王其營，武 杰，王俊嶺

（1.山東地礦慧通特種輪胎有限公司，山東 萊蕪 271114；2.山東泰山輪胎有限公司，山東 肥城 271600）

國內研發(fā)、生產全鋼巨型工程機械子午線輪胎已經有10年左右歷史，產品質量與國外頂端產品相比仍有一定的差距。國內輪胎生產企業(yè)若想進一步提高產品質量，除了輪胎結構設計需要合理改進、膠料配方需要進行針對性調整、設備配置需要逐步完善外，更應努力消除帶束層、胎體和胎圈等部位的常見質量缺陷。本工作針對全鋼巨型工程機械子午線輪胎帶束層、胎體和胎圈等部位的常見質量缺陷的產生原因進行分析，并提出相應解決措施。

1 帶束層常見質量缺陷及解決措施

帶束層常見質量缺陷主要有級差不均勻或齊邊、散線（包括0°冠帶層散線）和冠帶層彎曲等。

1.1 級差不均勻或齊邊

帶束層級差不均勻或齊邊會使輪胎肩部材料分布不均勻，造成輪胎行駛受力不均勻，較厚的一邊生熱大，易產生脫層，而較薄的一邊則易發(fā)生肩部開裂。

1.1.1 原因分析

（1）成型輔助鼓的定中心裝置有誤差，燈光標尺偏離中心線。

（2）帶束層部件噴霜，粘合性能差，滾壓時造成材料移位。

（3）半成品部件不合格，如帶束層寬窄不一、大頭小尾等。

（4）操作不當，帶束層成型接頭錯邊過大，對跑偏部件沒有及時找正，對不合格部件沒有及時處理。

1.1.2 解決措施

（1）及時調整成型輔助鼓的定中心裝置，確保燈光標尺中心線在公差范圍內。

（2）嚴格按照計劃準備半成品，避免半成品停放超期；一旦出現(xiàn)半成品停放超期，必須按照規(guī)定進行處理后使用。成型滾壓時一定要均勻，不能出現(xiàn)材料移位。

（3）嚴格控制半成品部件的尺寸，凡是出現(xiàn)寬窄不一、大頭小尾、接頭錯邊過大等問題的帶束層一律不能使用。

（4）嚴格操作規(guī)程，必須按照標準要求進行操作和檢查，達不到標準要求的半成品一律返工。

1.2 散線

在帶束層裁斷后必須用膠條包邊，其作用是在裁斷后、成型前防止簾線端部受潮銹蝕，同時可以避免鋼絲簾線端頭處松散。

1.2.1 原因分析

（1）帶束層裁斷角度過小，端部斜長，帶束層簾線易散頭，造成包邊困難。

（2）帶束層包邊膠噴霜或粘合性能不好。

（3）帶束層包邊的寬度及尺寸定位不合適。

（4）帶束層壓延質量差，有露白現(xiàn)象，特別是邊部掛膠不好露出鋼絲。

（5）在成型過程中滾壓控制不當容易造成帶束層邊緣部位散線。

1.2.2 解決措施

（1）合理設計帶束層的裁斷角度，控制好帶束層端部尺寸，及時包邊。

（2）嚴格控制帶束層包邊膠質量，一旦出現(xiàn)噴霜或粘合性能不好，必須按照規(guī)定處理好后再使用。

（3）合理設計帶束層包邊的寬度及定位尺寸。

（4）提高帶束層壓延質量，盡量減少露白及邊部掛膠不均勻等現(xiàn)象。

（5）在成型過程中，合理控制成型機風壓和滾壓速度。

1.3 0°帶束層彎曲

0°帶束層對提高全鋼巨型工程機械子午線輪胎肩部的剛性、保證輪胎在行駛過程中的尺寸穩(wěn)定性起著關鍵的作用，同時還可以降低帶束層邊部所承受的應力和生熱。如果0°帶束層彎曲，則在輪胎使用過程中會因受力不均而造成該部位生熱過高，致使帶束層脫層。

