程玉軍

（中國煤炭科工集團 太原研究院，山西 太原 030006）

0 引言

近年來無軌膠輪化輔助運輸在現(xiàn)代化大型礦井中得到廣泛應(yīng)用，輪胎作為礦用無軌膠輪車的消耗件、易損件，在車輛的使用過程中，是僅次于燃料的運行消耗材料，費用在運輸成本中約占10%～20%；每條輪胎價格低則幾千元，高則幾萬元。據(jù)統(tǒng)計，在一輛車使用壽命的全過程中，用于更換輪胎的費用占全部修理費用的20%左右。正確使用和維護輪胎，不僅是安全行車的保證，而且可以延長輪胎的使用壽命、減少維修費用，從而降低運營成本。由于輪胎單耗居高不下，因此，了解輪胎磨損的原因及如何更好地使用和維護、修理輪胎，延長使用壽命，降低消耗，就顯得尤為重要。

1 影響輪胎磨損的主要因素

輪胎的磨損分為正常磨損和異常損壞兩種，正常磨損是指輪胎磨損后剩余的花紋深度小于新胎花紋深度的20%時，為了輪胎能夠翻新和安全生產(chǎn)利用，需要及時進行更換的輪胎。異常損壞是指輪胎在使用過程中發(fā)生割裂、刺破、掉塊、爆破、脫層及異常的磨損。

輪胎的正常磨損主要與路面質(zhì)量有關(guān)，因此提高路面質(zhì)量可以大幅度減少輪胎的正常磨損。礦用車輛在使用過程中造成異常損壞的主要原因，主要取決于車輪所受的負荷、氣壓、道路質(zhì)量、行駛速度、駕駛水平等因素。因此減少輪胎使用前期的異常損壞是降低輪胎消耗的主要途徑，也是是我們研究的主要對象。

1.1 負荷的影響

當輪胎所承受的負荷超過其所受的額定值時，輪胎受變形增加和交變負荷作用使輪胎發(fā)熱，輪胎內(nèi)部簾布層張力增大，輪胎受沖擊發(fā)熱損壞，同時，輪胎所承受的接地比壓增大而分布不均，使輪胎側(cè)壁所受的應(yīng)力增大，輪胎胎面發(fā)生過度移動，從而造成簾布層脫層、爆破及胎肩磨損加重。

1.2 輪胎氣壓的影響

礦用車輛輪胎是根據(jù)膨脹方式進行設(shè)計的，在輪胎充氣壓力適度的情況下，使輪胎有一個適度的變形，從而保證車輛在行駛過程中具有足夠的浮動、承載能力及牽引力。如果輪胎充氣壓力過高，將會造成輪胎簾線張力增大，在凹凸不平的路面上行駛時，輪胎抗屈撓性能就會明顯下降。如果經(jīng)常在充氣壓力過低的情況下行駛，將使簾布層間產(chǎn)生高應(yīng)力，胎側(cè)屈撓變形，胎面產(chǎn)生滑移、向里凹進的現(xiàn)象，胎冠肩部負荷急劇增加，造成中部向上拱起，簾布層松散、斷裂、冠空，兩肩部磨損加劇等。

1.3 道路質(zhì)量的影響

道路質(zhì)量的好壞，將會對車輪所承受的動負荷的大小和輪胎與路面之間摩擦力的大小產(chǎn)生很大的影響，從而造成輪胎的磨損，降低使用壽命。當車輛在良好的路面上行駛時，輪胎所承受的動負荷減小，胎面與路面之間的摩擦阻力也隨之減小，從而使胎面的磨損也變小。當車輛在井下凹凸不平的路面行駛時，輪胎所受的動負荷增大，輪胎溫度升高，這將直接對橡膠和簾布層的強度造成影響，不可避免地增加了胎面的磨損。由于行駛過程中的路面顛簸對輪胎產(chǎn)生嚴重沖擊，還會使輪胎發(fā)生爆破，進而引發(fā)事故。

