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

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阻力小、減震性能好等特點，市場對子午線輪胎的需求量越來越大。全鋼工程機械子午線輪胎則在子午線輪胎技術工藝中要求最高。我國全鋼工程機械子午線輪胎生產起步較晚，發展緩慢，技術資料相對較少。我公司自從生產巨型工程機械子午線輪胎以來，在技術結構和工藝等方面不斷探索和研究，積累了一定的生產經驗[1]。但與世界先進水平相比還有差距，需要不斷進行結構創新及工藝改進。目前我公司已經成功研發了27.00R49，30.00R51，33.00R51，36.00R51，37.00R57，40.00R57，46/90R57，50/80R57，53/80R63和59/80R63 10個規格各系列花紋工程機械子午線輪胎，產品在全球各大露天礦山使用，質量穩定。

隨著全球經濟形勢轉變，對工程機械輪胎需求量逐步增大，但工程機械輪胎的競爭也越來越激烈，使得輪胎用鋼絲簾線價格居高不下。工程機械輪胎使用條件苛刻，承載強度大，且由于路面狀況、氣候條件、使用與維護等的不同，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注的重點。工程機械子午線輪胎的受力載體是鋼絲簾線，因此在輪胎結構設計時，在原產品使用壽命穩定、不降低安全系數的情況下，應合理選用鋼絲簾線，以減小輪胎質量[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械子午線輪胎胎體中的應用，以期提高輪胎性能，降低生產成本。

1 實驗

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，江蘇興達鋼簾線股份有限公司產品。

1.2 主要設備和儀器

鋼絲簾布擠出裁斷一體機，荷蘭VMI公司產品；四鼓成型機，福建龍翔科技開發有限公司產品；轉鼓試驗機，青島高校測控技術有限公司產品；X光試驗機，丹東奧龍射線儀器有限公司產品。

1.3 性能測試

成品輪胎性能按相應的國家標準進行測試。

2 結果與討論

2.1 鋼絲簾線性能

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

圖1 兩種鋼絲簾線的截面對比

表1 兩種鋼絲簾線的基本性能指標對比

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比見表2。

表2 兩種鋼絲簾線的覆膠簾布工藝性能對比

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量20%，有效減小輪胎整體質量，節省原材料成本。

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

2.3 成型

采用7×（3＋9×0.245）＋0.20HT鋼絲簾線生產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，接頭對接及打壓良好，整體沒有出現異常。

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巨型工程機械子午線輪胎胎體，并對其成品性能進行測試。

成品輪胎的室內耐久性試驗條件和結果見表3，X光機檢測結果如圖2所示。

表3 成品輪胎的室內耐久性試驗條件和結果

圖2 兩種鋼絲簾線生產的成品輪胎X光機檢測結果對比

從表3可以看出，在相同條件下，達到同一規定溫度時，試驗輪胎的累計行駛時間為79 h，而生產輪胎為60 h，說明試驗輪胎的生熱速度明顯小于生產輪胎，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的胎體均未出現大幅度彎曲和胎體接頭開裂現象。

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

表4 兩種鋼絲簾布成本對比

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量減小，生產的成品輪胎質量更小。

3 結論

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巨型工程機械子午線輪胎胎體，可以滿足生產工藝要求，并且輪胎的質量更小，降低了生產成本，在各礦山使用未出現不良反饋。