子午線航空輪胎輪胎帶束條擠出工藝技術(shù)研究

趙吉龍

摘 ?要：在飛機(jī)起飛和降落的過(guò)程中，航空子午線航空輪胎必須能夠經(jīng)受住強(qiáng)大離心力和巨大沖擊力。斜交航空子午線航空輪胎使用多層覆膠簾子布組成的胎體帶束層，是子午線航空輪胎的受力骨架層，其結(jié)構(gòu)和重量?jī)?yōu)化難度較大。為減輕子午線航空輪胎重量，子午線航空輪胎輪胎優(yōu)化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：除了使用3～6層覆膠簾線外，還要采用纏繞帶束條的方法形成胎體帶束層。采用壓延法生產(chǎn)的胎體簾布，經(jīng)過(guò)分裁形成的帶束條存在的主要問(wèn)題是：在分裁過(guò)程中，一定寬度的帶束條兩側(cè)邊部覆膠被切刀裁掉，簾線裸露。此露線帶束條若用于纏繞航空子午線航空輪胎帶束層，因簾線之間覆膠量減少，經(jīng)硫化后易形成無(wú)數(shù)微小氣泡，對(duì)航空子午線航空輪胎高速性能造成致命的質(zhì)量安全隱患。

關(guān)鍵詞：航空子午線航空輪胎;帶束條;擠出法;工藝過(guò)程控制

引言

隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全鋼載重子午線子午線航空輪胎的需求量越來(lái)越大。全鋼載重子午線子午線航空輪胎常在復(fù)雜和苛刻的條件下使用，在行駛時(shí)承受多種變形、負(fù)荷以及高低溫作用，因此其必須具有較高的負(fù)載能力、牽引性能、緩沖性能、耐磨性能、耐屈撓性能以及低生熱性能和低滾動(dòng)阻力。全鋼載重子午線子午線航空輪胎多采用3層帶束層+0°帶束層結(jié)構(gòu)，3#帶束層兩端靠近胎肩部位采用兩條0°帶束層纏繞。該結(jié)構(gòu)可抑制胎肩和胎冠中心的徑向伸張，提高子午線航空輪胎肩部的剛性，防止帶束層端部變形;減小帶束層邊部剪切應(yīng)力，保證子午線航空輪胎在高速行駛時(shí)尺寸穩(wěn)定，提高帶束層邊部的抗沖擊性能和高速性能，降低帶束層端部所受的應(yīng)力和生熱，避免帶束層因應(yīng)力、應(yīng)變作用產(chǎn)生的疲勞損壞和熱破壞，從而延長(zhǎng)子午線航空輪胎的使用壽命。

1一種子午線子午線航空輪胎帶束層分離結(jié)構(gòu)

“一種子午線子午線航空輪胎帶束層分離結(jié)構(gòu)”，涉及一種子午線子午線航空輪胎帶束層分離結(jié)構(gòu)，從里向外包括簾布層、帶束層和胎面。帶束層為多層結(jié)構(gòu)，其中設(shè)有由分離的3條窄帶束條和拼接在3條窄帶束條間的2條窄膠條組成的增強(qiáng)帶束層，3條窄帶束條分別為兩側(cè)窄帶束條和中間窄帶束條。本發(fā)明巧妙地采用分離的3條窄帶束條與2條窄膠條拼接形成增強(qiáng)窄帶束層結(jié)構(gòu)，尤其是中間窄帶束條嵌入高伸長(zhǎng)率的鋼絲簾線，能有效分散胎冠中部受力，減少胎冠中部剝離的發(fā)生，延長(zhǎng)子午線航空輪胎的使用壽命。

2子午線航空輪胎輪胎帶束條擠出工藝技術(shù)研究

2.1大配合試驗(yàn)

采用混煉工藝A的試驗(yàn)結(jié)果與小配合試驗(yàn)結(jié)果基本一致。與生產(chǎn)配方相比?采用混煉工藝B的試驗(yàn)配方膠料的門(mén)尼粘度明顯降低?炭黑分散等級(jí)和自粘性明顯提高?其它性能與采用混煉工藝A的試驗(yàn)配方膠料相當(dāng)?且優(yōu)于生產(chǎn)配方膠料。這說(shuō)明通過(guò)調(diào)整增粘樹(shù)脂品種及并用炭黑N660等優(yōu)化配方?硫化膠的物理性能提高?工藝性能略有改善?而通過(guò)優(yōu)化混煉工藝?在提高硫化膠物理性能的基礎(chǔ)上?膠料的門(mén)尼粘度降低?炭黑分散性和自粘性明顯提高?工藝性能得到有效改善。

