3×0.22/9×0.20CCUT新型钢丝帘线在12R22.5挂车专用轮胎胎体中的应用

王泽君，吴会忠，吕佳锋

（中策橡胶集团股份有限公司，浙江 杭州 310018）

随着我国汽车运输行业的发展，子午线轮胎生产发展迅猛。作为全钢载重子午线轮胎骨架材料的带束层钢丝帘线和胎体钢丝帘线也得到进一步发展，在适当降低钢丝帘线生产企业和轮胎生产企业成本的同时，还能满足不断提高的轮胎使用要求[1-3]。

目前，在全钢载重子午线轮胎胎体帘布中，既有采用普通强度（NT）钢丝帘线，也有采用高强度（HT）及超高强度（ST）钢丝帘线。虽然以上各种结构钢丝帘线具有各自的优点，但也有生产效率低、帘线成本高等缺点。与以上各种结构钢丝帘线相比，特高强度（UT）钢丝帘线的优点是显而易见的。随着钢丝帘线及全钢载重子午线轮胎的发展，特高强度钢丝帘线的用量必将越来越大。

我公司以3×0.22/9×0.20CCUT特高强度钢丝帘线替代3×0.24/9×0.225CCHT高强度钢丝帘线用于12R22.5挂车专用无内胎全钢载重子午线轮胎胎体帘布中，现将其使用情况介绍如下。

1 钢丝帘线性能对比

全钢载重子午线轮胎胎体帘布用钢丝帘线既要具有足够高的强度，还要具有优异的耐屈挠疲劳性能和耐磨性能，且与橡胶的粘合力和粘合保持率较高，结构稳定。

3×0.24/9×0.225CCHT 与3×0.22/9× 0.20CCUT钢丝帘线的性能对比如表1所示。

表1 3×0.24/9×0.225CCHT与3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线的性能对比

从表1可以看出，两种钢丝帘线均为同向捻成，且无外缠丝，单丝之间的磨蚀较轻。与3×0.24/9×0.225CCHT钢丝帘线相比，3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线的直径较小，可以减小压延厚度；线密度较小，最小破断力略高，在保证胎体安全倍数不变的前提下可适当降低压延密度，减小轮胎质量；BS60定长较大，可降低压延工艺损耗，提高生产效率，降低生产成本。

2 成品性能

我公司12R22.5挂车专用轮胎的胎体帘布原来采用3×0.24/9×0.225CCHT高强度钢丝帘线。在保证胎体安全倍数不变的前提下，采用3×0.22/9×0.20CCUT特高强度钢丝帘线替代3×0.24/9×0.225CCHT钢丝帘线压延12R22.5挂车专用轮胎的胎体帘布，进行轮胎批量生产，并抽取成品轮胎进行室内试验。

2.1 外缘尺寸

轮胎外缘尺寸按照GB/T 521—2012《轮胎外缘尺寸测量方法》进行测量，胎体采用3× 0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线的12R22.5挂车专用轮胎的充气外缘尺寸测量结果如表2所示。

表2 胎体采用3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线的 12R22.5挂车专用轮胎的充气外缘尺寸测量结果 mm

从表2可以看出，胎体采用3×0.22/9× 0.20CCUT钢丝帘线的12R22.5挂车专用轮胎的充气外缘尺寸符合GB/T 2977—2016《载重汽车轮胎规格、尺寸、气压与负荷》的要求。

2.2 强度性能

轮胎强度试验通过测定轮胎冠部的强度，考察轮胎在行驶过程中承受复杂路面意外撞击时车辆和人员的安全性。强度性能按照GB/T 4501—2016《载重汽车轮胎性能室内试验方法》进行测试，第1—4点的破坏能为2 205 J，第5点的破坏能为3 305 J（未压穿），第5点破坏能为国家标准最小破坏能（2 203 J）的150%。

