无内胎轮胎装配问题研究

第３期　董继学等．无内胎轮胎装配问题研究　
无内胎轮胎装配问题研究　
董继学，曾　清　
（四川海大橡胶集团有限公司，四川简阳６４１４０２）　

摘要：分析无内胎半钢子午线轮胎在整车企业装配过程中遇到的充气困难、装配进轮辋困难、轮胎着合不到位的　
问题，建立轮胎装配过程的变形模型，通过计算得到胎圈变形度（ｅ），并将其与装胎难易程度感觉进行对比，结果表明　
经过修正相应计算参数，ｅ可以很好表征轮胎装配的难易程度。　
关键词：轮胎；装配；胎圈变形度　
中图分类号：ＴＱ３３６．１　４　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００６—８１７１（２０１２）０３—０１３５—０３　

我公司无内胎半钢子午线轮胎长期为长安汽　车公司、重庆庆铃汽车公司等企业配套，在轮胎装　配过程中有时出现装配困难，影响装配效率。通　过不断改进和调整，现基本达到整车企业流水线　作业要求。本文对出现的问题及解决办法作简单　介绍。　１轮胎装配结构　轮胎装配结构如图１所示。　图１轮胎装配结构　２轮胎装配问题及原因分析　２．１充气困难　装入轮辋的轮胎在装配线上平放和正常充气　压力下，轮胎与轮辋预密封不好，漏气速度快，需增　大充气压力或者将轮胎立放并在周向用外力挤压，　才能密封充气。　作者简介：董继学（１９６８一），男，四川荣县人，四川海大橡胶　集团有限公司高级工程师，学士，主要从事轮胎工艺管理工作。　原因：胎圈间距太小或胎侧过于柔软，平放时　
自身受重力作用造成胎圈下垂、间距变小，使轮胎　
与轮辋着合面边缘预密封不好。　
２．２装配困难　
（１）在轮胎卡入轮辋过程中，轮胎胎圈间距过　
大，在最后上胎圈卡入轮辋时，轮胎上胎圈下压困　
难，不易使部分胎圈预先落入沟槽，需大力下压并　
要求很高的操作技能才能完成，导致装胎效率低。　
原因：胎侧整体刚性过大，往往表现在低断面　
轮胎上，胎冠有冠带条缠绕时，轮胎胎侧并拢更为　
困难。　
（２）在轮胎卡人轮辋过程中感觉轮胎很紧，轮　
胎与装胎机械手之间摩擦较大，装胎机旋转吃力，　
装胎效率低。　
原因：胎圈刚度较大使胎圈整体变形困难。　
２．３胎圈着合不到位　
卡入轮辋的轮胎在正常装配充气压力下，胎圈　
无法快速与轮辋正常贴合紧密，部分胎圈卡在轮辋　
止回槽上，需经过外力震动胎体，或停放一定时间　
才能够到位，不适应流水线装配要求。　
原因：轮胎相对于轮辋过盈量较大，且胎圈刚　
度大。　

３解决措施和效果　
３．１充气困难　
控制轮胎硫化后检验、库存、运输过程中的挤　
压变形。对轮胎充气后各种状态下的变形测量结　
果表明，轮胎在由高温冷却到环境温度时，轮胎变　
轮胎工业　２０１２年第３２卷　
形最大，且不易恢复；重叠加压存放对轮胎变形也　
会产生很大影响。可见胎圈间距小的轮胎在后充　
气至检验段应避免叠放。我公司通过现场控制，　
使最小胎圈问距得到较好的保证，解决了充气困　
难问题。　
３．２装配困难　
调整施工设计和轮廓设计，降低胎侧和胎圈　
刚度，如将２３５／７５Ｒ１５　ＬＴ胎圈宽度由１９　ｍｍ调　
整为１５　ｍｍ，将三角胶高度由５０　ｍｍ调整为４Ｏ　
ｍｍ；适当降低胎圈护胶硬度，增加胎圈护胶韧　
性，提高胎圈局部变形能力。改进后２３５／７５Ｒ１５　
ＬＴ规格轻型载重子午线轮胎在重庆庆铃汽车公　
司和绵阳华瑞汽车公司现场装配效率得到较大提　
高。按该方案改进后的轮胎同时也解决了轮胎不　
易着合到位的问题。在安全性能试验中，改进后　
轮胎的脱圈阻力和耐久性能与改进前一致。　

