3×0.22/9×0.20CCUT新型鋼絲簾線在12R22.5掛車專用輪胎胎體中的應(yīng)用

王澤君，吳會(huì)忠，呂佳鋒

（中策橡膠集團(tuán)股份有限公司，浙江 杭州 310018）

隨著我國(guó)汽車運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展，子午線輪胎生產(chǎn)發(fā)展迅猛。作為全鋼載重子午線輪胎骨架材料的帶束層鋼絲簾線和胎體鋼絲簾線也得到進(jìn)一步發(fā)展，在適當(dāng)降低鋼絲簾線生產(chǎn)企業(yè)和輪胎生產(chǎn)企業(yè)成本的同時(shí)，還能滿足不斷提高的輪胎使用要求[1-3]。

目前，在全鋼載重子午線輪胎胎體簾布中，既有采用普通強(qiáng)度（NT）鋼絲簾線，也有采用高強(qiáng)度（HT）及超高強(qiáng)度（ST）鋼絲簾線。雖然以上各種結(jié)構(gòu)鋼絲簾線具有各自的優(yōu)點(diǎn)，但也有生產(chǎn)效率低、簾線成本高等缺點(diǎn)。與以上各種結(jié)構(gòu)鋼絲簾線相比，特高強(qiáng)度（UT）鋼絲簾線的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。隨著鋼絲簾線及全鋼載重子午線輪胎的發(fā)展，特高強(qiáng)度鋼絲簾線的用量必將越來(lái)越大。

我公司以3×0.22/9×0.20CCUT特高強(qiáng)度鋼絲簾線替代3×0.24/9×0.225CCHT高強(qiáng)度鋼絲簾線用于12R22.5掛車專用無(wú)內(nèi)胎全鋼載重子午線輪胎胎體簾布中，現(xiàn)將其使用情況介紹如下。

1 鋼絲簾線性能對(duì)比

全鋼載重子午線輪胎胎體簾布用鋼絲簾線既要具有足夠高的強(qiáng)度，還要具有優(yōu)異的耐屈撓疲勞性能和耐磨性能，且與橡膠的粘合力和粘合保持率較高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

3×0.24/9×0.225CCHT 與3×0.22/9× 0.20CCUT鋼絲簾線的性能對(duì)比如表1所示。

表1 3×0.24/9×0.225CCHT與3×0.22/9×0.20CCUT鋼絲簾線的性能對(duì)比

從表1可以看出，兩種鋼絲簾線均為同向捻成，且無(wú)外纏絲，單絲之間的磨蝕較輕。與3×0.24/9×0.225CCHT鋼絲簾線相比，3×0.22/9×0.20CCUT鋼絲簾線的直徑較小，可以減小壓延厚度；線密度較小，最小破斷力略高，在保證胎體安全倍數(shù)不變的前提下可適當(dāng)降低壓延密度，減小輪胎質(zhì)量；BS60定長(zhǎng)較大，可降低壓延工藝損耗，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

2 成品性能

我公司12R22.5掛車專用輪胎的胎體簾布原來(lái)采用3×0.24/9×0.225CCHT高強(qiáng)度鋼絲簾線。在保證胎體安全倍數(shù)不變的前提下，采用3×0.22/9×0.20CCUT特高強(qiáng)度鋼絲簾線替代3×0.24/9×0.225CCHT鋼絲簾線壓延12R22.5掛車專用輪胎的胎體簾布，進(jìn)行輪胎批量生產(chǎn)，并抽取成品輪胎進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)。

2.1 外緣尺寸

輪胎外緣尺寸按照GB/T 521—2012《輪胎外緣尺寸測(cè)量方法》進(jìn)行測(cè)量，胎體采用3× 0.22/9×0.20CCUT鋼絲簾線的12R22.5掛車專用輪胎的充氣外緣尺寸測(cè)量結(jié)果如表2所示。

表2 胎體采用3×0.22/9×0.20CCUT鋼絲簾線的 12R22.5掛車專用輪胎的充氣外緣尺寸測(cè)量結(jié)果 mm

從表2可以看出，胎體采用3×0.22/9× 0.20CCUT鋼絲簾線的12R22.5掛車專用輪胎的充氣外緣尺寸符合GB/T 2977—2016《載重汽車輪胎規(guī)格、尺寸、氣壓與負(fù)荷》的要求。

2.2 強(qiáng)度性能

輪胎強(qiáng)度試驗(yàn)通過(guò)測(cè)定輪胎冠部的強(qiáng)度，考察輪胎在行駛過(guò)程中承受復(fù)雜路面意外撞擊時(shí)車輛和人員的安全性。強(qiáng)度性能按照GB/T 4501—2016《載重汽車輪胎性能室內(nèi)試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)試，第1—4點(diǎn)的破壞能為2 205 J，第5點(diǎn)的破壞能為3 305 J（未壓穿），第5點(diǎn)破壞能為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)最小破壞能（2 203 J）的150%。

由此可見(jiàn)，胎體采用3×0.22/9× 0.20CCUT鋼絲簾線的12R22.5掛車專用輪胎的強(qiáng)度性能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.3 耐久性能