1.3.1 原因分析

（1）在胎坯成型完成后成型鼓的剝離風壓不足，會使胎體與中心膠囊未能分開而粘合在一起。中心膠囊排空時胎體與中心膠囊一起被抽癟，造成胎冠肩部呈凹凸狀，致使0°帶束層移位甚至彎曲。

（2）中心膠囊質量不好，如部分位置波紋不清晰或沒有波紋，使得剝離時進風太少、太慢或不進風，造成胎體與中心膠囊粘合在一起。卸胎坯時引起胎坯肩部變形，致使0°帶束層彎曲。

（3）胎坯成型時壓縮空氣壓力不足，成型鼓寬度達不到工藝設定標準，造成充氣后胎體與帶束層著合不上，滾壓時在壓力作用下0°帶束層彎曲。

（4）成型后壓輥位置偏高，與成型鼓中心不一致，滾壓時易造成0°帶束層彎曲。

（5）帶束層粘性差，帶束層層間不能充分粘合，滾壓時產生移位而彎曲。

（6）帶束層定位不合適、胎肩墊膠過長等。

1.3.2 解決措施

（1）正確操作，防止卸胎時因剝離風壓不足造成胎體與中心膠囊粘合；避免胎體與中心膠囊一起被抽癟，防止0°帶束層移位或彎曲。

（2）避免胎體與中心膠囊粘合，防止卸胎坯時胎坯肩部變形。

（3）保證成型風壓正常，確保充氣后胎體與帶束層充分著合。

（4）調整后壓輥位置，確保后壓輥與成型鼓中心一致。

（5）保證帶束層質量，提高其粘性，避免在滾壓時產生移位。

（6）合理定位，確保各部位尺寸合理，消除其他引起0°帶束層彎曲的可能。

2 胎體常見質量缺陷及解決措施

胎體常見缺陷主要有簾線排列不均勻、簾線裂縫、簾線彎曲、接頭裂開和簾線交叉等。

2.1 簾線排列不均勻

2.1.1 原因分析

（1）鋼絲簾線的平直度和殘余應力不符合工藝要求，簾線從錠子房導出時發(fā)生打彎、扭曲，導致鋼絲簾線在壓延過程中跳動，造成簾線排列不均勻。

（2）鋼絲壓延機精密輥輥筒磨損嚴重，擠稀輥筒上的簾線或固定不住簾線，使鋼絲簾線不能正常排列。

（3）鋼絲簾線壓延時供膠溫度過低、膠料塑性值不穩(wěn)定或壓延時輥筒間存膠量過大。

（4）在鋼絲簾布裁斷、胎坯成型后卸胎、轉移及硫化裝胎過程中，只要有局部拉伸就容易造成鋼絲簾線移位變形。

（5）胎坯成型過程中存在部件接頭過大、接頭不牢、胎體修邊時余膠量過多或過少、其他材料分布不均勻等現(xiàn)象，容易造成胎坯成型過程中簾線移位，硫化過程中局部材料流動過大，進而造成周圍鋼絲簾線局部不均勻。

（6）在胎坯成型過程中，胎體簾布表面有氣泡或胎體簾布與密封層、胎側及帶束層之間有氣泡，這些氣泡在硫化過程中容易將周圍的鋼絲簾線擠壓不均勻。

（7）硫化過程膠囊存在裂縫或膠囊卡盤泄漏，會使膠囊與胎體之間存水，存水汽化，導致鋼絲簾線擠壓不均勻。

2.1.2 解決措施

（1）選用鋼絲簾線的平直度和殘余應力應符合工藝要求，在錠子房導出、排列時不能出現(xiàn)打彎、扭曲，防止壓延過程中產生跳線。

（2）及時檢查、維護壓延機，確保所有部件符合完好設備要求，確保壓延時能正常使用。

（3）確保鋼絲壓延用膠料指標穩(wěn)定，壓延供膠溫度符合工藝要求，使覆膠鋼絲簾布密度均勻。

（4）在鋼絲簾布裁斷、胎坯成型后卸胎、轉移及硫化裝胎過程中，采用適當?shù)墓ぱb，避免局部拉伸造成鋼絲簾線移位變形。

（5）杜絕部件接頭過大、接頭不牢、胎體修邊時余膠量過多或過少、材料分布不均等現(xiàn)象產生，避免在硫化過程中因局部材料流動過大而造成周圍的鋼絲簾線局部不均勻。

