3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎带束层中的应用

张正伟，刘晓芳，魏 胜，陈雪梅，刘春峰，张海毅，温秀燕

（山东玲珑轮胎股份有限公司，山东 招远 265400）

随着全钢子午线轮胎技术的不断进步，对钢丝帘线的结构提出了更高的要求[1-9]。

目前轮胎生产使用4＋3×0.35ST钢丝帘线时，通过增大帘布压延密度已不能够满足轮胎的强度需要。针对该问题，贝卡尔特钢帘线有限公司结合自身在全钢子午线轮胎用钢丝帘线方面的研发优势，提出了使用3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线替代4＋3×0.35ST钢丝帘线的方案，可在提高轮胎性能的同时减小钢丝帘线的用量，实现成本的降低。

我公司与贝卡尔特钢帘线有限公司经过广泛交流，决定进行以3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线替代4＋3×0.35ST钢丝帘线应用于12R22.5 18PR全钢载重子午线轮胎带束层中的试验研究，以期提高轮胎的强度和负荷能力。

1 实验

1.1 原材料

3×0.20＋6×0.35HT和4＋3×0.35ST钢丝帘线，贝卡尔特钢帘线有限公司产品；其他原材料均为正常生产用原材料。

1.2 主要设备和仪器

开炼机，比利时Agila公司产品；XLB-D型硫化机，湖州宏侨橡胶机械有限公司产品；压延机，意大利鲁道夫公司产品；帘布裁断机，德国费舍尔公司产品；VMI三鼓成型机，荷兰VMI公司产品；EKT-2000S型硫化仪，中国台湾晔中科技有限公司产品；Roell Z010型拉力机，德国Zwick公司产品。

1.3 性能测试

钢丝帘线与橡胶的粘合力按照相应国家标准测定，其他性能按照我公司载重子午线轮胎原材料试验方法进行测定。

成品轮胎的外缘尺寸、耐久性能和强度性能均按照相应国家标准测试。

2 结果与讨论

2.1 3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线的结构

图1示出了3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线的截面。

图1 3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线的截面

3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线采用同捻向结构，无外缠丝。同捻向结构可以避免交互捻结构中层与层钢丝之间点接触导致的磨损，同时具有一定的胶料渗透性能，使钢丝间的磨损更少。无外缠丝可以避免外缠丝对外层钢丝的磨损，同时减少加工步骤，降低成本。该结构钢丝帘线采用高强度单丝以保证具有更高的强度，从而减小钢丝帘线的用量，提高钢丝帘线的耐疲劳性能。

2.2 钢丝帘线性能

3×0.20＋6×0.35HT和4＋3×0.35ST钢丝帘线的性能对比如表1所示。

表1 3×0.20＋6×0.35HT和4＋3×0.35ST钢丝帘线的性能对比

从表1可以看出：与4＋3×0.35ST钢丝帘线相比，3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线的直径和线密度较小，可以减小覆胶量及轮胎质量，有利于降低成本；3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线胶料渗透压降低，有利于压延过程中胶料的渗入，减少轮胎在行驶过程中单丝之间的摩擦，从而改善带束层的耐疲劳性能，延长轮胎使用寿命。

2.3 成品轮胎性能

采用3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线替代4＋3×0.35ST钢丝帘线应用于带束层试制12R22.5 18PR 152/149L全钢载重子午线轮胎，并进行成品性能测试。

2.3.1 外缘尺寸

安装在标准轮辋上的轮胎在标准充气压力下外缘尺寸测试结果如表2所示。

表2 12R22.5 18PR 152/149L轮胎的外缘尺寸 mm

从表2可以看出，轮胎的充气外直径、充气断面宽和磨耗标志高度均满足国家标准要求。

2.3.2 耐久性能

轮胎的耐久性能测试结果如表3所示。

表3 12R22.5 18PR 152/149L轮胎的耐久性能

从表3可以看出，轮胎耐久性测试累计行驶时间和累计行驶里程均超过国家标准要求，试验结束时轮胎未损坏。

2.3.3 高速性能

轮胎高速性能测试结果表明，试验轮胎通过140 km·h-1×8 min阶段，优于相关标准要求（通过130 km·h-1×30 min阶段）。

3 结论

与4＋3×0.35ST钢丝帘线相比，3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线结构更易使胶料渗入，可减小单丝之间的摩擦，有利于提高轮胎的耐久性能；直径和线密度小，有利于轮胎轻量化；将3×0.20＋6×0.35HT钢丝帘线应用于12R22.5 18PR全钢载重子午线轮胎带束层，成品轮胎的充气外缘尺寸、耐久性能和高速性能均能满足相应国家标准要求。