7×（3＋9×0.245）＋0.20HT鋼絲簾線在巨型工程機(jī)械子午線輪胎胎體中的應(yīng)用

張海彬，王小六，陳 宇，陳 貴

（福建省海安橡膠有限公司，福建 莆田 351254）

由于子午線輪胎具有滾動(dòng)阻力小、減震性能好等特點(diǎn)，市場(chǎng)對(duì)子午線輪胎的需求量越來越大。全鋼工程機(jī)械子午線輪胎則在子午線輪胎技術(shù)工藝中要求最高。我國全鋼工程機(jī)械子午線輪胎生產(chǎn)起步較晚，發(fā)展緩慢，技術(shù)資料相對(duì)較少。我公司自從生產(chǎn)巨型工程機(jī)械子午線輪胎以來，在技術(shù)結(jié)構(gòu)和工藝等方面不斷探索和研究，積累了一定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)[1]。但與世界先進(jìn)水平相比還有差距，需要不斷進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新及工藝改進(jìn)。目前我公司已經(jīng)成功研發(fā)了27.00R49，30.00R51，33.00R51，36.00R51，37.00R57，40.00R57，46/90R57，50/80R57，53/80R63和59/80R63 10個(gè)規(guī)格各系列花紋工程機(jī)械子午線輪胎，產(chǎn)品在全球各大露天礦山使用，質(zhì)量穩(wěn)定。

隨著全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)轉(zhuǎn)變，對(duì)工程機(jī)械輪胎需求量逐步增大，但工程機(jī)械輪胎的競爭也越來越激烈，使得輪胎用鋼絲簾線價(jià)格居高不下。工程機(jī)械輪胎使用條件苛刻，承載強(qiáng)度大，且由于路面狀況、氣候條件、使用與維護(hù)等的不同，造成輪胎使用情況差異較大。其中輪胎安全性和使用壽命是客戶關(guān)注的重點(diǎn)。工程機(jī)械子午線輪胎的受力載體是鋼絲簾線，因此在輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在原產(chǎn)品使用壽命穩(wěn)定、不降低安全系數(shù)的情況下，應(yīng)合理選用鋼絲簾線，以減小輪胎質(zhì)量[2]。

本工作研究7×（3＋9×0.245）＋0.20HT鋼絲簾線替代7×（3＋9＋15×0.175）＋0.20HT鋼絲簾線在巨型工程機(jī)械子午線輪胎胎體中的應(yīng)用，以期提高輪胎性能，降低生產(chǎn)成本。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 主要原材料

7×（3＋9×0.245）＋0.20HT鋼絲簾線和7×（3＋9＋15×0.175）＋0.20HT鋼絲簾線，江蘇興達(dá)鋼簾線股份有限公司產(chǎn)品。

1.2 主要設(shè)備和儀器

鋼絲簾布擠出裁斷一體機(jī)，荷蘭VMI公司產(chǎn)品；四鼓成型機(jī)，福建龍翔科技開發(fā)有限公司產(chǎn)品；轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)機(jī)，青島高校測(cè)控技術(shù)有限公司產(chǎn)品；X光試驗(yàn)機(jī)，丹東奧龍射線儀器有限公司產(chǎn)品。

1.3 性能測(cè)試

成品輪胎性能按相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 鋼絲簾線性能

7×（3＋9×0.245）＋0.20HT和7×（3＋9＋15×0.175）＋0.20HT鋼絲簾線的截面對(duì)比如圖1所示，基本性能指標(biāo)對(duì)比如表1所示。

圖1 兩種鋼絲簾線的截面對(duì)比

表1 兩種鋼絲簾線的基本性能指標(biāo)對(duì)比

從表1可以看出，與7×（3＋9＋15×0.175）＋0.20HT鋼絲簾線相比，7×（3＋9×0.245）＋0.20HT鋼絲簾線的直徑較小，可以有效減小覆膠簾布厚度，從而減小輪胎整體質(zhì)量。