由此可见，胎体采用3×0.22/9× 0.20CCUT钢丝帘线的12R22.5挂车专用轮胎的强度性能达到国家标准要求。

2.3 耐久性能

轮胎耐久性试验主要考察轮胎胎冠和胎肩部位的耐热性能和耐疲劳性能，是测试轮胎内在质量和使用寿命的重要手段，耐久性试验后的轮胎通常在胎冠和胎肩部位损坏。

轮胎耐久性能的企业标准比GB/T 4501—2016的要求更高，轮胎行驶时间达到国家标准规定的47 h后，行驶时间每延长10 h，轮胎的负荷率增大10%，直到轮胎损坏为止，采用轮胎损坏时的累计行驶时间评价轮胎质量。12R22.5挂车专用轮胎的耐久性试验结果如表3所示。

表3 12R22.5挂车专用轮胎的耐久性试验结果

从表3可以看出，采用两种胎体钢丝帘线的12R22.5挂车专用轮胎的耐久性试验结果都超过国家标准要求的47 h，而且胎体采用3×0.22/9× 0.20CCUT钢丝帘线的轮胎的耐久性试验累计行驶时间比胎体采用3×0.24/9×0.225CCHT钢丝帘线的轮胎延长4.5%。

2.4 高速性能

轮胎高速性能试验是检验在较高行驶速度下轮胎的生热、安全性和使用寿命的手段，高速性能试验后的轮胎通常在胎冠和胎肩部位损坏。

目前还没有全钢载重子午线轮胎高速性能试验的国家标准，因此轮胎高速性能试验按照企业标准进行，在恒温、恒压、恒负荷条件下以一定的初始速度开始试验，每延长一定行驶时间，行驶速度提高10 km·h-1，直到轮胎损坏为止，采用损坏时的最高行驶速度和累计行驶时间评价轮胎质量。12R22.5挂车专用轮胎的高速性能试验结果如表4所示。

表4 12R22.5挂车专用轮胎的高速性能试验结果

从表4 可以看出，胎 体采用3×0.24/9× 0.225CCHT和3×0.22/9×0.20CCUT钢丝帘线的12R22.5挂车专用轮胎的高速性能试验速度级别和累计行驶时间相当。

2.5 胎圈耐久性能

轮胎胎圈耐久性能主要考察胎圈部位在超负荷、低速、低充气压力条件下的耐热和耐疲劳性能，是检验轮胎使用寿命的一种方法。

轮胎胎圈耐久性能按照企业标准进行测试，在超负荷、低充气压力、恒温条件下以固定速度行驶，直到轮胎损坏为止，采用轮胎损坏时的累计行驶时间评价轮胎质量。12R22.5挂车专用轮胎的胎圈耐久性试验结果如表5所示。

表5 12R22.5挂车专用轮胎的胎圈耐久性试验结果

从表5可以看出，胎体采用3×0.22/9× 0.20CCUT钢丝帘线的轮胎的胎圈耐久性试验累计行驶时间比胎体采用3×0.24/9×0.225CCHT钢丝帘线的轮胎延长了13%。

3 经济效益分析

与采用3×0.24/9×0.225CCHT高强度钢丝帘线相比，在保证胎体安全倍数不变的前提下，采用3×0.22/9×0.20CCUT特高强度钢丝帘线的12R22.5挂车专用轮胎的胎体帘布质量减小10%，每条轮胎的生产成本降低0.83元，按我公司12R22.5挂车专用轮胎总产量为105万条计算，节约生产成本约87万元。

4 结论

轮胎室内试验结果表明，胎体帘布采用3×0.22/9×0.20CCUT特高强度钢丝帘线的12R22.5挂车专用轮胎的充气外缘尺寸和强度性能符合国家标准要求，耐久性能、高速性能和胎圈耐久性能与胎体帘布采用3×0.24/9× 0.225CCHT高强度钢丝帘线的轮胎基本相当或略有提高。一年多实际使用结果表明，在12R22.5挂车专用轮胎的胎体帘布中采用3× 0.22/9×0.20CCUT特高强度钢丝帘线替代3× 0.24/9×0.225CCHT高强度钢丝帘线，可以满足轮胎的使用要求，在保证轮胎使用性能的同时，既能促进轮胎轻量化，又能降低生产成本，创造了较高的经济效益和社会效益。