CN101306630A - 一种子午线航空轮胎胎圈结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种子午线航空轮胎胎圈结构，其特征是：多层帘布层的帘线与胎面中心呈75°～90°角度排列；在钢丝圈上设置的填充胶条断面形状呈三角形；沿填充胶条和钢丝圈设置有从轮胎内侧向外侧反包且基本呈平行排列的有机纤维帘线的胎圈补强层；在胎圈部位沿轮辋的轮缘至胎趾之间设有胎圈加强胶；钢丝圈上设置有钢丝圈芯包布，这种胎圈结构能够解决子午线航空轮胎胎侧变形大，横向刚性低的问题，能够防止胎圈部位产生脱层，能够防止帘布层末端产生帘线松弛脱层现象，这种轮胎的胎圈结构，可以满足充气子午线航空轮胎在高载荷、高速度条件下使用。

Description

一种子午线航空轮胎胎圈结构

技术领域：

本发明涉及轮胎胎圈，具体是一种子午线航空轮胎胎圈结构。

背景技术：

航空轮胎通常是在高内压、高载荷、大变形、极强的冲击负荷下使用的。目前的子午线航空轮胎由于胎体帘线角度呈子午线方向排列，胎体帘线角度大、帘布层数少、胎侧柔软、在承受高载荷、大变形情况条件下使用时，胎圈部位受到很大的强制变形，促使橡胶在粘弹性作用下内部生热，导致轮胎温度升高。反复产生极大的屈挠变形而容易发生胎圈损坏现象，胎圈部位的损坏一般是靠近轮缘上部，很容易在胎体帘布的反包端头与周围的橡胶界面产生剥离；很容易在钢丝圈或填充胶条与帘布层的界面之间发生脱层或帘线折断现象。从而大大降低了胎圈的耐久性能，严重时造成胎圈脱层、鼓包、甚至发生胎圈爆破现象。因此，胎圈必须要有足够的刚性，使其牢固地紧贴轮辋上。解决好胎圈与柔软的胎侧间有一个适宜的刚性过渡，防止胎圈脱层、断裂或发生其他损坏，提高子午线航空轮胎胎圈耐疲劳性能是轮胎研究工作的重点之一。

发明内容：

本发明的目的是要提供一种子午线航空轮胎胎圈结构，采用该结构制造的子午线航空轮胎，可以提高在高载荷、高速度条件下使用的轮胎胎圈部位的耐久性能。

本发明胎圈结构包括钢丝圈、填充胶、正包与反包钢丝圈的胎体帘布层，其特征是：

1、多层胎体帘布层的帘线与胎面中心呈75°～90°角度排列；

2、在钢丝圈上设置的填充胶条断面形状呈三角形，填充胶条的硬度为邵氏A型硬度70～85度，填充胶条的高度为轮胎断面高度的15～75％；

3、沿填充胶条和钢丝圈设置有从轮胎内侧向外侧反包且基本呈平行排列的有机纤维帘线的胎圈补强层，在这些钢丝圈补强层中，至少有一层补强层的帘线角度与轮胎径向交角为10°～20°；

4、在胎圈部位沿轮辋的轮缘至胎趾之间设有胎圈加强胶，胶料配方的邵氏硬度一般为75～90度；

5、钢丝圈上设置有钢丝圈芯包布，用有机纤维帘布将三角胶条和钢丝圈包在一起，钢丝圈芯包布内侧高度应高于胎体帘布反包高度，但低于轮胎最大断面宽，钢丝圈芯包布外侧高度为三角形胶高度的1/2。

本发明的优点在于能够解决轮胎胎侧变形大，横向刚性低的问题，能够防止胎圈部位产生脱层，能够防止帘布层末端产生帘线松弛脱层现象，轮胎的胎圈结构，可以满足充气子午线航空轮胎在高载荷、高速度条件下使用。

附图说明：

图1为本发明实施例胎圈结构示意图。

图中：1.填充胶  2.钢丝圈  3.钢丝圈芯包布  4.轮辋  5.胎圈补强层  6.胎圈加强胶  7.胎侧  8.胎体帘布层

具体实施方式：

本发明子午线航空轮胎胎圈结构，由钢丝圈2、填充胶1、钢丝圈芯包布3、轮辋4、胎圈补强层5、胎圈加强胶6、胎侧7、胎体帘布层8组成。

1、填充胶1采用硬质胶，胶料的弹性为45Mpa以上的动态弹性模数的胶料，邵氏A硬度70～85度。填充胶1的高度为轮胎断面高度的15～75％。

2、钢丝圈2断面形状为圆形。

3、钢丝圈芯包布3用有机纤维帘布将填充胶1和钢丝圈2包在一起，可提高胎圈部位的横向刚性并减少胎圈变形量。钢丝圈芯包布3内侧高度应高于胎体帘布层8反包高度，但低于轮胎最大断面宽。钢丝圈芯包布3外侧高度为填充胶1高度的1/2。轮胎变形时内侧的钢丝圈芯包布3产生的拉伸应力比胎体帘布层8产生的拉伸应力小得多，因此，其应力不会相互影响，可以有效缓和上述胎体帘布层8以及反包端头之间的剪切力，其结果是可控制从反包部上端产生的帘线松弛和脱开。钢丝圈包布3可以为人造丝、聚酯和芳纶等有机纤维帘线。本实施例采用芳纶帘线。

