子午線航空輪胎輪胎帶束條擠出工藝技術研究

趙吉龍

摘 ?要：在飛機起飛和降落的過程中，航空子午線航空輪胎必須能夠經受住強大離心力和巨大沖擊力。斜交航空子午線航空輪胎使用多層覆膠簾子布組成的胎體帶束層，是子午線航空輪胎的受力骨架層，其結構和重量優化難度較大。為減輕子午線航空輪胎重量，子午線航空輪胎輪胎優化了產品結構：除了使用3～6層覆膠簾線外，還要采用纏繞帶束條的方法形成胎體帶束層。采用壓延法生產的胎體簾布，經過分裁形成的帶束條存在的主要問題是：在分裁過程中，一定寬度的帶束條兩側邊部覆膠被切刀裁掉，簾線裸露。此露線帶束條若用于纏繞航空子午線航空輪胎帶束層，因簾線之間覆膠量減少，經硫化后易形成無數微小氣泡，對航空子午線航空輪胎高速性能造成致命的質量安全隱患。

關鍵詞：航空子午線航空輪胎;帶束條;擠出法;工藝過程控制

引言

隨著全球經濟的發展，全鋼載重子午線子午線航空輪胎的需求量越來越大。全鋼載重子午線子午線航空輪胎常在復雜和苛刻的條件下使用，在行駛時承受多種變形、負荷以及高低溫作用，因此其必須具有較高的負載能力、牽引性能、緩沖性能、耐磨性能、耐屈撓性能以及低生熱性能和低滾動阻力。全鋼載重子午線子午線航空輪胎多采用3層帶束層+0°帶束層結構，3#帶束層兩端靠近胎肩部位采用兩條0°帶束層纏繞。該結構可抑制胎肩和胎冠中心的徑向伸張，提高子午線航空輪胎肩部的剛性，防止帶束層端部變形;減小帶束層邊部剪切應力，保證子午線航空輪胎在高速行駛時尺寸穩定，提高帶束層邊部的抗沖擊性能和高速性能，降低帶束層端部所受的應力和生熱，避免帶束層因應力、應變作用產生的疲勞損壞和熱破壞，從而延長子午線航空輪胎的使用壽命。

1一種子午線子午線航空輪胎帶束層分離結構

“一種子午線子午線航空輪胎帶束層分離結構”，涉及一種子午線子午線航空輪胎帶束層分離結構，從里向外包括簾布層、帶束層和胎面。帶束層為多層結構，其中設有由分離的3條窄帶束條和拼接在3條窄帶束條間的2條窄膠條組成的增強帶束層，3條窄帶束條分別為兩側窄帶束條和中間窄帶束條。本發明巧妙地采用分離的3條窄帶束條與2條窄膠條拼接形成增強窄帶束層結構，尤其是中間窄帶束條嵌入高伸長率的鋼絲簾線，能有效分散胎冠中部受力，減少胎冠中部剝離的發生，延長子午線航空輪胎的使用壽命。

2子午線航空輪胎輪胎帶束條擠出工藝技術研究

2.1大配合試驗

采用混煉工藝A的試驗結果與小配合試驗結果基本一致。與生產配方相比?采用混煉工藝B的試驗配方膠料的門尼粘度明顯降低?炭黑分散等級和自粘性明顯提高?其它性能與采用混煉工藝A的試驗配方膠料相當?且優于生產配方膠料。這說明通過調整增粘樹脂品種及并用炭黑N660等優化配方?硫化膠的物理性能提高?工藝性能略有改善?而通過優化混煉工藝?在提高硫化膠物理性能的基礎上?膠料的門尼粘度降低?炭黑分散性和自粘性明顯提高?工藝性能得到有效改善。

