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浸胶材料在施工器械机车轮材里的运用

汽车配件网 2011-12-01

  低速、高载荷作业场地大多为非铺装路面、承受瞬间冲击以及载荷不确定性的作业条件,决定了工程机械轮胎所采用的骨架材料必须具有较高的强力,以承担和分散各种应力,确保工程机械的安全作业。同时,工程机械轮胎胎体帘布层数一般比较多,有些高层级巨型轮胎为了达到高承载能力,胎体帘布高达30层以上。由于相同纤度下的锦纶66帘线单根断裂强力比锦纶6帘线高5 20 kN,因此采用锦纶66的轮胎胎体强度高,负荷下变形小,轮胎使用中生热低、寿命长。

  橡胶的传热性能较差,轮胎的胎体愈厚,生热愈大,散热愈困难,轮胎在行驶过程中随着温度的不断升高,热量不断积累,胎肩部位温度有时高达120以上,造成硫化胶和骨架材料的各项物理性能不断降低;当*弱部位的粘合强度不足以抵抗外力所引起的剪切应力时,就造成轮胎热剥离,此时轮胎继续行驶,可能导致轮胎爆破。锦纶66的强伸性能和耐热性能优于锦纶6(尤其是在临界点时) ,故采用锦纶66帘布制成的轮胎胎体强度下降相对较小,轮胎的安全性能提高。

  采用干热收缩率小的骨架材料制成的轮胎成品尺寸稳定性好,因此轮胎骨架材料的干热收缩率越小越好。轮胎在使用后期外缘尺寸的胀大愈小愈好,这是由于胎面胶在伸张状态下的耐磨性能较差,磨耗加快,可导致轮胎的使用寿命降低。

  轮胎结构设计时取大的胎冠帘线角度,可以限制轮胎外直径的伸张:取缓冲层帘线角度比胎体帘线角度大1 2?,使缓冲层起到带束层的作用,以限制轮胎充气后外直径的伸张,使胎面胶在收缩状态下或相对较小的伸张状态下行驶,从而获得较好的耐磨性能。全钢或半钢子午线轮胎的耐磨性能优于斜交,其中一个主要原因就是全钢或半钢子午线轮胎的胎体和带束层骨架材料采用钢丝,实际使用中充气轮胎的外缘尺寸与模型或自由状态下的尺寸几乎没有变化。可见,采用干热收缩率小的锦纶66帘布制成的轮胎耐磨性能优于采用干热收缩率大的锦纶6帘布制成的轮胎。

  轮胎质量通过改进生产技术和工艺,调整聚合、拉伸、捻织、浸胶等工艺,锦纶66的强伸性能可以得到进一步提高。在相同纤度时,锦纶66的断裂强力已稳定提高到88 cN tex - 1以上,因此在相同断裂强力下,锦纶66纤度更低。对1870dtex/ 2锦纶66和锦纶6在同等工艺条件下的对比标定试验结果表明,相同质量的锦纶66和锦纶6帘布覆胶后,锦纶66帘布可以获得较大的胶帘布面积,可生产更多的轮胎,有助于轮胎的轻量化,这种效果在骨架材料层数较多的巨型工程机械轮胎生产中更为明显。

  翻新率是一个衡量轮胎质量的重要指标。翻新轮胎的使用寿命一般可以达到新轮胎的80%以上(翻新率主要与翻新厂的技术水平和胶料配方有关)。采用锦纶66帘布制成的轮胎胎体比较坚固,尺寸比较稳定,翻新率比较高。采用锦纶6帘布制成的轮胎由于使用后期容易出现胎体胀大,轮胎翻新时贴上胎面胶后很难装回到模型中。

  在江苏镇江船山矿(石灰石矿)的实际使用中,采用锦纶66帘布制成的14. 00- 24 24PR自卸车轮胎的翻新次数平均为3次,个别轮胎翻新次数高达5次。

  生产成本锦纶66与锦纶6帘布实际生产成本对比分析见。从可以看出,采用锦纶66帘布比锦纶6帘布具有一定的成本优势。

  5 2100dtex/ 2与1400dtex/ 3锦纶66浸胶帘布的实际应用1400dtex/ 3锦纶66浸胶帘布是锦纶帘布中的一个新规格,改变了传统纤维的捻织结构,即由传统的两股加捻线按不同的捻向合股改为3股加捻线合股。1400dtex/ 3锦纶66帘线的强伸性能与2100dtex/ 2相同,由于比表面积增大,因此浸胶后附胶量高于2股帘线,与胶料的粘合强度优于2股帘线。1400dtex/ 3锦纶66浸胶帘布疲劳后的强力保持率和粘合强度保持率较2100dtex/ 2锦纶66浸胶帘布高20%以上。近年来,1400dtex/ 3锦纶66帘布在工程机械轮胎中的实际使用效果良好。

  工程机械轮胎大多是高层级,胎体由多层帘布层组成,采用?加粗减层%可以减少胎体帘布层数,有助于减小胎体的温升,提高轮胎的使用寿命。而帘线直径加大后的直接后果是轮胎疲劳性能明显下降,采用1400dtex/ 3锦纶66新结构帘线可有效地解决这类问题,因此其在工程机械轮胎生产中将会得到更加广泛的应用。

  2示出了2100dtex/ 2与1400dtex/ 3锦纶66浸胶帘布实际测试结果。示出了应用1400dtex/ 3锦纶66帘布生产的某规格工程机械轮胎的成品解剖结果。

  100dtex/ 2与1400dtex/ 3锦纶66浸胶帘布实际测试结果

  应用1400dtex/ 3锦纶66帘布生产的某规格100 N定负荷伸长率/ % 9. 5胎面胶物理性能邵尔A型硬度/度69 55拉伸强度/ MPa 21. 6 16. 5拉断伸长率/ % 544 350阿克隆磨耗量/ cm 3 0. 20 0. 5粘合强度/ ( kN m - 1)胎面胶(缓冲胶)缓冲层扯不开8. 0缓冲帘布层间14. 0 7. 0缓冲层胎体帘布层11. 9 6. 0胎体帘布层间7.3 9. 5

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