４７Ｏ 轮胎工业 ２Ｏ１２年第３２卷 ２８×９—１５ １ ４ＰＲ宽断面工业车辆轮胎的设计 黄玉君，卿 勤，徐学强，蒋化学，冯友林 （四川海大橡胶集团有限公司，四川简阳 ６４１４０２） 摘要：介绍２８×９—１５ １４ＰＲ宽断面工业车辆轮胎的设计。结构设计：轮胎外直径 ６９６ ｍｉｌｌ，轮胎断面宽ｍｉｉ１，行驶面宽度２０８ ｍｍ，行驶面弧度高２１４ ６．５ ｍｍ，胎圈着合直径 ３８７．５ ｍｍ，胎圈着合宽度 １７８ ｍｍ，断面水平 １８ ｉｎｍ，花纹周节数２４，花纹饱和度 ７１ 。施工设 轴位置（Ｈ１／Ｈｚ）０．８７５，采用横向块状花纹设计，花纹深度计：胎面采用两方三块结构，胎体采用８层１８７０ｄｔｅｘ／２锦纶６浸胶帘布，缓冲层采用２层１４００ｄｔｅｘ／２Ｖ２锦纶６浸胶帘 布；采用半芯轮式成型机成型，立柱式硫化机硫化。成品轮胎性能试验结果表明，轮胎充气外缘尺寸和物理性能符合 相应设计和国家标准要求。 关键词：工业车辆轮胎；宽断面；结构设计；施工设计 中图分类号：Ｕ４６３．３４１ ．５９ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００６—８１７１（２０１２）０８—０４７０ ０３ 随着国内外工矿、仓库、车站、码头等设施的 快速建设和仓储、物流运输业的发展，以及劳动生 产效率的提高，仓库、车站、码头等货物的短距离 转运、搬运量在不断增大，从而对工业车辆及工业 车辆轮胎的需求量也不断增加。为满足市场需 求，通过市场调研，针对仓库、车站、码头等相对特 殊的使用环境，我公司相继设计了２８×９—１５ １４ＰＲ，７．００—１２ １２ＰＲ等规格工业车辆轮胎。现 将２８×９—１５ １４ＰＲ宽断面工业车辆轮胎的设计 情况简介如下。 １ 技术要求 必要条件。参考我公司相近规格工业车辆轮胎的 设计经验，结合外购水胎技术参数情况，本次设计 Ｄ取６９６ ｍｍ，Ｂ取２１４ ｍｍ，外直径膨胀率（Ｄ ／ Ｄ）为１．０２０ １，断面宽膨胀率（Ｂ ／Ｂ）为１．０２８。 ２．２行驶面宽度（ｂ）和弧度高（ｈ） ｂ和 是直接决定轮胎使用性能的重要参 数，对轮胎的耐磨性能、牵引性能、接地面积、抓着 性能影响较大。由于工业车辆轮胎的行驶速度 低、充气压力高、负荷大，因此为提高轮胎的使用 寿命和耐磨性能，增大轮胎的接地面积，减小单位 面积上的压力，ｂ应取较大值，本次设计ｂ／Ｂ取 ０．９７２，则ｂ为２０８ ｍｍ；为提高轮胎耐磨性能，减 根据ＧＢ／Ｔ ２９８２－－２００１，确定２８×９—１５ １４ＰＲ宽断面工业车辆轮胎的技术参数为：标准 轮辋７．０，充气外直径（Ｄ ） ７１０（７００～７３２．５） ｍｍ，充气断面宽（Ｂ ）２２０（２１１～２３５）ｍｍ，标准 充气压力 ９７０ ｋＰａ，标准负荷３ ０５０ ｋｇ。 少轮胎充气后的径向变形，同时兼顾降低胎肩生 热，减少胎肩脱层等质量问题的发生，ｈ／ｂ取 ０．０３ｌ ３，则ｈ为６．５ ｍｍ。 ２．３胎圈着合直径（ｄ）和着合宽度（Ｃ） 通常情况下，ｄ的取值一般根据轮辋类型来 确定，以使胎圈部位的曲线与轮辋边缘有很好的 吻合。该规格轮胎轮辋直径为３８７．４ ｍｍ，综合 考虑轮胎装配及轮胎行驶时的牵引性能，本次设 计ｄ取３８７．５ ｍｍ，Ｃ取１７８ ｍｍ，胎趾倾角为５。。 ２．４断面水平轴位置（Ｈ。／Ｈ：） 断面水平轴是轮胎胎侧屈挠变形最大的部 位，选取不当会导致轮胎早期损坏。断面水平轴 ２结构设计 ２．１ 外直径（Ｄ）和断面宽（Ｂ） 合理设计轮胎模型尺寸是保证成品轮胎充气 外缘尺寸符合国家标准，并获得最佳使用性能的 作者简介：黄玉君（１９６９），女，四川Ｉ眉山人，四』ＩＩ海大橡胶 集团有限公司高级工程师，学士，主要从事轮胎结构设计和工艺 技术管理工作。 向胎圈部位移动，会使胎圈部位应力增大，下胎侧 第８期 黄玉君等．２８×９—１５ １４ＰＲ宽断面工业车辆轮胎的设计 ４７１ 胎里帘线易断线，也易造成胎圈部位的早期损坏； 断面水平轴向胎肩部位移动，会使应力集中到胎 肩部位，造成胎肩脱层等质量问题。本次设计采 用“壮胎侧”的设计思路，适当增大Ｈ，／Ｈｚ，从而 减轻胎圈部位的应力，则Ｈ ／Ｈ 取０．８７５。轮胎 断面示意如图１所示。 图１轮胎断面示意 ２．５ 胎圈曲线圆弧半径（Ｒ ）和Ｒ 圆心位置 为使胎圈能牢固地箍紧于轮辋上，胎圈曲线 圆弧半径应根据轮辋边缘相应部位曲线的圆弧半 径来确定。