2.2生產過程中企待解決的問題

擠出法生產帶束條能提高子午線航空輪胎輪胎的成型質量，滿足航空子午線航空輪胎高負荷、高沖擊、高速度下的使用性能，但在技術裝備的性能提升上也同時存在著急需改進的方面。子午線航空輪胎輪胎擠出法生產帶束條專用設備，國內尚處于研制、驗證階段，急需投入資金和人力進行研發生產。國內大部分航空子午線航空輪胎研制廠家都是在現有全鋼零度擠出生產線經改造工裝后來生產帶束條，卷曲質量存在著外觀不平整、擠出覆膠質量存在并線、壓壞、缺膠、露線等質量缺陷，且生產效率滿足不了批量化生產需求。但是，擠出法生產帶束條相比較壓延分裁法生產的帶束條在覆膠質量上仍然有著無可比擬的優越性，研制和生產航空子午線航空輪胎纏繞帶束層專用纖維簾線帶束條勢在必行。帶束條擠出生產線在設備功能優化、自動化程度提升、擠出效率提升方面還需要進一步加強。現有擠出法生產線簾線的覆膠能力較鋼絲覆膠能力存在差距，這就限定了帶束條的擠出速度，否則會出現帶束條擠出覆膠質量變差，出現帶束條表面麻點現象。現有帶束條擠出線速度經現場實踐驗證，最大可達到15m/min，相比較鋼絲擠出線速度30m/min，存在一半的差距。同時，帶束條在成型纏繞過程中要進行“S”形螺旋纏繞，在一定纏繞寬度的兩邊需要折返，這就限定了帶束條的擠出寬度，最大擠出寬度控制在12mm以內。在帶束條的用量上，根據航空子午線航空輪胎規格的不同，每條航空子午線航空輪胎的使用量在300～800m不等，遠遠高于全鋼零度冠帶條的用量。這就要求帶束條生產線研制廠家在擠出效率上挖掘潛力，提高生產效率，以便航空子午線航空輪胎生產廠家減少設備數量和資金投入。

2.3擠出覆膠

擠出機各段控制溫度設定適當，確保擠出機出口溫度低于105℃;控制機頭的擠出壓力，保證膠料在鋼絲簾線內的滲透性能;螺桿轉速與牽引速度相匹配，牽引速度穩定且不宜過快，避免0°帶束層噴霜或粘性差;更換0°帶束層大卷時要緩慢降速。

2.4小配合試驗

與生產配方相比?試驗配方膠料的門尼焦燒時間延長?硫化速度略快?門尼粘度和炭黑分散等級基本相當?膠料的工藝性能無變化。試驗配方硫化膠的密度、300%定伸應力和拉伸強度增大?拉斷永久變形減小?硬度和抽出力基本相當?自粘性明顯提高。可見試驗配方膠料的綜合物理性能優于生產配方膠料。

結語

帶束層骨架材料是航空子午線航空輪胎的關鍵部件，采用高強度、高模量、低定伸、低生熱芳綸混合尼龍簾線，對提高子午線航空輪胎輪胎的胎體強度、減輕了子午線航空輪胎重量、提高胎體尺寸的穩定性具有決定性的作用。在國內，隨著航空子午線航空輪胎關鍵項目的逐步突破，帶束條的生產應用表現出越來越重要的作用，從專用設備研制和開發、生產工藝技術的優化到結構和配方的調整完善等一系列工作都需要進一步深入研究，也為參與此方面技術攻關的設備供應廠家、航空子午線航空輪胎制造廠家提供了廣闊的發展空間。

參考文獻

[1] 程莉，盧秀萍.芳綸/錦綸復合簾線在航空子午線航空輪胎中的應用[J].子午線航空輪胎工業，2013（12）：746-747.

[2]馬英.內帶束結構航空子午線航空輪胎[P].中國：CN201176106Y，2019-01-07.

[3] 韓丹，王君，董康，等.一種鋼絲胎體轎車胎的胎體簾線[P].中國：CN1103290007A，2019-10-15.

[4] 藍康生.擠出法子午線航空輪胎冠帶條生產線[J].子午線航空輪胎工業，2011（3），185-187.