通過嚴格工程輪胎管理合理延長使用壽命

呂德興 黃書達

（天津國際聯(lián)合輪胎橡膠股份有限公司，天津，300452）

引言

工程機械輪胎因其價格昂貴，與炸藥和燃油并列前茅，一直是礦山最大的開銷之一。如何降低這一開支，取決于工程機械輪胎的合理使用。嚴格工程機械輪胎的管理和合理使用，可以相應(yīng)延長工程機械輪胎使用壽命，進而節(jié)約礦山在輪胎費用上的開支。輪胎管理主要包括以下幾個方面：

1 合理選用輪胎

除了按照車輛要求選用合適的輪胎規(guī)格外，也要根據(jù)礦山實際TKPH（Ton kilometer per hour）值選用合適的輪胎。TKPH值是輪胎工作能力的表征，通常是用于評價工程機械輪胎在使用過程升溫性能的指標(biāo)，單位為噸·千米每小時。每條輪胎都有其額定的TKPH值，若輪胎超出額定TKPH很可能因輪胎生熱過高進而引發(fā)熱剝離（見圖1）或者輪胎自燃等現(xiàn)象（見圖2）。

圖1 工程機械輪胎熱剝離

圖2 工程機械輪胎自燃

工程機械輪胎額定的TKPH值是以輪胎在38℃環(huán)境溫度下達到最高臨界溫度時輪胎負荷與速度的乘積（即輪胎所作的最大功）來表示，被作為輪胎的最高使用極限。工程機械輪胎額定TKPH值取決于輪胎本身的結(jié)構(gòu)、材料性能以及工藝技術(shù)等，因規(guī)格和花紋類型的不同有很大的差異，是衡量輪胎工作能力的指標(biāo)，同時也代表工程機械輪胎的質(zhì)量水平。原則上額定TKPH值越大，輪胎的耐熱性能越好。

現(xiàn)場TKPH值又稱為作業(yè)TKPH值，是工作現(xiàn)場輪胎平均負荷與平均速度的乘積，是工作現(xiàn)場所需的工程機械輪胎工作能力指標(biāo)，也是選擇輪胎的一個重要參數(shù)。

由于礦山運輸車輛工況是空車和滿載交替運行，因此現(xiàn)場工程機械輪胎平均負荷為空車輪胎負荷與滿載輪胎負荷的平均值。空車輪胎負荷和重車輪胎負荷可在現(xiàn)場用專業(yè)地秤稱量獲得，也可以參照車輛技術(shù)資料計算前軸和后軸的負荷，車輛左右輪胎負荷可參照軸的負荷平均計算獲得。理論上每條輪胎都要計算輪胎平均負荷。實際上通常得到每條輪胎的準(zhǔn)確負荷比較困難。完成前后車軸上每條輪胎的平均負荷計算后，取輪胎平均負荷最大值，用于計算現(xiàn)場TKPH值。前單輪后雙輪即滿載時6個輪胎負荷大致均勻。在空車時，前車軸總是承受更多質(zhì)量，最大輪胎平均負荷總是出現(xiàn)在前車軸輪胎上，因此若前后輪胎相同，只需對前輪輪胎進行TKPH使用值的計算即可。

因輪胎制造廠提供的工程機械輪胎TKPH額定值是在38℃ 的環(huán)境溫度下測得的，因此在比較TKPH額定值和TKPH使用值時，還需要根據(jù)工作現(xiàn)場實際環(huán)境最高溫度進行修正。

根據(jù)TA修正輪胎的TKPH額定值，此處TA為白天最高溫度，TKPH額定值的修正值為TKPH額定值乘以修正因數(shù)（FT）。

若TA低于38℃，則：

在選用輪胎時，現(xiàn)場TKPH值必須小于輪胎額定TKPH值。在以下情形時，必須測定現(xiàn)場TKPH值：（1）需要找尋適當(dāng)?shù)妮喬セy配方以符合工地工作條件（大多數(shù)在進入新的礦山前或者輪胎改變型號前的必備工作）；（2）使用中的輪胎頻繁發(fā)現(xiàn)有輪胎熱剝離或者冒煙現(xiàn)象；（3）礦山工地工作條件有較大改變?nèi)邕\距改變。

