半鋼子午線輪胎早期胎圈周向裂口原因分析及解決措施

徐文靜，張鳳杰

（樺林佳通輪胎有限公司，黑龍江 牡丹江 157032）

胎圈周向裂口是半鋼子午線輪胎常見的早期損壞形式，不僅影響輪胎的高速性能和耐久性能，而且會導致輪胎在行駛中漏氣，甚至爆破，嚴重威脅駕乘人員安全。

本工作從結構設計和制造工藝等方面分析半鋼子午線輪胎早期胎圈周向裂口的原因，并提出相應的解決措施。

1 原因分析

155R12C半鋼子午線輪胎為我公司胎圈周向裂口（如圖1所示）退賠率最高的輪胎，退賠時長為40周左右。影響胎圈裂口的原因較多且復雜，主要原因如下。

圖1 胎圈周向裂口

1.1 胎體簾布伸張值過小

胎體簾布伸張值過小，輪胎硫化時受內壓作用，胎體簾布在反包處易彎曲打褶，出現胎圈周向裂口。

1.2 胎圈處應力集中

防擦布的反包端點與耐磨膠接點均集中在輪輞線附近，端點集中處應力集中，從而使輪輞線位置成為薄弱點，輪胎使用初期容易出現裂口。

1.3 胎圈處耐磨膠厚度小和耐磨膠接點超出輪輞線

胎圈處耐磨膠厚度小，胎圈與胎側膠接點處膠料不足，在硫化過程中膠料過度流動，使得胎圈強度不足，導致耐磨膠打褶并出現胎圈周向裂口。

胎側寬度不達標或胎側設定偏移，造成耐磨膠接點位置高于輪輞線，耐磨膠在使用過程中易出現老化裂口。

1.4 帶束層寬度大

帶束層寬度設計過大，使胎肩部位強度大，應力轉移到胎圈。輪胎在使用過程中，胎圈長期應力過大，導致胎圈整周裂口。

1.5 成型反包不實

三角膠和胎體簾布粘性不足，成型反包壓力和時間不符合國家標準，反包后下壓輥的滾壓時間、打壓位置、壓力不符合國家標準，均會導致膠芯反包不實，硫化后三角膠打彎，而在輪胎外觀檢測中這一問題難以發現。使用一段時間后，輪胎由內而外在三角膠打彎處出現胎圈整周裂口。

2 解決方案

2.1 結構設計

（1）一段成型鼓寬度減小4 mm，相應減小胎體簾布寬度，增大胎體簾布伸張值。

（2）防擦布寬度從50 mm減小至40 mm，并減小內襯復合寬度，使輪輞線附近各部件端點分散，均勻過渡。

（3）胎圈處耐磨膠厚度增加1 mm，以提高胎圈強度。

（4）帶束層寬度減小4 mm，適當減小胎肩部位強度。

2.2 擠出

（1）檢查擠出工藝執行情況，嚴格按照國家標準設定擠出工藝參數，保證擠出部件寬度和厚度符合標準。

（2）使用門尼粘度合格的膠料，防止胎側硬度大而擠壓耐磨膠，造成耐磨膠半成品形狀不良。保持胎側口型板清潔，預口型和口型無變形、無死角，防止胎側出現溝痕。

（3）使用離線厚度測量儀實時測量胎側尺寸，停止使用尺寸不合格的胎側，并及時調整胎側預口型和口型。

2.3 成型

（1）確保車間溫度和濕度符合國家標準，保證各部件粘性，防止成型反包不實。

（2）更換/開班檢查膠囊反包壓力、膠囊伸到成型鼓的距離和對稱度，使簾布反包打壓壓力、位置、時間和反包打壓輥到鼓間距離符合國家標準。

（3）開班檢查各部件尺寸與燈標，確保膠料尺寸合格，并嚴格按照燈標貼合部件，嚴禁不合格部件成型。

（4）按照國家標準設定成型鼓轉速，防止胎側拉伸量過大而影響胎側寬度和厚度。

3 改進效果

采用以上改進措施試制了一批試驗輪胎（固定機臺和操作員與現生產方案相同），改進前后成品輪胎性能見表1。

從表1可以看出，與改進前輪胎相比，改進后輪胎的高速性能和耐久性能明顯提高。

表1 改進前后成品輪胎性能

耐久試驗結束后，改進前后輪胎胎圈斷面見圖2。

從圖2可以看出：改進前胎圈斷面簾線反包和耐磨膠打褶，防擦布端點接近輪輞線端點，防擦布端點整周裂口；改進后胎圈各部件均勻過渡，無皺褶。

圖2 改進前后輪胎胎圈斷面

經反饋，改進后輪胎在使用40周內因胎圈周向裂口的退賠率由改進前輪胎的3.831‰降低到0.569‰，改進效果明顯，輪胎耐久性能和安全性能顯著提高。

4 結語

通過優化結構、嚴控擠出和成型工藝，胎圈結構更合理，避免了應力集中，提高了胎圈強度，有效解決了半鋼子午線輪胎胎圈早期裂口的問題，提升了產品的市場競爭力。