４轮胎装配难易评价　
４．１胎圈变形　
轮胎装配困难只是一种感觉，如轮胎紧等，这　
种感觉不能直接通过测量分析，但是，轮胎装配难　
易与轮胎一些固有特性，如胎圈刚度等有较大关　
联。为准确控制产品质量，尝试用测量轮胎刚度　
等特性评价轮胎装配的难易程度。图２所示为模　
拟轮胎装配过程中胎圈发生的变形情况，其中黑　
线为轮胎用装胎机旋入轮辋时胎圈的变形情况，　
可以发现，胎圈变形比较大，而且发生在多个方　
向匕。　

图２轮胎装配过程中胎圈发生的变形　
４．２定量方法　
将胎圈变形分解到几个特征方向上，在这些　
方向上的变形难易程度容易定义和测量，将测量　

结果转化成一个指标值——胎圈变形度（ｅ），若指　
标值与装配难易程度有较好关联，就可以量化地　
评价装配难易程度。经分析，定义和测量了如图　
３和４所示的两种变形下的刚度。　

图３轮胎装配过程中胎圈变成椭圆形　
图４轮胎装配过程中胎圈折叠变形　
图３的测量方法为：用一对直径为５０　ｍｍ的　
分离杆，沿轮胎直径方向对轮胎一侧胎圈进行拉　
伸，使轮胎由原来的圆形变成椭圆形，若施加恒定　
的力（－厂　），定义产生的径向变形值为　
ｄ　一ｄｌ—ｄ　
径向变形率（　）为　
ｍｌ—ｄ　／ｄ　
径向刚度（Ｇ　）为　
Ｇ１一ｆ１／ｍ１　
图４的测量方法为：将轮胎一侧胎圈用一个　
Ｔ型架固定半个圆，如图中所示轮胎的Ｂ，Ｃ和　
Ｄ点处固定，活动臂Ａ点能够向固定臂Ｃ点方　
向折叠，通过活动臂Ａ点对轮胎胎圈向外侧施　
加固定的力矩（Ｌ），推动胎圈产生弯折变形，同　
时活动臂与原位置形成夹角　，定义弯折变形率　
（　２）为　
ｍ２一ｄｓｉｎｙｄ—ｓｉ＠　
第３期　董继学等．无内胎轮胎装配问题研究　
弯折刚度（Ｇ２）为　
Ｇ２：Ｌ／　２　
定义ｅ为　
ｅ—ｋ１Ｇ１＋ｋ２Ｇ２　
式中，ｋ　和ｋｚ分别为量纲Ｎ　和（Ｎ・ｍ）　的因　
数，用以修正Ｇ　和Ｇ　对装胎难度的影响。通过　
大量试验分析，在厂　为６００　Ｎ，Ｌ为１５０　Ｎ・ｍ　
时，对于轮辋直径１６英寸及以下，高宽比为６０及　
以上的半钢子午线轮胎能产生满足装配分析的变　
形量，此时　１取０．１　Ｎ　，ｋ　取０．４３（Ｎ・ｍ）～，　
轮胎装配难易程度与ｅ有较好的相关性。对不同　
规格轮胎的￡以及２３５／７５Ｒ１５　ＬＴ轮胎改进前后　
的ｅ进行装胎试验对比，得到ｅ与感觉的装胎难　
易程度的关系如表１所示。其中序号１和３分别　
为改进前后的２３５／７５Ｒ１５　ＬＴ状况，不同规格的　
轮胎在ｅ相同的情况下，操作工装胎难易程度感　
觉基本一致。　

