進(jìn)而引發(fā)事故。

1.4 行駛速度和溫度的影響

當(dāng)車輛速度較大時，輪胎速度和溫度也會相應(yīng)增高，這必然造成輪胎磨損加劇，縮短壽命。當(dāng)車輛速度越快，使輪胎受地面的沖擊載荷就會變的越大，那么單位時間內(nèi)胎面的變形次數(shù)就會增多，造成輪胎內(nèi)部溫度快速上升。在高溫下橡膠的黏結(jié)力就會降低，簾布疲勞而引起簾布層形成脫層、剝離、爆破現(xiàn)象。

1.5 駕駛技術(shù)對輪胎消耗的影響

由于井下路面條件較差，當(dāng)車輪在凹凸不平的路面行駛且車速較大時，輪胎承受的應(yīng)力顯著增大，局部胎面變形比較大，導(dǎo)致輪胎簾布層脫層，甚至遭受破壞。一些尖銳的物體也會使胎面刮傷，使胎體強(qiáng)度降低，形成應(yīng)力集中，最終導(dǎo)致輪胎爆裂。

當(dāng)車輛起步太快或制動器踩得過猛都將會使輪胎周向作用力增加，在直線行駛時轉(zhuǎn)動方向盤過頻或在彎道急速轉(zhuǎn)彎時，將使車輪所承受地面的側(cè)向力增大，這些駕駛習(xí)慣都將使胎面局部磨損加劇，造成胎面撕裂、劃傷的現(xiàn)象。

由此可見，養(yǎng)成一個好的駕駛習(xí)慣，對于延長輪胎使用壽命具有重要意義。

2 維護(hù)輪胎磨損的主要措施

2.1 氣壓檢查

和地面車輛一樣，礦用車輛出車前也嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)對每個輪胎進(jìn)行氣壓檢查，如果輪胎氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)進(jìn)行充氣，如果輪胎氣壓值高于標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)進(jìn)行放氣處理。

2.2 定期更換輪胎

對于同一臺礦用車來說輪胎裝的位置不同，輪胎的磨損機(jī)理也是不一樣的。一般礦用車輛前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋，前輪的磨損就相對嚴(yán)重，后橋?yàn)轵?qū)動橋，后輪就是驅(qū)動輪，磨損程度相對較小，因路況不同左、右側(cè)輪胎的磨損程度也不同，為全車輪胎減少偏磨現(xiàn)象，應(yīng)按照 “前后調(diào)換、左右交叉”的原則，對每個輪胎進(jìn)行定期換位。這樣經(jīng)過幾次換位，整車輪胎不規(guī)則磨損的現(xiàn)象就會大大好轉(zhuǎn)。

2.3 路面的維護(hù)

常言說，修車不如修路，路面的改善能夠很大程度上延長車輛輪胎的壽命，由于煤礦井下道路存在凸凹不平路面，使礦車輪胎受沖擊產(chǎn)生發(fā)熱脫膠、刺破割裂或產(chǎn)生磨損不均勻的現(xiàn)象，因此要求礦上應(yīng)定期進(jìn)行道路的維護(hù)。

2.4 輪胎的載荷

輪胎的載荷是由輪胎的層次和尺寸所決定的，礦用車輛的載荷應(yīng)按照設(shè)計所要求的載重量，不允許超載現(xiàn)象發(fā)生，如果車輛經(jīng)常超載運(yùn)行，必然會對輪胎的壽命造成嚴(yán)重影響。因?yàn)樵谲囕v超載時，輪胎所受的地面的側(cè)應(yīng)力將會增加，引起輪胎的發(fā)熱和爆裂。如果裝車超載時載荷分配前后不均，過前或過后，輪胎更易引起損壞，此時車速應(yīng)盡量降低，注意行車安全。

3 結(jié)束語

本文通過對礦用輪胎磨損原因的分析，提出了正確使用和維護(hù)礦用車輛輪胎的措施，以延長輪胎的使用壽命。只有不斷加強(qiáng)礦用車輛管理，分析造成輪胎早期磨損和損壞的原因，采取一些必要的應(yīng)對措施，才能提高輪胎的使用效率、延長輪胎使用壽命，降低成本，對煤礦整體經(jīng)濟(jì)效益的提高具有積極的意義。

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