4、为提高胎圈部屈挠刚性，防止胎圈帘布层反包端部与橡胶产生剥离，防止钢丝圈2、填充胶1与胎体帘布间产生剥离或帘线断裂，设置胎圈补强层5。胎圈补强层5可以提高胎圈的曲挠刚性，防止下胎侧帘布脱层和断裂，以达到提高轮胎侧向稳定性和胎圈耐久性的目的。胎圈补强层5配置在填充胶1外，最好由二层帘布构成且交叉排列。胎圈补强层5的高度(胎圈底部到补强条末端距离)最好为轮胎断面高度的20～65％，为了避免钢丝圈补强层在轮胎内侧的端部发生折断，应把胎圈补强层5设在轮胎的外侧，不要与胎体帘布层8反包端头和填充胶条1的上端重合，也可以包过钢丝圈2内侧。胎圈补强层5可以为人造丝、聚酯和芳纶等有机纤维帘线。本实施例补强层材料采用芳纶帘线。

5、胎体帘布层包圈方法

钢丝圈2的强度利用率随着胎圈结构和包圈方法不同而有差异，胎圈部位胎体帘布采取反-正包方法，其钢丝圈2左右两端承受等同拉伸，则钢丝圈2底部拉伸均匀。

6.设置胎圈加强胶

胎圈加强胶6设置在靠轮缘至胎趾之间，可以抑制和缓和轮胎在高载荷下高速行驶时由轮辋边缘产生的反作用力，可以起到提高下胎侧抗压缩变形能力和增加胎圈与轮辋接触界面的密封性能的作用。要选用生热低的胶料，胶料的邵氏A硬度75～90度。

7.制作中控制好几个比值

为了更好地解决胎圈与柔软的胎侧间有一个适宜的刚性过渡，防止胎圈脱层、帘线断裂或发生其他损坏，从而达到提高子午线轮胎胎圈耐疲劳性能为目的，在胎圈结构设计时应合理控制以下几个比值，胎圈结构如图1所示。

H为轮胎下胎侧高度；H1为填充胶条高度；

X/H2＝0.8～1.05(X为胎踵至钢丝圈内侧的距离，H2为轮缘高)；

Y/H2＝0～0.3(Y为轮缘高度与钢丝圈外直径之差值)；

如果X/H2小于0.8，Y/H2大于0.3，则三角胶条太高，导致胎圈变形量增大。

如果X/H2超过1.05，则胎圈的体积过大，会对轮胎耐久性和轮胎与轮辋配合不利。如果Y/H2小于0，则钢丝圈外直径高过轮缘，胎体帘布层的曲挠集中在钢丝圈的上边缘处，会导致胎体帘布层本身的破坏。

Claims (8)

1、一种子午线航空轮胎的胎圈结构，包括钢丝圈、填充胶、正包与反包钢丝圈的胎体帘布层，其特征是：

(1)多层帘布层的帘线与胎面中心呈75°～90°角度排列；

(2)在钢丝圈上设置的填充胶条断面形状呈三角形；

(3)沿填充胶条和钢丝圈设置有从轮胎内侧向外侧反包且基本呈平行排列的有机纤维帘线的胎圈补强层；

(4)在胎圈部位沿轮辋的轮缘至胎趾之间设有胎圈加强胶；

(5)钢丝圈上设置有钢丝圈芯包布，用有机纤维帘布将三角胶条和钢丝圈包在一起。

2、根据权利要求1所述的子午线航空轮胎的胎圈结构，其特征是：填充胶条为硬质胶。

3、根据权利要求1或2所述的子午线航空轮胎的胎圈结构，其特征是：所述的硬质胶胶条的邵氏A硬度70°～85°。

4、根据权利要求1或3所述的子午线航空轮胎的胎圈结构，其特征是：填充胶条的高度为轮胎断面高度的15～75％。

5、根据权利要求1所述的子午线航空轮胎的胎圈结构，其特征是：至少有一层胎圈补强层的帘线角度与轮胎径向交角为10°～20°。

6、根据权利要求1所述的子午线航空轮胎的胎圈结构，其特征是：胎圈加强胶的邵氏硬度75～90度。

7、根据权利要求1所述的子午线航空轮胎的胎圈结构，其特征是：钢丝圈芯包布的内侧高度应高于胎体帘布反包高度，但低于轮胎最大断面宽。

8、根据权利要求1或7所述的子午线航空轮胎的胎圈结构，其特征是：钢丝圈芯包布外侧高度为三角胶高度的1/2。