2 輪胎存放和搬運

橡膠是制作工程機械輪胎最主要的材料之一，因其含有大量不飽和烯化學(xué)鍵，具有易老化的特性。光照、高溫、石化油類、臭氧等都是加快橡膠老化的因素。為避免因橡膠老化而影響工程機械輪胎的使用壽命，所以應(yīng)當(dāng)將工程機械輪胎存儲在陰涼、干燥、通風(fēng)、干凈的庫房內(nèi)。庫房內(nèi)不應(yīng)使用產(chǎn)生臭氧的設(shè)備裝置。不能將輪胎與油類、酸類、易燃品及化學(xué)腐蝕品存放在一起。輪胎應(yīng)該遠離熱源，避免烘烤輪胎。輪胎在貯存中，應(yīng)該有庫存卡片，記錄輪胎的類型、規(guī)格、星級廠牌、生產(chǎn)日期和入庫時間，并按照生產(chǎn)日期和入庫時間分批分類貯存，按照先進先出的順序使用。

工程機械輪胎搬運時不應(yīng)用繩索、吊鉤或者吊叉直接把輪胎吊提，應(yīng)該使用寬度不小于150mm的非金屬寬幅帶，以免損壞胎圈（見圖3）。使用叉車搬運輪胎時，宜使用抱胎方式的專用貨叉，或從輪胎側(cè)面托起，不可使用貨叉直接從胎圈中心提升（見圖4）。

圖3 輪胎吊提示意圖

圖4 輪胎搬運示意圖

3 路面養(yǎng)護

礦山道路的平整性嚴重影響工程機械輪胎的使用壽命，如有路面凹凸不平或者落石，應(yīng)該及時整修或清理，以避免輪胎胎面刺傷、胎側(cè)劃傷或者輪胎受到突然沖擊；道路設(shè)計盡可能加大拐彎半徑避免急轉(zhuǎn)彎；合理設(shè)計道路坡度，盡量避免車輛的重載上坡和下坡。

根據(jù)現(xiàn)場工程師統(tǒng)計，道路坡度對工程機械輪胎壽命的影響（見圖5）。

圖5 道路坡度對工程機械壽命的影響

4 日常管理

圖7 輪胎檢查次序

輪胎管理事關(guān)礦山運營成本和運營安全，責(zé)任重大，需要每天去現(xiàn)場檢查?，F(xiàn)場檢查人員安全配置：安全帽、防護眼鏡、安全背心、安全鞋。現(xiàn)場檢查人員必備檢查工具（見圖6）：氣壓表、深度尺、白色蠟筆、氣門芯、氣門改錐。

圖6 輪胎日常檢查必備工具

車輛必須熄火停在平整場地，如維修車間、停車場等，嚴禁在主干道和彎道攔車檢查，嚴禁車輛在重載情況下檢查，嚴禁在高壓線和電纜橋下檢查，嚴禁鏟窩區(qū)域內(nèi)檢查?，F(xiàn)場檢查人員必須征得司機同意，在車輛前面掛好安全牌后，開始檢查。輪胎檢查從車輛左前輪開始，順時針依次檢查（見圖7）。在檢查過程中詳細記錄輪胎檢查記錄的內(nèi)容：輪胎廠牌、類型、花紋、發(fā)動機小時數(shù)、溝深、氣壓，檢查輪輞是否有銹蝕、裂縫，緊固螺栓是否松動，排石桿是否正常，若發(fā)現(xiàn)排石桿彎曲或者丟失及時報修。汽車兩側(cè)懸掛是否處于同一水平線或者是否處于合理區(qū)間內(nèi)。汽車前束檢查偏磨，輪胎花紋剩余情況等。檢查過程若發(fā)現(xiàn)問題，及時拍照記錄并報修。

5 輪胎氣壓

礦山上在用大型鋼卡使用的輪胎，冷態(tài)標(biāo)準(zhǔn)氣壓均為102psi。氣壓過高或者過低均影響輪胎綜合性能，進而降低輪胎壽命。輪胎的氣壓應(yīng)該定期檢查。正確的氣壓對輪胎的安全性、穩(wěn)定性、壽命、舒適性至關(guān)重要。工程機械輪胎氣壓對其壽命的影響，如圖8所示。