（6）在胎坯成型過程中，及時將胎體簾布表面氣泡或胎體簾布與密封層、胎側及帶束層之間的氣泡刺破放氣，避免在硫化過程中因氣泡擠壓引起的鋼絲簾線不均勻。

（7）硫化過程中保持膠囊和卡盤干爽和清潔，避免存水汽化。

2.2 簾線裂縫

2.2.1 原因分析

（1）鋼絲簾布壓延時整經輥與壓力輥間距不符合設計要求；膠料滲透不足或膠料不粘是造成簾線裂縫的主要原因。

（2）膠簾布停放時間過長，造成簾布粘性不好或簾布噴霜，在使用過程中導致簾布裂縫。

（3）鋼絲簾布裁斷機接頭裝置壓縮空氣壓力低或接頭裝置間隙過大。

（4）胎體簾布裁斷長度小于規(guī)定尺寸，胎體簾布在拼接或膠囊充氣時受到過度拉伸而出現(xiàn)裂縫。

（5）胎坯成型過程中鋼絲簾布供料與導開速度不匹配，簾布受到拉伸；使用汽油過多，汽油滲入接頭部位。

（6）成型時胎體簾布定長過小，成型或硫化時定型壓力過大。

2.2.2 解決措施

（1）在鋼絲壓延過程中確保整經輥與壓力輥間距符合工藝要求、膠料粘性適合并充分滲透。

（2）將膠簾布停放時間控制在工藝要求的范圍內，如果出現(xiàn)簾布粘性不好或噴霜，必須處理達到標準要求后才能使用。

（3）調整壓縮空氣壓力，使之達到鋼絲簾布裁斷、接頭裝置需要的壓力；調整接頭裝置間隙，使之符合標準要求。

（4）在胎體簾布裁斷過程中確保簾布長度在公差范圍之內，不能小于最小尺寸。

（5）成型時確保鋼絲簾布供料與導開速度匹配，使簾布受到均勻拉伸；適當控制汽油用量，避免汽油滲入接頭部位。

（6）成型過程中保證胎體簾布定長適當；成型或硫化時確保胎坯定型壓力合適。

2.3 簾線彎曲

2.3.1 原因分析

（1）鋼絲簾布在壓延過程中張力控制不均勻或鋼絲簾線平直度及殘余應力超過技術要求。

（2）成型機鋼絲圈夾持器不對中，鋼絲圈扣到胎體上時致使胎體簾布發(fā)生扭曲。

（3）成型過程中兩側鼓內扇形塊壓力控制不準確，致使胎體簾線長短不一。

（4）成型鼓平面寬度不符合要求。

（5）成型和硫化過程中定型壓力過大或硫化壓力過大，壓輥壓力與定型內壓不匹配，造成胎坯變形過大，在旋轉壓合過程中簾線變形呈峰狀。

2.3.2 解決措施

（1）在壓延過程中，簾線從錠子房導出時不能打彎、扭曲，控制鋼絲簾線的張力均勻，不能忽高忽低；保持鋼絲簾線平直度及殘余應力符合標準要求。

（2）調整成型機鋼絲圈夾持器，保持在對中位置，避免鋼絲圈偏歪致使胎體簾布發(fā)生扭曲。

（3）成型過程中控制好兩側鼓內扇形塊壓力，使胎體簾線長短一致。

（4）確保成型鼓平面寬度符合要求。

（5）胎坯成型和硫化過程中，要保持定型壓力和硫化壓力在規(guī)定的范圍之內，減少胎坯的過度變形，避免簾線彎曲。

2.4 接頭裂開