2.2生產(chǎn)過(guò)程中企待解決的問(wèn)題

擠出法生產(chǎn)帶束條能提高子午線航空輪胎輪胎的成型質(zhì)量，滿(mǎn)足航空子午線航空輪胎高負(fù)荷、高沖擊、高速度下的使用性能，但在技術(shù)裝備的性能提升上也同時(shí)存在著急需改進(jìn)的方面。子午線航空輪胎輪胎擠出法生產(chǎn)帶束條專(zhuān)用設(shè)備，國(guó)內(nèi)尚處于研制、驗(yàn)證階段，急需投入資金和人力進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)大部分航空子午線航空輪胎研制廠家都是在現(xiàn)有全鋼零度擠出生產(chǎn)線經(jīng)改造工裝后來(lái)生產(chǎn)帶束條，卷曲質(zhì)量存在著外觀不平整、擠出覆膠質(zhì)量存在并線、壓壞、缺膠、露線等質(zhì)量缺陷，且生產(chǎn)效率滿(mǎn)足不了批量化生產(chǎn)需求。但是，擠出法生產(chǎn)帶束條相比較壓延分裁法生產(chǎn)的帶束條在覆膠質(zhì)量上仍然有著無(wú)可比擬的優(yōu)越性，研制和生產(chǎn)航空子午線航空輪胎纏繞帶束層專(zhuān)用纖維簾線帶束條勢(shì)在必行。帶束條擠出生產(chǎn)線在設(shè)備功能優(yōu)化、自動(dòng)化程度提升、擠出效率提升方面還需要進(jìn)一步加強(qiáng)?，F(xiàn)有擠出法生產(chǎn)線簾線的覆膠能力較鋼絲覆膠能力存在差距，這就限定了帶束條的擠出速度，否則會(huì)出現(xiàn)帶束條擠出覆膠質(zhì)量變差，出現(xiàn)帶束條表面麻點(diǎn)現(xiàn)象?，F(xiàn)有帶束條擠出線速度經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐驗(yàn)證，最大可達(dá)到15m/min，相比較鋼絲擠出線速度30m/min，存在一半的差距。同時(shí)，帶束條在成型纏繞過(guò)程中要進(jìn)行“S”形螺旋纏繞，在一定纏繞寬度的兩邊需要折返，這就限定了帶束條的擠出寬度，最大擠出寬度控制在12mm以?xún)?nèi)。在帶束條的用量上，根據(jù)航空子午線航空輪胎規(guī)格的不同，每條航空子午線航空輪胎的使用量在300～800m不等，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全鋼零度冠帶條的用量。這就要求帶束條生產(chǎn)線研制廠家在擠出效率上挖掘潛力，提高生產(chǎn)效率，以便航空子午線航空輪胎生產(chǎn)廠家減少設(shè)備數(shù)量和資金投入。

2.3擠出覆膠

擠出機(jī)各段控制溫度設(shè)定適當(dāng)，確保擠出機(jī)出口溫度低于105℃;控制機(jī)頭的擠出壓力，保證膠料在鋼絲簾線內(nèi)的滲透性能;螺桿轉(zhuǎn)速與牽引速度相匹配，牽引速度穩(wěn)定且不宜過(guò)快，避免0°帶束層噴霜或粘性差;更換0°帶束層大卷時(shí)要緩慢降速。

2.4小配合試驗(yàn)

與生產(chǎn)配方相比?試驗(yàn)配方膠料的門(mén)尼焦燒時(shí)間延長(zhǎng)?硫化速度略快?門(mén)尼粘度和炭黑分散等級(jí)基本相當(dāng)?膠料的工藝性能無(wú)變化。試驗(yàn)配方硫化膠的密度、300%定伸應(yīng)力和拉伸強(qiáng)度增大?拉斷永久變形減小?硬度和抽出力基本相當(dāng)?自粘性明顯提高。可見(jiàn)試驗(yàn)配方膠料的綜合物理性能優(yōu)于生產(chǎn)配方膠料。

結(jié)語(yǔ)

帶束層骨架材料是航空子午線航空輪胎的關(guān)鍵部件，采用高強(qiáng)度、高模量、低定伸、低生熱芳綸混合尼龍簾線，對(duì)提高子午線航空輪胎輪胎的胎體強(qiáng)度、減輕了子午線航空輪胎重量、提高胎體尺寸的穩(wěn)定性具有決定性的作用。在國(guó)內(nèi)，隨著航空子午線航空輪胎關(guān)鍵項(xiàng)目的逐步突破，帶束條的生產(chǎn)應(yīng)用表現(xiàn)出越來(lái)越重要的作用，從專(zhuān)用設(shè)備研制和開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)工藝技術(shù)的優(yōu)化到結(jié)構(gòu)和配方的調(diào)整完善等一系列工作都需要進(jìn)一步深入研究，也為參與此方面技術(shù)攻關(guān)的設(shè)備供應(yīng)廠家、航空子午線航空輪胎制造廠家提供了廣闊的發(fā)展空間。

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