圖8 工程機械輪胎充氣壓力與輪胎壽命的關(guān)系

6 人的因素

加強人員培訓(xùn)，強化崗位職責(zé)。大型鋼卡司機控制車輛要平緩起步，勻速前進、點剎制動，嚴禁碾壓較大石塊，遇到拐彎處要放慢車速，平緩慢通過；電鏟司機工作要有責(zé)任心，電鏟司機要避免超載；道路維修人員應(yīng)對坑洼不平或者有落石路段及時修復(fù)。

7 輪胎卡片管理

輪胎數(shù)據(jù)收集，制作輪胎卡片，做到一胎一卡，以發(fā)動機運行小時為準(zhǔn)，及時更新輪胎信息。做好輪胎更換，調(diào)位，配胎的管理。

行業(yè)規(guī)范：前輪輪胎花紋磨損率超過35%，必須調(diào)位。40%這是前輪輪胎磨損率的安全警戒線，對于子午線輪胎來說，由于此時輪胎的抗刺性能減弱，安全性能降低，應(yīng)該更換新的輪胎。

前輪傾角和前束對前輪異常磨損有很大影響，單邊磨損和鋸齒形磨損是前輪輪胎異常磨損度的常見形式。若前輪輪胎的臉側(cè)花紋溝深度差值大于10mm，就要依據(jù)經(jīng)驗校正前束和傾角。臉側(cè)花紋溝深度差值大于20mm，則需要更換輪胎。

同軸輪胎匹配原則是：使用同一品牌同一花紋的輪胎，花紋深度差不超過15mm。因為如果雙胎的匹配過大，由于輪胎的溝深不同，所承受的載重量不同，輪胎的發(fā)熱量不同，輪胎熱氣壓的變化也不同，容易導(dǎo)致承載大的輪胎剝離或者壽命會不同程度的減少。

8 輪輞管理

輪輞是與輪胎配合的關(guān)鍵部件，輪輞的好壞與輪胎的壽命也息息相關(guān)。輪輞也應(yīng)該建立卡片，按照發(fā)動機小時跟蹤管理。對于變形和開裂輪輞必須報廢，不得焊接任何輪輞組件。使用20000小時輪輞組件必須進行探傷，探傷兩次的輪輞予以報廢。使用時間滿八年堅決予以報廢。

9 輪胎修補

輪胎修補產(chǎn)生的修補壽命與該輪胎的前期壽命疊加在一起，共同組成了該輪胎的總使用壽命。修補質(zhì)量決定著輪胎的后續(xù)使用壽命對輪胎的經(jīng)濟價值起著關(guān)鍵作用。如果對輪胎早期損傷部位及時地進行修補加固，更能充分保障修補質(zhì)量。

輪胎損壞的部位和傷口尺寸以及剩余花紋深度，是判定輪胎是否修補的重要因素。剩余花紋深度的多少決定著修復(fù)后的工程機械輪胎的作業(yè)時長；損壞部位和傷口尺寸決定修復(fù)輪胎難度系數(shù)和費用?？茖W(xué)合理的確定輪胎是否修補，減少研判上的失誤。

應(yīng)將補胎效益和安全生產(chǎn)統(tǒng)籌考量，避免行政上的過度干預(yù)，力爭做到效益的最大化。但我們?nèi)绻孀非蠼?jīng)濟效益，忽視胎體的整體狀況，以犧牲安全生產(chǎn)做代價就會得不償失，也就失去了修補的意義。

10 結(jié)語

合理的選用輪胎，安全存放，順序使用；加強道路養(yǎng)護、人員培訓(xùn)輪胎管理；加強輪胎日常管理，對損壞輪胎部位合理研判、及時合理修復(fù)。加強輪胎管理可以延長工程機械輪胎使用壽命，節(jié)約礦山開支，增加礦山經(jīng)濟效益。

我們要嚴格把控好影響工程機械輪胎壽命的各個因素，提高機械工程輪胎的使用壽命，降低成本，提高安全。