385/95R25起重机专用全钢工程机械子午线轮胎胎侧实鼓原因分析及解决措施

2022-07-19王传铸王银竹张燕龙

橡胶工业 2022年7期

王传铸，王银竹，张燕龙，荆涛

[泰凯英（青岛）专用轮胎技术研究开发有限公司，山东青岛 266100]

起重机用全钢工程机械子午线轮胎由于结合了工程机械轮胎和客车轮胎的结构优势，其在公路、山路及工地等各种复杂路况下均有良好的驱动性能、承载性能和耐磨性能，并具备低油耗和驾乘舒适的特点[1-3]。随着起重机吨位的增大以及底盘轴数的增加，起重机轮胎的用量逐年增大。

385/95R25起重机专用全钢工程机械子午线轮胎胎侧实鼓问题给客户造成困扰，为此，我公司高度重视，成立了专项攻关小组，进行轮胎剖析及胎侧实鼓产生原因分析，并采取相应措施使该问题得以解决，产品获得了市场的一致好评。

1 原因分析

观察市场返回的有实鼓缺陷的385/95R25起重机专用全钢工程机械子午线轮胎发现，胎侧实鼓一般出现在断面水平轴至胎肩以下位置，该部位属于轮胎最薄部位，如图1所示。对实鼓部位进行X光检测[4]，X光检测照片如图2所示。对实鼓部位进行周向切割和断面分析，周向断面如图3所示。

从图2可以看出，实鼓部位钢丝帘线排列均匀，未发现钢丝帘线稀密不均匀问题。从图3可以看出，实鼓部位胶料厚度明显偏大。分析认为：轮胎在硫化过程中，外表面受模具束缚，不会产生凸起，因此成品轮胎表面均匀，其内部异常（接头厚度偏大或偏小）不能表现出来；充入标准充气压力后，内部异常的轮胎内表面受高压影响会形成均匀面，而外表面在无其他束缚条件下接头厚度偏大的部位便鼓起，形成实鼓[5-15]。图4示出了充气前表面正常轮胎在充气后产生胎侧实鼓。

对胎侧实鼓进行定位（见图5和6），确定实鼓部位一般为胎侧和垫胶等胶部件的接头部位。半成品部件接头过大或过小导致的成品轮胎胎体帘线稀密不均匀，X光检测能识别，而胶部件接头过大或过小导致的成品轮胎胎侧厚度不均匀则很难检测出来，这种缺陷轮胎很容易流入市场。

以胎侧接头搭接量为例，对胶部件接头对轮胎胎侧实鼓量（实鼓高度）的影响进行试验和分析。

图7—9分别示出了胎侧接头搭接量为－5，0和5 mm时的胎坯，图10示出了胎侧接头搭接量对胎侧实鼓量的影响。

试验和分析可知，胎侧接头搭接量为5 mm或－5 mm时，胎侧厚度波动量较大，胎侧有明显的凸点或凹点，实鼓量较大。因此，基本确定此类实鼓产生的主要原因是胶部件接头搭接量超过指标要求。

2 解决措施

轮胎生产过程中，胶部件接头属于工艺过程控制的重点和难点，胶部件接头搭接量过小很容易导致X光检测钢丝帘线稀线、缺胶等缺陷，因此操作人员习惯性地使接头搭接量过大。为确保问题的解决和过程的有效管控，需要将实际生产与解决方案的条件匹配至最佳状态[16]，从而进一步对胎侧接头搭接量进行探讨和推算验证，得出胎侧接头搭接量与实鼓量的对应关系，见图11。

从图11可知，对于385/95R25轮胎，胎侧接头搭接量控制在0～2 mm范围内时，胎侧实鼓量较小。其他部件搭接量，根据其厚度和接头裁切角度以此方法进行类推，确定接头搭接量的最佳范围。

对胶部件接头裁切进行优化，由原来的垂直裁切（裁切角度＝90°）调整为斜式裁切（裁切角度≤30°）。通过将胶部件接头裁切调整为斜式裁切，进一步减小了接头的物料堆积，尤其降低了物料沿同一胎体钢丝间距的堆积，将接头堆积量最大程度地分散，从而防止胶料局部堆积而产生凸起，见图12和13。

由于轮胎成型过程涉及部件接头较多，各部件接头易出现超标问题。为此，将各部件接头操作列为生产过程的专项控制点，在成型机台贴合鼓位置增设摄像头[17]，重点对准各部件接头操作位置，检查人员每日对各部件接头搭接情况进行抽检，以此督导员工严格执行工艺标准，推进规范化操作。

此外，为进一步推进工艺过程的控制，制定了胎侧实鼓专项检测方法。对X光及外观检测合格的轮胎进行充气，再按以下步骤进行检测：（1）先看，即对准灯光，查看轮胎胎侧部位是否有凸起（见图14）；（2）再摸，即将轮胎放平，用手触摸胎侧部位以感知是否有凸起（见图15）；（3）测量，即沿排气线方向测量排气线偏移量，确保偏移量≤5 mm（见图16）。