全球巨型工程机械轮胎发展概述及我国巨型轮胎制造业面临的机遇和挑战

全球巨型工程机械轮胎发展概述及我国巨型轮胎制造业面临的机遇和挑战内容摘要：

需求及生产状况 目前 ,我国生产大型矿用自卸车的企业主要 有 6家 ,年产量在 500 辆左右 ,2020年可达到 800 辆 ,但大都在 90t 以下 .生产矿用汽车的企业有 内蒙古北方重工业集团有限公司 (213 辆 ),北京 重型汽车制造厂 (117辆 ),北京首钢重型汽车制 造股份有限公司 (50辆 ),本溪北方机械重汽有限 责任公司 (46辆 )和湖南重型汽车制造厂 (20辆 ), 除此之外 ,还有陕西重汽集团 ,重庆红岩汽车有限 责任公司 ,中国重型汽车 集团有限公司和一汽集 团及东风汽车集团股份有限公司等 .另外有少数 几家企业正在研发 90t 以上的矿用自卸车 ,主要 有北方股份有限公司 ,湘潭电机股份有限公司和 三一重工股份有限公司等 ,目前正在逐年形成批 量生产 . 我国十大矿山目前拥有 90t 以上的大型矿 用车辆 1000 多辆 ,除极少数国产外 ,主要来自 CAT等国外六大企业 . 以上车辆年需配置巨型轮胎 1万多条 ,目前 以进口子午线轮胎为主 . 我国大型工程机械轮胎生产已有 5O 多年的 历史 ,早在 1952年即在桦林橡胶厂建立了第 1个 大型工程机械轮胎生产车间 4].随着 2020年全 球性工程机械轮胎热的蔓延 ,我国轮胎企业 (大多 为民营企业 )闻风而动 ,以惊人的速度开发生产巨 型工程机械斜交轮胎 .现在生产大型工程机械轮 胎的企业已达到 30～ 4O 家 ,其中能生产巨型轮胎 的企业在 10家以上 ,有 3家能生产 1600mm(63 第 1 期王松威等 .全球巨型工程机械轮胎发展概述及我国巨型轮胎制造业面临的机遇和挑战 55 英寸 )巨型斜交轮胎 .2020年我国巨型轮胎产量 为 ,占工程机械轮胎总量的 ,全部 为斜交轮胎 ,子午化率为零 .巨型全钢子午线轮 胎长期严重短缺 ,靠国外进口 .2020年以来 ,巨 型全钢子午线轮胎的自主研发打破国外垄断 ,取 得了重大进展 ,但在超大规格 [1600mm(63 英 寸 )以上 ]研发 ,质量稳定和产品寿命 ,检测 ,试验 和现场服务等方面 ,与国际三大巨头尚有较大差 距 ,产业化和大批量生产尚待时日 . (1)中国化工橡胶桂林有限公司 .1986年 , 中国化工橡胶桂林有限公司 (原桂林轮胎厂 )从美 国进口关键设备 ,引进智力人才 ,成为生产巨型轮 胎为主的国内三大巨型轮胎厂家之一 .当时 ,巨 型轮胎产品最大规格为 一 51,与风神轮胎 股份有限公司和天津国际联合轮胎橡胶有限公司 一 起共同为国内南芬 ,元宝山 ,霍林河和德兴等十 大矿山配套服务 .2020年 ,由中国化工集团重 组 ,现名为中国化工橡胶桂林有限公司 .2020 年 一 举开发成功 — 57和 53/8o 一 63等巨型斜 交工程机械轮胎 ,并决定投资 6亿元新建年产 2 万条巨型工程机械子午线轮胎项目 ,目前已开发 出 , 的巨型全钢子午线轮胎产品 ,并已在国内外矿山 试销 .目前 ,中国 化工橡胶总公司巳拥有桂林 ,风 神和青岛黄海 3家工程机械轮胎企业 ,可生产从 小型到巨型各种工程机械轮胎产品 ,成为国内最 大的生产厂家 . (2)上海轮胎橡胶 (集团 )股份有限公司 .多 年来 ,上海轮胎橡胶 (集团 )股份有限公司依靠自 身技术力量 ,借助产学研相结合的技术创新体系 , 启动了巨型全钢子午线轮胎技术攻关项目 ,攻克 六大难题 ,取得了 8项专利成果 .