2.2 覆膠簾布工藝性能

7×（3＋9×0.245）＋0.20HT和7×（3＋9＋15×0.175）＋0.20HT鋼絲簾線的覆膠簾布工藝性能對(duì)比見表2。

表2 兩種鋼絲簾線的覆膠簾布工藝性能對(duì)比

從表2可以看出，與7×（3＋9＋15×0.175）＋0.20HT鋼絲簾線的覆膠簾布相比，7×（3＋9×0.245）＋0.20HT鋼絲簾線的覆膠簾布厚度減小1 mm。采用7×（3＋9×0.245）＋0.20HT鋼絲簾線可減小膠料質(zhì)量20%，有效減小輪胎整體質(zhì)量，節(jié)省原材料成本。

7×（3＋9×0.245）＋0.20HT鋼絲簾線試壓延生產(chǎn)過程未出現(xiàn)異常，覆膠簾布表面平整，上下覆膠厚度均勻，未出現(xiàn)凹凸不平和鋼絲簾線分布不均勻現(xiàn)象，鋼絲簾布厚度符合工藝標(biāo)準(zhǔn)。裁斷過程中鋼絲簾布未出現(xiàn)翹角、冒芯及鋼絲簾線散絲現(xiàn)象，毛刺符合工藝標(biāo)準(zhǔn)，接頭對(duì)接及打壓未出現(xiàn)異常，接頭質(zhì)量符合工藝標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 成型

采用7×（3＋9×0.245）＋0.20HT鋼絲簾線生產(chǎn)的胎體在成型過程中使用效果良好，成型反包及定型膨脹過程中接頭未裂開，接頭對(duì)接及打壓良好，整體沒有出現(xiàn)異常。

2.4 成品性能

以7×（3＋9×0.245）＋0.20HT鋼絲簾線替代7×（3＋9＋15×0.175）＋0.20HT鋼絲簾線用于30.00R51巨型工程機(jī)械子午線輪胎胎體，并對(duì)其成品性能進(jìn)行測(cè)試。

成品輪胎的室內(nèi)耐久性試驗(yàn)條件和結(jié)果見表3，X光機(jī)檢測(cè)結(jié)果如圖2所示。

表3 成品輪胎的室內(nèi)耐久性試驗(yàn)條件和結(jié)果

圖2 兩種鋼絲簾線生產(chǎn)的成品輪胎X光機(jī)檢測(cè)結(jié)果對(duì)比

從表3可以看出，在相同條件下，達(dá)到同一規(guī)定溫度時(shí)，試驗(yàn)輪胎的累計(jì)行駛時(shí)間為79 h，而生產(chǎn)輪胎為60 h，說明試驗(yàn)輪胎的生熱速度明顯小于生產(chǎn)輪胎，有效提高了輪胎整體性能。

從圖2可以看出，采用兩種鋼絲簾線生產(chǎn)的胎體均未出現(xiàn)大幅度彎曲和胎體接頭開裂現(xiàn)象。

7×（3＋9×0.245）＋0.20HT和7×（3＋9＋15×0.175）＋0.20HT鋼絲簾布成本對(duì)比見表4。

表4 兩種鋼絲簾布成本對(duì)比

2.5 成本分析

從表4可以看出，雖然7×（3＋9×0.245）＋0.20HT鋼絲簾布的壓延密度大于7×（3＋9＋15×0.175）＋0.20HT鋼絲簾布，但單位面積所使用的鋼絲簾線和膠料質(zhì)量減小，生產(chǎn)的成品輪胎質(zhì)量更小。

3 結(jié)論

以7×（3＋9×0.245）＋0.20HT鋼絲簾線替代7×（3＋9＋15×0.175）＋0.20HT鋼絲簾線用于30.00R51巨型工程機(jī)械子午線輪胎胎體，可以滿足生產(chǎn)工藝要求，并且輪胎的質(zhì)量更小，降低了生產(chǎn)成本，在各礦山使用未出現(xiàn)不良反饋。