輪胎耐久性試驗(yàn)主要考察輪胎胎冠和胎肩部位的耐熱性能和耐疲勞性能，是測(cè)試輪胎內(nèi)在質(zhì)量和使用壽命的重要手段，耐久性試驗(yàn)后的輪胎通常在胎冠和胎肩部位損壞。

輪胎耐久性能的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)比GB/T 4501—2016的要求更高，輪胎行駛時(shí)間達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的47 h后，行駛時(shí)間每延長(zhǎng)10 h，輪胎的負(fù)荷率增大10%，直到輪胎損壞為止，采用輪胎損壞時(shí)的累計(jì)行駛時(shí)間評(píng)價(jià)輪胎質(zhì)量。12R22.5掛車專用輪胎的耐久性試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 12R22.5掛車專用輪胎的耐久性試驗(yàn)結(jié)果

從表3可以看出，采用兩種胎體鋼絲簾線的12R22.5掛車專用輪胎的耐久性試驗(yàn)結(jié)果都超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的47 h，而且胎體采用3×0.22/9× 0.20CCUT鋼絲簾線的輪胎的耐久性試驗(yàn)累計(jì)行駛時(shí)間比胎體采用3×0.24/9×0.225CCHT鋼絲簾線的輪胎延長(zhǎng)4.5%。

2.4 高速性能

輪胎高速性能試驗(yàn)是檢驗(yàn)在較高行駛速度下輪胎的生熱、安全性和使用壽命的手段，高速性能試驗(yàn)后的輪胎通常在胎冠和胎肩部位損壞。

目前還沒(méi)有全鋼載重子午線輪胎高速性能試驗(yàn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此輪胎高速性能試驗(yàn)按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，在恒溫、恒壓、恒負(fù)荷條件下以一定的初始速度開(kāi)始試驗(yàn)，每延長(zhǎng)一定行駛時(shí)間，行駛速度提高10 km·h-1，直到輪胎損壞為止，采用損壞時(shí)的最高行駛速度和累計(jì)行駛時(shí)間評(píng)價(jià)輪胎質(zhì)量。12R22.5掛車專用輪胎的高速性能試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4 12R22.5掛車專用輪胎的高速性能試驗(yàn)結(jié)果

從表4 可以看出，胎 體采用3×0.24/9× 0.225CCHT和3×0.22/9×0.20CCUT鋼絲簾線的12R22.5掛車專用輪胎的高速性能試驗(yàn)速度級(jí)別和累計(jì)行駛時(shí)間相當(dāng)。

2.5 胎圈耐久性能

輪胎胎圈耐久性能主要考察胎圈部位在超負(fù)荷、低速、低充氣壓力條件下的耐熱和耐疲勞性能，是檢驗(yàn)輪胎使用壽命的一種方法。

輪胎胎圈耐久性能按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，在超負(fù)荷、低充氣壓力、恒溫條件下以固定速度行駛，直到輪胎損壞為止，采用輪胎損壞時(shí)的累計(jì)行駛時(shí)間評(píng)價(jià)輪胎質(zhì)量。12R22.5掛車專用輪胎的胎圈耐久性試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表5 12R22.5掛車專用輪胎的胎圈耐久性試驗(yàn)結(jié)果

從表5可以看出，胎體采用3×0.22/9× 0.20CCUT鋼絲簾線的輪胎的胎圈耐久性試驗(yàn)累計(jì)行駛時(shí)間比胎體采用3×0.24/9×0.225CCHT鋼絲簾線的輪胎延長(zhǎng)了13%。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

與采用3×0.24/9×0.225CCHT高強(qiáng)度鋼絲簾線相比，在保證胎體安全倍數(shù)不變的前提下，采用3×0.22/9×0.20CCUT特高強(qiáng)度鋼絲簾線的12R22.5掛車專用輪胎的胎體簾布質(zhì)量減小10%，每條輪胎的生產(chǎn)成本降低0.83元，按我公司12R22.5掛車專用輪胎總產(chǎn)量為105萬(wàn)條計(jì)算，節(jié)約生產(chǎn)成本約87萬(wàn)元。

4 結(jié)論

輪胎室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明，胎體簾布采用3×0.22/9×0.20CCUT特高強(qiáng)度鋼絲簾線的12R22.5掛車專用輪胎的充氣外緣尺寸和強(qiáng)度性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，耐久性能、高速性能和胎圈耐久性能與胎體簾布采用3×0.24/9× 0.225CCHT高強(qiáng)度鋼絲簾線的輪胎基本相當(dāng)或略有提高。一年多實(shí)際使用結(jié)果表明，在12R22.5掛車專用輪胎的胎體簾布中采用3× 0.22/9×0.20CCUT特高強(qiáng)度鋼絲簾線替代3× 0.24/9×0.225CCHT高強(qiáng)度鋼絲簾線，可以滿足輪胎的使用要求，在保證輪胎使用性能的同時(shí)，既能促進(jìn)輪胎輕量化，又能降低生產(chǎn)成本，創(chuàng)造了較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。