接頭裂開主要是指鋼絲簾布裁斷接頭或成型拼接不牢，在成型膠囊充氣膨脹和硫化內壓的作用下，拼接不牢的部位斷裂開縫，造成胎體局部缺少鋼絲。

2.4.1 原因分析

（1）鋼絲簾布膠料粘合性能和滲透性能差，簾布存放時間過長，表面噴霜，容易引起裁斷接頭或成型拼接不牢。

（2）拉鏈式接頭機拼接性能差，有斷開或未接牢現(xiàn)象。

（3）成型定型及硫化定型壓力過大，成型時胎體簾布定長不合格，胎體簾布定長割邊時露線。

2.4.2 解決措施

（1）提高鋼絲簾布膠料粘合性能和滲透性能，使裁斷接頭或成型拼接牢固；確保簾布存放時間合理，一旦出現(xiàn)表面噴霜，必須處理后方可使用。

（2）提高拉鏈式接頭機拼接性能，避免出現(xiàn)斷開或未接牢現(xiàn)象。

（3）確保成型定型及硫化定型壓力在允許范圍內，避免胎體簾線過度變形；成型時控制胎體簾布長度，保證胎體簾布定長割邊時不露線。

2.5 簾線交叉

胎體簾線交叉表現(xiàn)為徑向排列的胎體簾布間有鋼絲交叉現(xiàn)象。

2.5.1 原因分析

（1）壓延過程中鋼絲架上卷軸制動裝置失靈或鋼絲簾線平直度及殘余應力超出技術要求，致使部分鋼絲彎曲，造成簾線交叉。

（2）鋼絲壓延時簾線重疊，反映在胎體上則為鋼絲交叉。

（3）簾布拼接時接頭機過度擠壓，使鋼絲排列出現(xiàn)錯亂。

2.5.2 解決措施

（1）壓延時及時調整鋼絲架上卷軸制動裝置，確保靈敏度一致；保持鋼絲簾線平直度及殘余應力在標準要求之內。

（2）提高壓延操作水平，避免鋼絲簾線重疊。

（3）合理調整接頭機壓力，避免鋼絲過度擠壓導致錯亂。

2.6 胎側缺膠

2.6.1 原因分析

（1）煉膠工序中胎側膠有熟料，膠料流動性差；胎側擠出不符合標準，太窄或太薄。

（2）成型工序中胎側有氣泡，挑穿后未壓平；胎側膠貼反，出現(xiàn)尺寸偏差；胎側膠太短，成型時強行拉長；二段成型后壓輥滾壓胎側時中途停頓，壓出溝槽。

（3）硫化工序中裝胎時間過久，胎側接觸模型區(qū)域燙熟；模型積水未吹干，胎側表面有油污；二次定型壓力高，使胎側變形量過大。

2.6.2 解決措施

（1）嚴格煉膠工藝要求，確保膠料各項指標符合工藝要求，避免出現(xiàn)熟料、流動性差等問題，并確保胎側擠出尺寸和質量符合標準要求。

（2）嚴格成型工藝要求，確保胎側無氣泡，貼合時位置不能出現(xiàn)偏差；確保胎側長度適宜，不能過長或過短；后壓輥滾壓胎側時盡量一次完成，若出現(xiàn)中途停頓，必須確保沒有壓出溝槽。

（3）嚴格硫化工藝要求，控制裝胎時間，避免正硫化前胎側與模型接觸時間過長而局部硫化；確保模型清潔，不能有積水和油污；控制好二次定型壓力，使胎側變形量在運行范圍內。

