王 瑞，周 宇，韓 菁，韓志田，王靜鋒

（三角輪胎股份有限公司，山東 威海 264200）

隨著歐洲市場對285/70R19.5全鋼載重子午線輪胎需求的增長，我公司為填補(bǔ)該規(guī)格產(chǎn)品的空白，設(shè)計(jì)開發(fā)了285/70R19.5全鋼載重子午線輪胎，取得了良好的效果?，F(xiàn)將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)情況介紹如下。

1 技術(shù)要求

根據(jù)歐洲ETRTO—2012《歐洲輪胎輪輞技術(shù)組織標(biāo)準(zhǔn)手冊》，確定285/70R19.5全鋼載重子午線輪胎的技術(shù)參數(shù)為：標(biāo)準(zhǔn)輪輞 8.25，充氣外直徑（D′） 895（883～910） mm，充氣斷面寬（B′） 283（272～294） mm，標(biāo)準(zhǔn)充氣壓力 850 kPa，標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷 3 000 kg。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 外直徑（D）和斷面寬（B）

全鋼載重子午線輪胎的帶束層對輪胎冠部起到箍緊作用，但由于骨架材料為鋼絲簾線，伸張和變形較小，輪胎充氣后外直徑膨脹不大，D與模型尺寸相比變化不大，結(jié)合我公司類似輪胎設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)D取892 mm，B取282 mm，外直徑膨脹率（D′/D）為1.003，斷面寬膨脹率（B′/B）為1.004。

2.2 行駛面寬度（b）和弧高度（h）

為提高輪胎的磨耗性能，減少輪胎在使用過程中出現(xiàn)胎肩畸磨等缺陷，提高輪胎的行駛里程，綜合考慮，本次設(shè)計(jì)b取224 mm，h取8 mm。

2.3 胎圈著合直徑（d）和著合寬度（C）

為保證輪胎附著強(qiáng)度，胎圈與輪輞采用過盈配合設(shè)計(jì)，結(jié)合以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)d取493.5 mm，C采取寬12.7 mm（0.5英寸）設(shè)計(jì)，取222 mm。

2.4 斷面水平軸位置（H1/H2）

H1/H2取值很關(guān)鍵，特別是對全鋼子午線輪胎整體性能影響很大。對于采用單鋼絲圈和1層胎體結(jié)構(gòu)的全鋼子午線輪胎，H1/H2取值較大，水平軸上移對肩部影響較大，H1/H2取值較小，水平軸下移造成胎圈部位應(yīng)力集中，易出現(xiàn)胎圈空和胎圈裂等問題。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)H1/H2取1.028。

輪胎斷面輪廓如圖1所示。

2.5 胎面花紋

胎面花紋設(shè)計(jì)對輪胎的磨耗性能、噪聲及滾動阻力有著至關(guān)重要的影響。本次設(shè)計(jì)在原有TR685花紋的基礎(chǔ)上優(yōu)化了花紋溝結(jié)構(gòu)，有效降低了輪胎噪聲，較小的花紋深度以及較寬的行駛面，提供了優(yōu)良的耐磨性能及低滾動阻力?；y深度為13.5 mm，花紋飽和度為76.4%，花紋周節(jié)數(shù)為58。

圖1 輪胎斷面輪廓示意

優(yōu)化前后胎面花紋展開如圖2所示。

3 施工設(shè)計(jì)

3.1 胎面

胎面采用胎面膠和基部膠兩方兩塊結(jié)構(gòu)，采用雙復(fù)合擠出機(jī)擠出成型。胎面總寬度為252 mm，胎肩厚度為20 mm，中央厚度為18 mm。為提高輪胎的行駛里程，胎面膠采用耐磨、抗撕裂配方，基部膠采用低生熱配方，以降低胎面底部和肩部生熱，提高輪胎的使用壽命。

圖2 優(yōu)化前后胎面花紋展開示意

胎面結(jié)構(gòu)示意如圖3所示。

圖3 胎面結(jié)構(gòu)示意

3.2 帶束層和胎體

根據(jù)以往同類型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合實(shí)際使用情況，帶束層采用3層+2層0°帶束層結(jié)構(gòu)，其中1#和2#帶束層采用3×0.20+6×0.35HT高強(qiáng)度鋼絲簾線，3#帶束層采用5×0.30HI高抗沖擊鋼絲簾線，0°帶束層采用3×7×0.20HE高伸長鋼絲簾線，帶束層安全倍數(shù)為6.4，滿足要求。

胎體采用3+9×0.22+0.15鋼絲簾線，胎體安全倍數(shù)為8.4，滿足要求。

3.3 鋼絲圈

鋼絲圈采用Φ1.65 mm胎圈鋼絲，排列方式為7-8-9-10-9-8，共51根，鋼絲圈安全倍數(shù)大于7，滿足設(shè)計(jì)要求。

3.4 成型和硫化

采用一次法三鼓成型機(jī)成型，機(jī)頭直徑為475 mm，機(jī)頭寬度為660 mm。

采用1 651 mm（65英寸）熱板充氮雙模硫化機(jī)硫化，硫化條件為：膠囊飽和蒸汽壓力 （1.7±0.1） MPa，內(nèi)壓（氮?dú)猓?≥2.5 MPa，上熱板溫度 （150±2） ℃，下熱板溫度 （155±2） ℃，模套溫度 （155±2） ℃，內(nèi)溫為變溫，總硫化時間 45 min。

4 成品性能

4.1 外緣尺寸

輪胎外緣尺寸按照GB/T 521—2012《輪胎外緣尺寸測量方法》進(jìn)行測量。結(jié)果表明，安裝于標(biāo)準(zhǔn)輪輞上的成品輪胎在標(biāo)準(zhǔn)充氣壓力下的充氣外直徑和斷面寬分別為895和283 mm，符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2 強(qiáng)度性能

強(qiáng)度性能按照GB/T 4501—2008《載重汽車輪胎性能室內(nèi)試驗(yàn)方法》和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，試驗(yàn)條件為：充氣壓力 850 kPa，壓頭直徑 38 mm。試驗(yàn)結(jié)果表明，輪胎破壞能為3 142.8 J，為國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的150%，輪胎強(qiáng)度性能良好，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.3 耐久性能

耐久性能按照GB/T 4501—2008和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，試驗(yàn)條件和結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出，試驗(yàn)結(jié)束時成品輪胎累計(jì)行駛時間為91 h （國家標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到47 h，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到77 h），試驗(yàn)結(jié)束時輪胎胎肩脫層，成品輪胎耐久性能良好，符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

表1 耐久性試驗(yàn)條件和結(jié)果

5 結(jié)語

285/70R19.5全鋼載重子午線輪胎的外緣尺寸、強(qiáng)度性能和耐久性能均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。該規(guī)格輪胎自投產(chǎn)以來，生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，成品合格率高，產(chǎn)品投放市場后深受歐美客戶及國內(nèi)客戶的認(rèn)可，供不應(yīng)求，為公司創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。