3×0.22/9×0.20CCUT特高强度紧密型钢丝帘线在无内胎全钢载重子午线轮胎胎体中的应用

张 颖，王泽君，张炬栋

（中策橡胶集团有限公司，浙江 杭州 310018）

随着高新技术的发展和汽车不断趋向高性能化，无内胎全钢载重子午线轮胎得到了快速发展。为了提高无内胎全钢载重子午线轮胎的舒适性和性价比，我公司与钢丝帘线企业合作开发了新型3×0.22/9×0.20CCUT特高强度紧密型钢丝帘线。我公司是将3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线用于全钢子午线轮胎的首家国内轮胎企业。

3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线采用特高强度级别的单丝制备，加工精度高，具有耐屈挠性能、耐疲劳性能、耐磨性能和抗冲击性能好的特点。

本工作研究3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线替代3×0.22/9×0.20CCHT高强度紧密型钢丝帘线在295/75R22.5 14PR无内胎全钢载重子午线轮胎胎体中的应用。

1 实验

1.1 主要原材料

3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线和 3×0.22/9×0.20 CCHT钢丝帘线，贝卡尔特（中国）钢帘线有限公司产品。

1.2 主要设备

S型四辊钢丝帘布压延机，意大利鲁道夫公司产品；胎体帘布裁断机，德国费舍尔公司产品；三鼓成型机，天津赛象科技股份有限公司产品；转鼓式机床试验机，天津久荣车轮技术有限公司产品。

1.3 性能测试

轮胎外缘尺寸按GB/T 521—2012《轮胎外缘尺寸测量方法》进行测试。轮胎强度性能按GB/T 4501—2016《载重汽车轮胎性能室内试验方法》进行测试，试验条件为充气压力 760 kPa，压头直径 38 mm。轮胎高速性能、耐久性能和胎圈耐久性能按企业标准进行测试。

2 结果与讨论

2.1 钢丝帘线结构与基本性能

3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线结构如图1所示。与普通结构高强度钢丝帘线相比，3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线直径较小，强度较高，渗胶性能较好，与胶料的粘合强度较高。

图1 3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线结构示意

3×0.22/9×0.20CCUT 与3×0.22/9×0.20 CCHT钢丝帘线的基本性能对比如表1所示。

表1 两种钢丝帘线基本性能对比

从图1和表1可以看出：3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线为紧密型结构；与3×0.22/9×0.20CCHT钢丝帘线相比，3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线直径较小，破断力较大。

2.2 钢丝帘线压延工艺性能

3×0.22/9×0.20CCUT 和3×0.22/9×0.20 CCHT钢丝帘线压延工艺参数对比如表2所示。

表2 两种钢丝帘线压延工艺参数对比

从表2可以看出，与3×0.22/9×0.20CCHT钢丝帘布相比，3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘布压延厚度和压延密度减小，可以有效减小轮胎质量。

2.3 成品性能

3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线与我公司正在使用的3×0.22/9×0.20CCHT钢丝帘线结构相同，将其替代3×0.22/9×0.20CCHT钢丝帘线可以减小不同结构钢丝帘线在无内胎全钢载重子午线轮胎胎体中应用的风险，而且3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线使用了更优质的特高强度钢材，可以提高胎体安全倍数，延长轮胎使用寿命。

3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线替代3×0.22/9×0.20CCHT钢丝帘线用于295/75R22.5 14PR无内胎全钢载重子午线轮胎胎体中，成品轮胎性能如下。

2.3.1 外缘尺寸

胎体采用3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线的成品轮胎充气外直径为1 014.0 mm，充气断面宽为301.2 mm，均达到GB/T 2977—2016《载重汽车轮胎规格、尺寸、气压与负荷》要求（轮胎充气外直径为1 006.5～1 033.4 mm，充气断面宽为286.1～309.9 mm）。

2.3.2 强度性能

胎体采用3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线的成品轮胎破坏能为2 090.1 J（第5点未压穿），满足GB/T 4501—2016要求。

2.3.3 高速性能

轮胎高速性能试验条件为：充气压力 760 kPa，额定负荷 2 800 kg，试验结果如表3所示。

表3 成品轮胎高速性能对比

从表3可以看出，与胎体采用3×0.22/9×0.20 CCHT钢丝帘线的生产轮胎相比，胎体采用3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线的试验轮胎高速性能提高，达到L速度级别的设计要求（速度120 km·h-1下行驶时间不短于30 min）。

2.3.4 耐久性能

轮胎耐久性能试验条件如表4所示，试验结果如表5所示。

表4 成品轮胎耐久性能试验条件

表5 成品轮胎耐久性能对比

从表5可以看出，与胎体采用3×0.22/9×0.20 CCHT钢丝帘线的生产轮胎相比，胎体采用3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线的试验轮胎耐久性能显著提高。

2.3.5 胎圈耐久性能胎圈耐久性能的试验条件为：200%负荷5 600 kg，气压 760 kPa，环境温度 （38±3） ℃，行驶速度 50 km·h-1，试验结果如表6所示。

表6 成品轮胎胎圈耐久性能对比

从表6可以看出，与胎体采用3×0.22/9×0.20 CCHT钢丝帘线的生产轮胎胎圈相比，胎体采用3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线的试验轮胎胎圈耐久性能显著提高。

2.3.6 成本分析

成品轮胎成本分析对比如表7所示。

从表7可以看出，3×0.22/9×0.20 CCUT钢丝帘线替代3×0.22/9×0.20CCHT钢丝帘线用于轮胎胎体中，钢丝帘线质量、胶料质量、帘布厚度、和帘布质量均大幅减小，生产成本降低，具有较好的经济效益。

表7 成品轮胎成本分析对比

3 结论

3×0.22/9×0.20CCUT特高强度紧密型钢丝帘线替代3×0.22/9×0.20CCHT高强度紧密型钢丝帘线用于295/75R22.5 14PR无内胎全钢载重子午线轮胎胎体中，帘线压延工艺性能良好，成品轮胎的外缘尺寸和强度性能达到国家标准要求，耐久性能、高速性能和胎圈耐久性能显著提高，同时质量减小，成本降低。

使用新型3×0.22/9×0.20CCUT特高强度紧密型钢丝帘线有助于克服国外低成本高性能轮胎的技术壁垒，提高国产轮胎的安全性能，延长轮胎使用寿命，对中长途高速客货车轮胎发展具有重要意义。