3 胎圈常見質量缺陷及解決措施

胎圈部位常見質量缺陷主要包括胎圈缺膠、胎趾圓角、胎圈露線、胎圈寬窄不一、胎圈氣泡和胎圈變形等。

3.1 胎圈缺膠

3.1.1 原因分析

（1）三角膠尺寸過小，鋼絲圈包布定位過高。

（2）鋼絲圈直徑過大，鋼絲圈底部相應需要更多的膠料來填充，膠料不夠易造成圓角。

（3）內襯層和耐磨膠厚度小或寬度過小，胎側膠和耐磨膠的復合件定位過寬。

（4）膠料流動性差，胎圈部位排氣孔堵塞。

（5）成型機頭寬度過小，硫化時簾布伸張大，鋼絲圈局部上抽，造成該部位材料填充不足。

3.1.2 解決措施

（1）合理控制三角膠尺寸和鋼絲圈包布定位高度，不能過小或過大。

（2）嚴格控制鋼絲圈直徑，確保鋼絲圈周圍膠料均勻、密實。

（3）適當調整內襯層和耐磨膠的厚度和寬度以及胎側膠和耐磨膠的復合件定位寬度，尺寸不能過小，以減少缺膠幾率。

（4）確保膠料性能滿足工藝要求，及時檢查和疏通胎圈部位排氣孔。

（5）及時檢查、調整成型寬度，避免簾布機頭寬度過小造成硫化過程中的簾布伸張超出規(guī)定范圍；控制鋼絲圈質量，避免局部上抽等缺陷引起的胎圈缺膠。

3.2 胎趾圓角

3.2.1 原因分析

（1）膠囊與卡盤涂隔離劑太多，胎圈部位膠料不能充分充滿模腔。

（2）胎坯胎圈直徑過大，胎圈部位膠料不足以填充胎圈與卡盤之間的空隙。

（3）裝胎時胎圈定位不正，胎圈部位空隙過大，合模后氣體不能排出。

（4）胎坯定型高度過大，膠囊與卡盤間內壓過熱水泄露。

（5）胎側或胎圈包布上偏或厚度偏小導致胎趾處膠料不足。

3.2.2 解決措施

（1）在膠囊與卡盤處均勻適量涂抹隔離劑，確保圈口部位膠料充分充滿模腔。

（2）控制好胎坯胎圈直徑，使膠料充滿胎圈與卡盤之間的空隙。

（3）裝胎時胎圈定位準確，確保合模后胎圈部位空隙的氣體全部排出。

（4）合理控制胎坯定型高度，確保膠囊與卡盤間處無介質泄露。

（5）確保胎側或胎圈包布位置準確，尺寸合適，使胎趾處膠料充足。

3.3 胎圈露線

胎圈露線主要出現(xiàn)在下模，在成品輪胎的胎圈部位能看到胎圈包布簾線。

3.3.1 原因分析

（1）胎坯胎圈直徑過小，硫化裝模時卡盤擠壓胎圈部位，使胎圈包布被擠偏。

（2）胎圈包布上偏，在硫化過程中膠料隨之流動造成胎圈露線。

（3）裝胎高度過小或硫化定型尺寸過大，在內壓作用下胎坯胎圈處與卡盤非正常接觸處的膠料非正常流動，將簾布鋼絲暴露出來。

（4）胎側、內襯層、胎體簾布和胎圈包布組合件厚度過大。

（5）裝胎時間過長，胎圈包膠在模型上停留太久，胎圈包膠發(fā)軟流失，引起胎圈露線。

（6）胎圈橢圓度過大，短軸方向經常露簾線。

（7）硫化時胎坯裝偏，造成胎圈厚度局部偏大而對面偏薄，且胎圈偏厚處往往有大邊出現(xiàn)。

3.3.2 解決措施

（1）嚴格控制胎坯胎圈直徑，避免硫化裝模時胎圈包布被擠偏。

（2）將胎圈包布上正，避免硫化過程中膠料局部流動造成露線。

（3）控制好裝胎高度和硫化定型尺寸，減少胎坯胎圈處與卡盤非正常接觸處膠料的非正常流動，避免露線。

（4）合理控制胎側、內襯層、胎體簾布和胎圈包布等組合件的尺寸，避免厚度過大造成膠料的過度流動而露線。

（5）正確操作，控制裝胎時間，避免下模與胎圈接觸時間過長引起膠料流動不均勻。

（6）嚴格控制胎圈橢圓度，避免短軸方向露線。

（7）正確裝入胎坯，避免胎坯裝偏造成胎圈厚度局部偏大，而胎圈厚度偏薄處容易露線。

3.4 胎圈寬窄不一

