第 12 期许志展等.3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT钢丝帘线在巨型工程机械子午线轮胎中的应用743 3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT钢丝帘线在巨型工程机械子午线轮胎中的应用
许志展,郭其焰,张海彬,王小六,陈 宇,陈 贵
(福建省海安橡胶有限公司,福建莆田351254)
摘要:研究3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT钢丝帘线在巨型工程机械子午线轮胎中的应用。结果表明,以3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT钢丝帘线替代7×(3+9+15×0.175)+0.20HT钢丝帘线用于
40.00R57巨型工程机械子午线轮胎胎体,可以提高轮胎耐久性能,同时减小轮胎质量,降低生产成本。
关键词:巨型工程机械子午线轮胎;钢丝帘线;胎体
中图分类号:U463.341+.5/.6;TQ330.38+9     文章编号:1006-8171(2019)12-0743-03
文献标志码:A                  DOI:10.12135/j.issn.1006-8171.2019.12.0743
随着全球矿业复苏,巨型工程机械子午线轮胎需求量不断增大。我国巨型工程机械子午线轮胎生产起步
较晚,发展相对缓慢。我公司自开始巨型工程机械子午线轮胎生产以来,在技术、设备和工艺等方面不断探索和研究,积累了一定的经验,但与世界先进水平相比还有差距。目前我公司已经成功研发了27.00R49,30.00R51,33.00R51,36.00R51,37.00R57,40.00R57,46/90R57,50/80R57,53/80R63和59/80R63规格各系列花纹工程机械轮胎,产品在全球各大露天矿使用,质量稳定,安全可靠,获得客户认可。
巨型工程机械轮胎使用条件苛刻,负荷大[1]。气候条件、路面状况、岩石情况、使用与维护条件等因素均会造成轮胎使用状况差异,其中轮胎安全性是客户第一关注的问题。因此,轮胎结构设计时安全倍数至关重要,但又不能增大轮胎的整体质量。工程机械轮胎的受力载体是钢丝帘线,合理选用钢丝帘线,可在不降低轮胎安全倍数的同时减小轮胎质量。
本工作研究3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT钢丝帘线替代7×(3+9+15×0.175)+0.20HT钢丝帘线在40.00R57巨型工程机械子午线轮胎胎体中的应用。
1 实验
1.1 主要原材料
3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT 和7×(3+9+15×0.175)+0.20HT钢丝帘线,贝卡尔特钢帘线有限公司产品。
1.2 主要设备和仪器
钢丝帘线挤出、裁断一体化生产线,荷兰VMI 公司产品;四鼓成型机,福建建阳龙翔科技开发有限公司产品;转鼓试验机,青岛高校测控技术有限公司产品;X光检测仪,丹东奥龙射线仪器有限公司产品。
1.3 性能测试
钢丝帘线性能按照GB/T 30830—2014《工程子午线轮胎用钢帘线》测试,成品轮胎各项性能均按相应国家标准测试。
2 结果与讨论
2.1 钢丝帘线性能
3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT 和7×(3+9+15×0.175)+0.20HT钢丝帘线的截面对比如图1所示。
3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT
作者简介:许志展(1986—),男,福建莆田人,福建省海安橡胶有限公司工程师,学士,主要从事巨型全钢工程机械子午线轮胎结构设计和工艺管理工作。
E-mail:gqy3000@163 OSID开放科学标识码
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744 轮 胎 工 业 2019年第39
(a )3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.