根据相近规格产品的设计经验，胎圈 曲线圆弧与轮辋边缘相应部位曲线圆弧相交部分 最宽点距离取值等于或大于１～２ ｍｍ，本次设计 该距离取值１．７５ ｍｌＴｌ，则Ｒ４为１６．５ ｍｉｔｔ，Ｒ４圆 心高度为１４ ｉｉｌｍ。 ２．６胎面花纹 胎面花纹设计的优劣，直接影响到轮胎的使 用性能和寿命，同时影响车辆的操纵稳定性和轮 胎对地面的抓着力。根据工业车辆轮胎的作业状 况，胎面采用耐磨性较好的横向块状花纹，花纹深 度为１８ ｍｍ，花纹周节数为２４，花纹饱和度为 ７１ 。为防止花纹出现崩花掉块和花纹沟裂现 象，加强胎面花纹块根部的支撑性能，减小轮胎变 形，在胎面花纹中部设计加强筋，以提高轮胎后期 耐磨性能。胎面花纹展开示意如图２所示。 图２胎面花纹展开示意 ３ 施工设计 ３．１ 胎面 胎面采用两方三块结构，胎面冠部厚度为 ３４．５ ｍｍ，胎肩厚度为３４ ｍｍ，总宽度为４９５ ＩＴｌｍ， 总长度为１ ５５０ Ｉｉｌｍ。 ３．２胎体和缓冲层 胎体采用８层１８７０ｄｔｅｘ／２锦纶６浸胶帘布， 成型方式为２－２，２—２，即４个帘布筒，第１，２层帘 布筒反包，第３层帘布筒正包，最宽位置到达断面 水平轴位置，第４层帘布筒正包，胎体安全倍数为 １４．５。胎体帘布裁断角度取３７。，胎冠帘线角度 取５８。，帘线假定伸张值取１．０３５，以减小轮胎充 气后的径向变形。帘布反包高度接近断面水平轴 位置，以增强下胎侧强度及刚性，避免胎圈部位出 现早期损坏。缓冲层采用２层１４００ｄｔｅｘ／２Ｖ 锦 纶６浸胶帘布，一宽一窄结构，宽缓冲层端点接近 断面水平轴，宽窄缓冲层端点均避开胎肩应力集 中区，减少胎肩脱层现象的发生。 ３．３ 胎圈 钢丝圈采用 Ｏ．９６ ｍｍ的１９ 回火胎圈钢 丝，排列方式为６×６，双钢丝圈结构，安全倍数达 １０．２。三角胶尺寸为８ ｍｍ×１４ ｍｍ。 ３．４成型工艺 成型采用半芯轮式成型机头，机头直径为 ４９０ ｍｍ，机头宽度为３６５ ｍｍ。胎面采用套筒法 成型。 ３．５硫化工艺 硫化采用四立柱式硫化机，硫化条件为：外部 蒸汽压力 （Ｏ．５５±０．０２）ＭＰａ，外温 （１４５±２） ℃，内压 （２．５±０．２）ＭＰａ，过热水进口温度 （１７８±５）℃，总硫化时间 １００ ｒａｉｎ，正硫化时间 ９５ ｍｉｎ ４成品性能 ４．１ 外缘尺寸 安装在标准轮辋上的成品轮胎在标准充气压 力下，轮胎充气外直径和充气断面宽分别为７２０ 和２１５ ｍｍ，符合设计要求。 ４．２物理性能 成品轮胎物理性能试验结果如表１所示。从 表１可以看出，成品轮胎的各项物理性能良好，符 ４７２ 表１成品轮胎物理性能试验结果 轮胎工业 ２０１２年第３２卷 验，主要行驶于水泥路，行驶速度一般为５０ ｋｍ・ｈ～ ，使用３个月，行驶里程达４．８万ｋｍ以 上，花纹剩余深度为１２ ｍｍ。在进行路试的同 时，公司在重庆客户中投放５０条轮胎进行定点跟 踪试验，截至目前市场反馈良好，未出现任何质量 问题。 ５ 结语 ２８×９—１５ １４ＰＲ宽断面工业车辆轮胎的充 气外缘尺寸和物理性能均符合相应设计和标准要 求。批量投入生产并投入仓库及码头等短距离转 合国家标准要求。 ４．３室外装车试验 成品轮胎安装于Ｈ３０型叉车上进行道路试 运场所进行市场验证，效果较好，受到用户的一致 好评，为公司带来了较好的经济效益。 收稿日期：２０ｌ２－０３—０５ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ２８×９—１ ５ １４ＰＲ Ｗｉｄｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｔｉｒｅ ＨＵＡＮＧ Ｙｕ－ｊｕｎ，ＱＩＮＧ Ｑｉｎ，ＸＵ Ｘｕｅ—ｑｉａｎｇ，ＪＩＡＮＧ Ｈｕａ—ｘｕｅ，ＦＥＮＧ Ｙｏｕ—ｌｉｎ （Ｓｉｃｈｕａｎ Ｈａｉｄａ Ｒｕｂｂｅｒ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｉ ｔｄ，Ｊｉａｎｙａｎｇ ６４１４０２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ２８×９～１５ １４ＰＲ ｗｉｄｅ ｐｒｏｆｉｌｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａ１ ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｉｒｅ ｗａｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄＩｎ ．ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｅｒｅ ｔａｋｅｎ：ｏｖｅｒａｌｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ ６９６ ｍｍ，ｃｒｏｓｓ—ｓｅｃｔｉｏｎａｌ ｗｉｄｔｈ ２ １４ ｍｍ，ｗｉｄｔｈ ｏｆ ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ２０８ ｍｍ，ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ６．５ ｍｍ，ｂｅａｄ ｄｉａｍｅ— ｔｅｒ ａｔ ｒｉｍ ｓｅａｔ ３８７．５ ｍｍ，ｂｅａｄ ｗｉｄｔｈ ａｔ ｒｉｍ ｓｅａｔ ｌ ７８ ｍｍ，ｃｒｏｓｓ—ｓｅｃｔｉｏｎａｌ ｌｅｖｅｌ ｒａｔｉｏ（Ｈ１／Ｈ７） ０．８７５，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｂｌｏｃｋ ｐａｔｔｅｒｎ，ｐａｔｔｅｒｎ ｄｅｐｔｈ １８ ｍｍ，ｐａｔｔｅｒｎ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｐｉｔｃｈ ２４， ｂｌｏｃｋ／ｇｒｏｏｖｅ ｒａｔｉｏ ７ １ ９／６．Ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅ ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｗｅｒｅ ｔａｋｅｎ：ｔｗｏ—ｆｏｒｍｕｌａ ａｎｄ ｔｈｒｅｅ ｐｉｅｃｅ ｅｘｔｒｕｄｅｄ ｔｒｅａｄ，８ ｌａｙｅｒｓ ｏｆ １８７０ｄｔｅｘ／２ ｄｉｐｐｅｄ ｎｙｌｏｎ ６ ｃｏｒｄ ｆｏｒ ｃａｒｃａｓｓ ｐｌｙ，２ ｌａｙｅｒｓ ｏｆ １４００ｄｔｅｘ／２Ｖｅ ｄｉｐｐｅｄ ｎｙｌｏｎ ６ ｃｏｒｄ ｆｏｒ ｂｒｅａｋｅｒ ｐｌｙ；ｕｓｉｎｇ ｓｅｍｉ～ｆｌａｔ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏ ｂｕｉｌｄ ｔｉｒｅｓ，ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ｃｕｒｉｎｇ ｐｒｅｓｓ ｔｏ ｃｕｒｅ ｔｉｒｅｓ．Ｉｔ ｗａｓ ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｔｅｓｔｓ ｏｆ ｆｉｎｉｓｈｅｄ ｔｉｒｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｆｌａｔｅｄ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｍｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｉｒｅ；ｗｉｄｅ ｐｒｏｆｉｌｅ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｅｓｉｇｎ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ 子午线轮胎胎面 中图分类号：ｕ４６３．３４１ ．３／．６ 文献标志码：Ｄ 侧部花纹块之间分别通过弓形花纹沟间隔；相邻 两花纹块之间通过倾斜的侧向花纹沟问隔； 相邻两弓形花纹沟之间通过辅助花纹沟连通；侧 部花纹块与胎肩花纹块之间通过纵向圆周花纹沟 间隔，弓形花纹沟连通纵向圆周花纹沟。该轮胎 由青岛黄海橡胶股份有限公司申请的专利 （公开号 ＣＮ ２０１５５２９８１Ｕ，公开日期 ２０１０－０８— １８）“子午线轮胎胎面”，涉及的载重轮胎胎面花纹 包括花纹块、侧部花纹块和胎肩花纹块。位 于胎面位置的花纹块为纵向花纹块，其 左右两侧由内到外依次规则排列侧部花纹块和胎 肩花纹块；花纹块与侧部花纹块之间、相邻两 胎面采用混合花纹，具有足够的制动力和良好的 操纵性能，且外形美观大方。 （本刊编辑部 马 晓）