1.4 行駛速度和溫度的影響

當車輛速度較大時，輪胎速度和溫度也會相應(yīng)增高，這必然造成輪胎磨損加劇，縮短壽命。當車輛速度越快，使輪胎受地面的沖擊載荷就會變的越大，那么單位時間內(nèi)胎面的變形次數(shù)就會增多，造成輪胎內(nèi)部溫度快速上升。在高溫下橡膠的黏結(jié)力就會降低，簾布疲勞而引起簾布層形成脫層、剝離、爆破現(xiàn)象。

1.5 駕駛技術(shù)對輪胎消耗的影響

由于井下路面條件較差，當車輪在凹凸不平的路面行駛且車速較大時，輪胎承受的應(yīng)力顯著增大，局部胎面變形比較大，導(dǎo)致輪胎簾布層脫層，甚至遭受破壞。一些尖銳的物體也會使胎面刮傷，使胎體強度降低，形成應(yīng)力集中，最終導(dǎo)致輪胎爆裂。

當車輛起步太快或制動器踩得過猛都將會使輪胎周向作用力增加，在直線行駛時轉(zhuǎn)動方向盤過頻或在彎道急速轉(zhuǎn)彎時，將使車輪所承受地面的側(cè)向力增大，這些駕駛習(xí)慣都將使胎面局部磨損加劇，造成胎面撕裂、劃傷的現(xiàn)象。

由此可見，養(yǎng)成一個好的駕駛習(xí)慣，對于延長輪胎使用壽命具有重要意義。

2 維護輪胎磨損的主要措施

2.1 氣壓檢查

和地面車輛一樣，礦用車輛出車前也嚴格按標準對每個輪胎進行氣壓檢查，如果輪胎氣壓低于標準值，應(yīng)進行充氣，如果輪胎氣壓值高于標準值，應(yīng)進行放氣處理。

2.2 定期更換輪胎

對于同一臺礦用車來說輪胎裝的位置不同，輪胎的磨損機理也是不一樣的。一般礦用車輛前橋為轉(zhuǎn)向橋，前輪的磨損就相對嚴重，后橋為驅(qū)動橋，后輪就是驅(qū)動輪，磨損程度相對較小，因路況不同左、右側(cè)輪胎的磨損程度也不同，為全車輪胎減少偏磨現(xiàn)象，應(yīng)按照 “前后調(diào)換、左右交叉”的原則，對每個輪胎進行定期換位。這樣經(jīng)過幾次換位，整車輪胎不規(guī)則磨損的現(xiàn)象就會大大好轉(zhuǎn)。

2.3 路面的維護

常言說，修車不如修路，路面的改善能夠很大程度上延長車輛輪胎的壽命，由于煤礦井下道路存在凸凹不平路面，使礦車輪胎受沖擊產(chǎn)生發(fā)熱脫膠、刺破割裂或產(chǎn)生磨損不均勻的現(xiàn)象，因此要求礦上應(yīng)定期進行道路的維護。

2.4 輪胎的載荷

輪胎的載荷是由輪胎的層次和尺寸所決定的，礦用車輛的載荷應(yīng)按照設(shè)計所要求的載重量，不允許超載現(xiàn)象發(fā)生，如果車輛經(jīng)常超載運行，必然會對輪胎的壽命造成嚴重影響。因為在車輛超載時，輪胎所受的地面的側(cè)應(yīng)力將會增加，引起輪胎的發(fā)熱和爆裂。如果裝車超載時載荷分配前后不均，過前或過后，輪胎更易引起損壞，此時車速應(yīng)盡量降低，注意行車安全。

3 結(jié)束語

本文通過對礦用輪胎磨損原因的分析，提出了正確使用和維護礦用車輛輪胎的措施，以延長輪胎的使用壽命。只有不斷加強礦用車輛管理，分析造成輪胎早期磨損和損壞的原因，采取一些必要的應(yīng)對措施，才能提高輪胎的使用效率、延長輪胎使用壽命，降低成本，對煤礦整體經(jīng)濟效益的提高具有積極的意義。

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