175HT
(b )7×(3+9+15×0.175)+0.20HT
图1 两种钢丝帘线的截面对比
钢丝帘线无外缠丝,帘布质量相对减小,耐疲劳性能和渗胶性能优于7×(3+9+15×0.175)+0.20HT 钢丝帘线。两种钢丝帘线的基本物理性能指标和生产工艺对比见表1。
表1 两种钢丝帘线的基本物理性能指标和生产工艺对比
项  目
A B 帘线直径/mm    3.144±0.157  3.420±0.171破断力/N ≥11 830≥11 470线密度/(g ·m -1
)36.25±1.8137.50±1.88铜质量分数
0.635±0.0160.635±0.016镀层质量/(g ·kg -1)  4.9±1.0
4.3±1.0
压延密度/(根·dm -1)2323帘布厚度/mm
5.5
6.0
注:A —3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT ;
B —7×(3+9+15×0.175)+0.20HT 。
从表1可以看出,与7×(3+9+15×0.175)+0.20HT 钢丝帘线相比,3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT 钢丝帘线的直径减小8.1%,线密度减小3.3%,且破断力更大。由于3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT 钢丝帘线直
径较小,压延帘布厚度减小0.5 mm ,单位面积覆胶质量可减小3.8%,从而有效减小钢丝帘线和胶料质量。
3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT 钢丝帘线无外缠丝,第1次试压时出现钢丝散股。通过调整挤出工艺,压延帘布表面平整,上下覆胶厚度均匀。裁断后,帘布无翘角现象,未出现钢丝散股现象,端点无钢丝刺出,接头对接良好。2.2 成型
在成型反包和充气膨胀过程中,3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT 钢丝帘布无拉伸和开裂稀线,未出现胶料与钢丝脱层等现象。2.3 成品性能
以3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT 钢丝帘线替代7×(3+9+15×0.175)+0.20HT 钢丝帘线用于40.00R57巨型工程机械子午线轮胎胎体中,成品轮胎的外缘尺寸和X 光检测结果见表2和图2,室内耐久性能测试结果见表3。
表2 成品轮胎外缘尺寸和X 光胎体检测结果
项  目A B 充气外直径/mm    3 557  3 560充气断面宽/mm    1 130  1 133X 光检测胎体
无帘布稀开、疏密无帘布稀开、疏密 不均等缺陷 
不均等缺陷 
注:同表1
图2 成品轮胎X 光检测照片
表3 成品轮胎室内耐久性试验条件和结果
试验阶段
试验时间/h A B 阶段1(负荷率65%)77阶段2(负荷率85%)1616阶段3(负荷率100%)
32
28
注:A 和B 同表1;试验速度为15 km ·h -1,第3阶段通过胎面测温孔测量温度达到规定的温度时停机,冷却后检测轮胎外观均无异常。
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由表2和3及图2可以看出,采用3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT钢丝帘线的成品轮胎外缘尺寸相当,耐久性能有所提高。2.4 成本分析
两种钢丝帘布成本对比如表4所示。
从表4可以看出,在压延密度相同的情况下,采用3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT 钢丝帘线,钢丝帘布和胶料的用量减小,从而可减
表4 两种钢丝帘布成本对比
项  目A B
线密度/(g·m-1)36.2537.50
轮胎钢丝
单位面积帘布钢丝质量/(g·m-2)8 193.04 8 476.03 单位面积帘布胶料质量/(g·m-2)  4 367.02    4 575.03 单位面积帘布质量/(g·m-2)12 560.06 13 051.06 注:同表1。小成品轮胎质量。
3 结论
以3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT钢丝帘线替代7×(3+9+15×0.175)+0.20HT钢丝帘线用于40.00R57巨型工程机械子午线轮胎胎体,可满足生产工艺要求,同时可减小钢丝帘布的压延厚度和轮胎质量,降低生产成本。产品在各矿山使用未出现因钢丝帘线变化引起的不良反馈。
参考文献:
[1]毛建清.24.00R35全钢工程机械子午线轮胎的设计[J].橡胶工业,
2017,64(8):481-484.
收稿日期:2019-06-18
Application of 3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT Steel Cord in
Giant Off-The-Road Radial Tire
XU Zhizhan,GUO Qiyan,ZHANG Haibin,WANG Xiaoliu,CHEN Yu,CHEN Gui
(Fujian Haian Rubber Tire Co.,Ltd,Putian 351254,China)
Abstract:The application of 3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT steel cord in giant off-the-road radial tire was investigated.The results showed that by using 3+8+14×0.20+6×(3+8+14)×0.175HT steel cord to replace 7×(3+9+15×0.175)+0.20HT steel cord in the carcass of 40.00R57 giant off-the-road radial tire,the endurance of the tire was improved,and the tire weight and production cost were reduced.
Key words:giant off-the-road radial tire;steel cord;carcass
Prometeon推出区域载重轮胎品牌
美国《现代轮胎经销商》(derntiredealer. com)2019年10月8日报道如下。
Prometeon轮胎集团的新Nextroad品牌轮胎(见图1)定位于区域运输。
Promoteon公司负责技术、产品管理和原配胎的副总裁Marco Verzino表示:“该系列产品在美国和加拿大销售,是我公司为北美市场制定的产品战略的最新补充,为小型车队和业主运营商带来运营成本节约和巨大价值。”
Nextroad品牌轮胎有295/75R22.5,11R22.5和11R24.5这3种规格上市。
该公司北美子公司首席执行官
Aleksandar
图1 新Nextroad品牌轮胎Gramatikov说:“Prometeon轮胎集团正在追求一个多层次的产品战略,Nextroad品牌的引入是为我们的客户提供一个不断增长的、全面的产品供应的第1步。”
(张 钊摘译 赵 敏校)