全钢载重子午线轮胎0°带束层偏出和蛇形的原因分析及解决措施

李庆瑞，申 勇，郭 优，王 欢

（风神轮胎股份有限公司，河南 焦作 454150）

随着我国国民经济的发展，轮胎需求量呈现快速增长态势，由于子午线轮胎的优越性，其在轮胎市场的占有比例逐年加大。对于全钢载重子午线轮胎3层带束层+0°带束层结构，0°带束层的优势是在不同速度下都能使轮胎保持最佳轮廓，尤其适合中国路面及超载，因此其缺陷是轮胎胎面区域X光检验的重要缺陷之一，而偏出和蛇形现象是0°带束层最主要的缺陷。

我公司自生产全钢载重子午线轮胎以来，0°带束层偏出缺陷一直难以解决，如果发生漏检，就会出现轮胎行驶过程中胎肩部位受力不均造成胎肩脱空或鼓包等早期损坏。为此，我公司专门组织技术人员成立攻关小组，对0°带束层偏出和蛇形缺陷进行攻关，取得了良好效果。现从设备优化和工艺控制等方面将0°带束层偏出、蛇形缺陷的产生原因和相应的解决措施介绍如下。

1 0°带束层偏出特征

1.1 现象描述

（1）0°带束层单根偏出，指0°带束层边部有1根或者多根钢丝散出（见图1）。

（2）0°带束层蛇形，指0°带束层边部呈波浪状（见图2）。

1.2 蛇形判级标准

蛇形判级标准见表1。

2 原因分析及解决措施

2.1 带束层周长

图1 0°带束层单根偏出示意

图2 0°带束层蛇形示意

带束层鼓周长设计过大或者在生产过程中由于设备自身的一些故障造成带束层鼓周长变大，造成胎坯周长变大和0°带束层实际长度比设计长度大，硫化过程中0°带束层得不到充分伸展，在模具的挤压作用下出现堆积收缩，产生蛇形现象。测量带束层鼓周长时，需要测量带束层鼓中心灯标位置和两侧0°带束层灯标外侧位置，确保这三处的带束层鼓周长差值在2 mm范围内。单侧0°带束层出现蛇形现象时，要重点对带束层鼓左右两侧周长进行检查。带束层鼓周长作为一项重要参数需要纳入员工的首末件点检中，每8 h内进行3次测量。

表1 蛇形判级标准

2.2 轮胎花纹形状

某些规格矿山用轮胎和农业轮胎要求具有强大的抓地力，其块状花纹的面积较大，花纹沟较深，胎坯在硫化过程中受到模具的挤压，很容易将0°带束层甚至全部带束层挤压成波浪状。这种块状花纹轮胎带束层大多会有轻微的波浪状，属于正常现象。这种块状花纹轮胎在生产时更应该注意0°带束层蛇形现象，对0°带束层的工艺参数要求更应严格。

2.3 胎面后压辊晃动量

成型机后压辊在压合胎面过程中对0°带束层的作用力很大，在压合至0°带束层上方胎面时，如果后压辊晃动量较大，就会使0°带束层受力不均匀，极易引起0°带束层偏出现象。经过多次试验，将后压辊晃动量定为3 mm（即左右摆动量不超过3 mm）。鉴于胎面后压辊晃动量对带束层偏出及其他质量缺陷有着重要影响，将此项内容纳入员工的首末件点检中。

2.4 胎面后压辊摆转起始位置

胎面后压辊摆转起始位置过小，提前摆转会将一个倾斜的力作用到0°带束层，摆转时后压辊角度改变，将0°带束层挤压造成偏出；胎面后压辊摆转起始位置过大会造成胎面胎肩处压不实，引起胎肩气泡和脱层等缺陷。通常我公司将胎面后压辊摆转起始位置调整为0°带束层外侧定位处，如果有些规格或花纹类型的轮胎易出带束层偏出缺陷，可将胎面后压辊摆转起始位置放大0～5 mm。生产过程中会出现实际摆转位置与程序中设定值不一样现象，在分开胎面后压辊时测量两个辊受力点的位置，并与电脑程序中的设定值进行对比，防止实际值与设定值不符造成出现质量缺陷。

2.5 胎面后压辊压力

胎面后压辊压力过小，胎面压不实；过大会造成0°带束层下方支撑不住，引起0°带束层变形过大，0°带束层边部受力过大可能会向外侧偏出。根据多年经验及实际验证，各部位压力设定为：胎面中部 0.2～0.3 MPa，胎肩 0.3～0.5 MPa，胎肩下部 0.2～0.4 MPa，具体压力可根据胎面厚度在此范围内进行调节。

2.6 0°带束层张力

0°带束层两侧张力不一致或者张力过小，在胶囊膨胀时都容易使0°带束层得不到充分伸展，造成弯曲。目前国内成型机0°带束层张力基本都靠浮动辊和0°带束层法兰盘的自身质量进行控制，观察两个0°带束层张力浮动辊的高低来判断0°带束层两侧张力是否一致，如果两个浮动辊位置高低不一，则应调整成一致。

2.7 带束层宽度比

在全钢载重子午线轮胎中，0°带束层在胎面后压辊分压力的作用下，支撑起作用力的是1#带束层、2#带束层和垫胶，2#带束层宽度大于0°带束层，而1#带束层的设计宽度小于0°带束层与3#带束层的整体宽度，这样就造成0°带束层边部处于一个悬空状态，在胎面后压辊压合力作用下0°带束层向下偏歪，造成偏出。因此在设计1#带束层宽度时应考虑其宽度宜大于0°带束层与3#带束层的宽度之和，生产过程中同样要监控1#带束层宽度，防止其过小出现0°带束层偏出和蛇形现象。

2.8 带束层偏歪、胎面组合件偏歪及胎面后压 辊对称性

带束层偏歪、胎面组合件偏歪及胎面后压辊对称性欠佳，都会造成胎面后压辊压合时0°带束层两侧的实际受力位置和压辊摆转位置出现偏差，引起0°带束层偏出。虽然这类问题的影响因素很多，但首先要保证带束层鼓的中心灯标与鼓中心一致、主鼓的中心灯标与鼓中心一致、主鼓及带束层鼓两侧灯标对称、后压辊中心与主鼓灯标一致、胎面组合件传递环不偏歪。

2.9 0°带束层质量缺陷

0°带束层边部露铜和局部露铜是造成0°带束层单根偏出或多根散出的重要原因之一。0°带束层露铜可能是0°带束层导向轮宽度过小，成型过程中0°带束层边部摩擦导向轮造成露铜，或者是0°带束层导向轮表面不光滑，0°带束层在供料过程中胶料被导向轮刮走引起露铜。在生产过程中操作工要时刻检查0°带束层质量，一旦发现有设备因素造成0°带束层露铜现象应及时停机维修。

3 结语

经过长时间攻关，0°带束层偏出和蛇形缺陷发生率控制在60×10-6左右，为公司节约了成本。为更好地避免0°带束层偏出和蛇形现象，建议产品开发者在设计之初的断面分析中对0°带束层所需实际长度进行测量，后续制造部门参考上述的原因分析和解决措施进行改进，一定会取得理想效果。