胎圈窄多出現(xiàn)在下模，是指輪胎一側或兩側出現(xiàn)胎圈部位厚度過小或內輪廓縮小。

3.4.1 原因分析

（1）胎側、內襯層、胎體簾布、鋼絲圈包布組合件厚度過小，胎坯胎圈部位材料不足。

（2）膠囊充氣膨脹不均勻或膠囊膨脹過大，過分擠壓胎圈部位材料，導致胎圈部位材料不足。

（3）胎坯成型時鋼絲圈不正導致胎圈局部偏窄。

（4）胎坯胎圈的橢圓度過大，受硫化內外壓作用，胎圈處材料非正常移動導致胎圈局部偏窄。

（5）硫化定型尺寸過大，胎坯胎圈部位材料移動過大。

（6）硫化機定中心偏差過大，造成硫化模具中胎體位置偏下。

3.4.2 解決措施

（1）胎側、內襯層等組合件尺寸適宜，使胎圈部位材料充足。

（2）膠囊均勻充氣膨脹至上限，使胎圈部位材料不被過分擠壓。

（3）確保鋼絲圈上正壓實，避免胎圈局部偏窄。

（4）正確卸胎，確保胎坯胎圈橢圓度正常。

（5）合理控制硫化定型尺寸，使胎圈部位材料正常流動。

（6）確保硫化機定中心的公差，使胎體在模具中處于合適位置。

3.5 胎圈氣泡

胎圈氣泡是指輪胎硫化結束后在胎圈部位的一側或兩側出現(xiàn)氣泡。

3.5.1 原因分析

（1）三角膠接頭搭接過大或過小，接頭處的氣體在成型時沒有排出。

（2）胎坯簾布反包端點上翹，內部存氣，在硫化時不能排出。

（3）胎側、胎體簾布、胎圈包布或內襯層膠料粘性差，導致成型時部件間存在氣體過多。

（4）胎圈包布上敷貼膠片下面有氣泡。

（5）成型時胎側定位偏差過大，成型反包胎側時氣體不能排出。

（6）成型時胎圈鎖緊壓力過小，簾布反包端與三角膠之間的存氣沒有排徹底。

（7）硫化溫度和壓力達不到標準要求。

3.5.2 解決措施

（1）控制三角膠接頭合理搭接，確保接頭處的氣體在成型時充分排出。

（2）控制胎坯簾布反包端點，避免端點上翹造成內部存氣。

（3）確保膠料指標符合要求，避免成型時部件間存氣。

（4）確保胎圈包布上敷貼膠片密實，減少氣泡的存在。

（5）嚴格成型操作，避免胎側定位偏差造成氣體不能排出。

（6）控制好胎圈鎖緊壓力，使簾布反包端與三角膠之間沒有存氣。

（7）嚴格控制硫化溫度和壓力，使之達到標準要求。

3.6 胎圈變形

胎圈變形是指輪胎的一側或兩側胎圈部位沿胎圈周向產生變形。

3.6.1 原因分析

（1）裝模時胎坯胎圈部位產生機械損傷。

（2）硫化定型不足或隔離劑使用過量，膠料不能合理流動。

（3）硫化膠囊老化，胎圈區(qū)周向膨脹不均勻。

（4）胎側耐磨膠寬度和厚度不均勻，導致胎圈部位材料分布不一致。

（5）硫化結束開模時膠囊內存有壓力，出胎時對胎圈產生擠壓。

3.6.2 解決措施

（1）選用合適的工裝并正確操作，避免裝模時對胎坯胎圈部位的機械損傷。

（2）合理控制硫化定型壓力和時間，均勻適量涂刷隔離劑，確保膠料合理流動。

（3）及時檢查或更換膠囊，避免膠囊老化導致的周向膨脹不均勻。

（4）控制胎側耐磨膠寬度和厚度，確保胎圈部位材料分布均勻。

（5）硫化結束開模時確保硫化膠囊內壓為零，這樣同時有助于保證操作人員的安全。

4 結語

全鋼巨型工程機械子午線輪胎在國內雖然已經研發(fā)生產多年，但是由于其結構的復雜性、生產設備的差異性以及技術工藝還不完善，因此在生產過程中難免出現(xiàn)上述質量缺陷。對此，應嚴格控制各項工藝參數(shù)，及時分析各種質量缺陷的產生原因，采取切實可行的措施進行解決或預防，從而確保全鋼巨型工程機械子午線輪胎質量穩(wěn)定提高。