其中包括发明 和参与发明国内外首创的 ”半鼓式一次法 ”巨型工 程机械子午线轮胎成型技术和设备 ,成功开发了 . (3)北京橡胶工业研究设计院 .北京橡胶工 业研究设计院为全国工程机械轮胎研发重点机 构 .2O 世纪 9O 年代 ,参加由国务院重大装备办 公室和原化工部组织的河南 ,天津和桂林 3家巨 型轮胎厂的 . 近几年 ,与山东万达和兴达等企业合作研制开发 大型工程机械子午线轮胎 .最近又与福建海安橡 胶联合 ,投资 轮胎 ,现已建成年产 5000条规 模 ,最终规模将达 到 1万条 . (4)其他 .截至 2020 年 6月 ,我国先后有 12～ 13家轮胎生产厂都宣布要进入制造 1245 mm(49英寸 )以上的巨型子午线轮胎这一行列 . 由山东银宝轮胎集团自主研发的 巨型轮胎于 2020年 11 月成功下线 .先后宣布未 来将生产巨型子午线轮胎的厂家大部分集中在山 东省 ,包括时风 ,双星 ,三角 ,宏宇 ,泰山 ,兴源和万 达等 . 3全球巨型轮胎的技术进步 ,子午化 ,低断面宽基化 (1)大型化 .近几年来 ,巨型轮胎日趋大型 化 ,最大的轮 胎质量已达 4～ 工程汽车 用的 ,154 和 260 t车辆所用的 36.()0R51和 40.()0R57 巨型轮胎已 成主流 ,360t以上车辆所用的 55/80R63和 59/ 80R63等 8O 系列低断面宽基轮胎和大型装载机 用 65 系列低断面轮胎正成为新星 ,59/80R63 VRDPZ轮胎如图 1所示 . 图 159/80R63VRDPZ 轮胎 (2)子午化 .考虑到效益 ,安全和成本 ,巨型 轮胎子午化的倾向十分明显 ,现已高达 90以 上 .预计今后除装载机仍使用部分斜 交轮胎外 , 巨型斜交轮胎将会逐步淘汰 .目前世界三大公司 已全部停止了巨型斜交轮胎的生产 .巨型工程机 械子午线轮胎与斜交轮胎相比 ,可提高行驶性能 , 生热低 ,耐磨 ,抗刺扎和缓冲性能 ,且操纵性能好 , 橡胶工业 2020年第 58卷 负荷能力大 ,使用寿命长 .目前 ,一般巨型斜交工 程机械轮胎使用寿命为 2020h 以内 (— 51 及以下规格的巨型轮胎可超过 3000h),巨型工 程机械子午线轮胎可达 9000h 以上 .重型自卸 车价格高 ,经常昼夜不问断作业 ,设备安全及减少 轮胎维修或更换尤为重要 . (3)低断面宽基化 .轮胎外径增大会使车辆 重心增高而降低操纵稳定性 ,因此汽车对轮胎外 径增大提出了严格限制 .这就迫使巨型轮胎产品 必须走扁平宽基化的道路 .低断面轮胎同时还可 以提高轮胎的负荷性能 .目前 ,35/65R33和 45/ 65R45等超宽低断面 ,低气压设计技术成为大型 装载机轮胎的又一发展趋势 . ,耐热 , 抗切割和耐寒等不同配方 巨型轮胎的使用条件千差万别 ,工作环境恶 劣 ,磨损速度比乘用车轮胎和载重轮胎快 ,一般在 磨损到约 50时易发生切割 ,掉块 现象 .巨型轮 胎的胎面远比其他轮胎厚 ,最厚的可达 120多 驶中发生温度上升过快而引起轮胎内部脱层等现 象 ,必须相应使用低生热 ,高耐磨和抗切割的胶料 配方 .上述性能在配方设计上往往相互冲突而很 难统一 ,需根据工作环境 ,对胶料性能进行折中并 优化配方设计 ,分别设计成不同性能 ,并在轮胎上 标识出耐热或抗切割等差别 ,供用户根据不同的 工况条件选择 ,以发挥轮胎的最佳使用性能 .不 同使用条件下 (TKPH值 ,即负荷与 速度的乘积 )如表 4 所示 . 表 4不同使用条件下 TKPH值 (1)计算机仿真设计。