表１　ｓ与感觉的装胎难易程度的关系　
序号　ｅ　装胎难易程度　
３　２００　装配困难，效率低　
２　６００　能顺利装配，但需人工辅助，以保证胎位较正　
２　２００　能顺利装配，需要较少人工辅助　
１　８００　装配十分顺利，基本不需人工辅助　

５　结语　
通过建立轮胎装配过程的变形模型，可计算　
胎圈变形度，将其与装胎难易程度感觉进行对　
比，结果表明经过修正＿厂ｌ，Ｌ和对应系数，ｅ可以　
很好表征轮胎装配的难易程度。对于其他轮胎，　
需要相应对参数进行修正，应该也可以用ｅ表征　
装胎难易程度。当然，轮胎装配时涂刷润滑剂的　
差异会对装胎难易程度有较大影响，试验时应尽　
量保证相同的润滑操作方式和多名装胎工重复进　
行，取平均值并观察效果。　
第６届全国橡胶工、　用织物和骨架材料技术研讨会论文　

蒂坦２０１２年的销售额预计增长高达３６　
中图分类号：ＴＱ３３６．１　文献标志码：Ｄ　
美国《全球轮胎新闻》（ｗｗｗ．ｇｌｏｂａｈｉｒｅｎｅｗｓ．　

ｃｏｒｎ）２０１１年１２月１３日报道：　
蒂坦国际公司董事长兼首席执行官泰勒预计　
２０１２年蒂坦销售额增长将跃升２１　～３６　，由于　
该公司主要市场需求强劲，其税前营业收人占销　
售额的比例达１３％～１５　。　
“农业轮胎市场依然强劲，工程机械正在蓬勃　
发展，而且可以看到在出口市场的巨大机遇”，泰　
勒称，“假设原材料成本变化不大，预计蒂坦２０１２　年销售额将达到１７亿～１９亿美元。也就是说，　该销售额将使税息折旧及摊销前利润（ＥＢＩＴＤＡ）　达到２．２５亿～３．００亿美元。”　泰勒称，公司的工厂生产改进、任务的及时完　成或可能的收赂等都有可能成为推动更高发展的　催化剂。　蒂坦最近才走出冗长的购买固特异欧洲农业　轮胎资产的影响，但蒂坦仍在进行其他潜在的收　购，尽管对固特异欧洲农业轮胎收购业务仍在进　行中，但是收购细节未透露，需等公司发出公告。　泰勒称，２０１１年销售额预计为１４亿美元，即　２０１１年９月份所作的预测未变。　蒂坦于２０１１年１２月１３日在与分析师的会　议中讨论２０１２年更详细的计划。　（田军涛摘译吴秀兰校）　韩泰匈牙利工厂：２　５００万条轮胎　中图分类号：ＴＱ３３６．１　文献标志码：Ｄ　美国《现代轮胎经销商》（ｗｗｗ．ｍｏｄｅｒｎｔｉｒｅ—　ｄｅａｌｅｒ．ｃｏｒｎ）．２０１１年１２月２１日报道：　韩泰轮胎欧洲公司宣布，其在匈牙利工厂的　生产线于２０１１年１１月第２　５００万条轮胎下线。　工厂第２条生产线的成功完成具有里程碑意义。　
公司称，其增长受欧洲市场对韩泰轮胎需求　
增长的带动。该公司还为领先的汽车制造商扩大　
原配胎供应。２００９年，韩泰轮胎宣布将使其工厂　
的产量翻番。　
韩泰轮胎建立匈牙利工厂共投资５．５亿欧　
元，公司表示，最近在达到满负荷生产后，每年可　
生产１　２００万条轮胎并雇用２　０００人。　
执行副总裁兼欧洲负责人崔锦旭说：“欧洲工　
厂是我们在欧洲的运作心脏，并已在我们的经营　
战略中起关键作用，而且欧洲是韩泰轮胎最重要　
的市场之一。”　
（田军涛摘译吴秀兰校）