近年来,随着我国经济的快速腾飞,可持续发展战略的实施,通过扩大内需等拉动经济增长的举措已初显成效,矿山、铁路、公路、输油(气)管线、水电工程等大型国家重点项目相继开工,大型工程机械得到了广泛应用。国内大型露天矿山重型自卸车配套使用的巨型工程子午胎目前完全依赖进口,其价格随着国内外需求量的增长飞速上涨,同时由于供不应求的局面造成进口货源紧张,无法满足供应,订货都有较大的缺口,进口新车有的都无原配轮胎。欧美、日本、澳洲均对工程胎有很大的需求;南美、非洲等国家都处于发展阶段,工程胎需求量也很大,且所有工程胎均依靠进口。所以,开发巨型工程子午胎生产工艺技术,是我国经济发展的需要,也是日益增长的国际市场的需要 。
巨型工程子午胎的生产在国内还是空白,而工程轮胎子午化是发展的必然方向。子午胎在安全性、节能性、承载性和耐用性等方面都明显优于斜交轮胎,是行业发展大势所趋。目前在欧美、日本等发达国家工程子午胎已占主导地位。而目前我国国产巨型工程轮胎绝大多数为斜交结构,所以发展巨型工程子午胎生产工艺技术符合国家的产业政策和行业的发展。目前在矿山使用的巨型子午线工程轮胎纯靠进口,成本高,严重制约了我国矿山企业的发展。若实现国产,可大大节约运输成本。在没有国际同类产品先进技术借鉴和引进的情况下,作为轮胎行业技术研究和开发的龙头单位,北京橡胶工业研究设计院依托其雄厚的技术力量,与福建省海安橡胶有限公司联合开发该项技术。以满足我国采矿业发展的迫切需求,同时大力促进轮胎行业的技术进步。
1、项目技术创新点
该项目主要有以下几方面的创新点:
1)项目的生产制造成套技术中钢丝帘布及其半成品部件生产工艺为国际首创,既节约了设备投入成本,又减少了原材料和能源消耗。
2)在轮胎结构设计过程中,利用非线性有限元分析方法,研发出一套新的设计理论与方法,即“增大轮廓的设计原则”,从而确保轮胎外轮廓确定的合理性。
3)为了适应矿山的苛刻路面条件,特别设计了越野花纹。特点为横向花纹与中部纵向沟联通,花纹与路面的附着性高,散热良好。该花纹已申请了外观专利(专利号:ZL200730331763.5)。
4)工艺方面重点解决成型工艺问题。根据巨胎设计要求,确定了独特的多鼓式二次法成型的施工工艺,并且较好的解决了巨胎成型过程中的胎胚搬运及变形问题。
5)为保证准确确定机头宽度和胎体宽度,开发出了一套既不同于斜交胎,又与全钢胎有一定区别的单独的设计方法。
6)抗切割胎侧胶配方的研究与应用,提高了工程轮胎胎侧部位的耐切割、耐刺扎能力,提高轮胎在恶劣环境下的使用寿命。
7)与钢丝生产厂合作研究,改善调整了直径2.2毫米钢丝圈钢丝镀锌涂层的含量,提高了钢丝与胶料的粘合性能,保证轮胎使用安全 ,延长使用寿命。
8)巨型全钢子午线工程轮胎最佳硫化程度的确认,通过阿累尼乌斯方程式理论计算、硫化工艺条件以及硫化测温的测温结果,调整各胶料的硫化速度,使轮胎整体硫化程度达到最佳匹配。 2008年6月30日中国首条37.00R57巨型工程子午线轮胎下线
2、技术实践
试制成功的37.00R57巨型工程子午线轮胎在两个矿山进行了实际测试。一个是辽宁本钢集团南芬露天铁矿,另一个是江西铜业集团德兴露天铜矿。试验结果:实际行驶里程超过了50000km,使用时间超过4000小时。指标接近或达到国外同类产品水平,得到了用户的认可。 试验用车辆 37.00R57巨型工程子午线轮胎实际使用试验
3、通过技术鉴定
2009年4月24日,北京橡胶工业研究设计院研发的“57〞巨型全钢工程机械子午线轮胎生产工艺制造成套技术”通过了中国石化协会组织的技术鉴定(石化协科鉴字[2009]第032号),鉴定该技术达到了国际先进水平。该技术通过鉴定,标志着我国已经能够自行设计、生产巨型工程机械子午线轮胎。不仅填补了国内技术空白,还解决了我国矿山用轮胎产品依赖进口的局面。逐步推广和完善该技术,形成规模化生产,最终替代进口产品,每年将为国家节约数千万美元外汇,也将为矿山企业带来了更好的经济效益。
目前,在此技术的基础上,北京橡胶工业研究设计院又陆续开发了27.00R49、40.00R57、30.00R51和33.00R51等规格的系列产品,并已顺利投产。形成了一套更加完善的、系统化的技术。
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