CN102358110B - 一种采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及子午胎制造领域，尤其涉及一种采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎及其制造方法。该子午胎包括胎面、带束层和胎侧，所述的带束层由1#带束层、2#带束层、3#带束层和4#带束层和0#带束层，1#带束层设置在底部为过渡层，2#带束层和3#带束层依次设置在1#带束层的上方，4#带束层设置在3#带束层的上方，所述的2#带束层的两端宽于1#带束层，所述的0#带束层为与轮胎周向一致的缠绕式钢丝帘布，0#带束层设置在通过缠绕法对称贴合在1#带束层两侧2#带束层的下方。本发明有效地约束轮胎肩部变形，优化带束层应力、胎面接地压力分布，提高了耐久性能、耐磨性能、负荷性能，降低了油耗。

Description

一种采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎及其制造方法

技术领域

本发明涉及子午胎制造领域，尤其涉及一种采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎及其制造方法。

背景技术

轮胎的带束层结构设计会影响轮胎的性能和使用寿命，因而，设计一种高性能、高使用寿命的带束层结构显得十分重要。目前，子午胎的带束层结构应用中，主要有：具有0度带束层的结构如图1所示）和无0度带束层的结构4层带束层结构如图2所示）两种。

0度带束层结构：1#带束层5、2#带束层6为工作层主要承担轮胎周向力、通常钢丝强度较高）1#带束层5与周向通常与周向成24度，即为工作层同时带束层角度较大起到带束层与胎体过渡作用。3#带束层7为保护层，主要防止胎面受到刺扎损伤到工作层，肩部0度带束层9主要增加肩部刚性，防止肩部变形造成肩空，同时能够降低轮胎滚动阻力，使轮胎节油。

4层带束层结构：1#带束层5又称过渡层，通常与周向成45～50度角，主要起到胎体到带束层角度过渡作用，2#、3#带束层6、7为主要工作层，4#带束层8为保护层。4层结构有带束层刚性过渡均匀，利于磨耗等优点。

关于0度带束层结构、4层带束层结构各有优缺点，国内轮胎使用负荷较大普遍采用0度结构、国际上轮胎使用负荷较小采用4层结构的更多。4层带束层结构较0度带束层结构具有更好的耐磨性能、翻新性能。0度带束层结构较4层带束层结构具有低油耗、高肩部耐久、高抗载性能等几大优势。但其零度带束层下方的带束层区域应力过大，且不利于翻新，某些花纹形式应用后，易出现花纹沟底裂，大幅降低轮胎的使用寿命，其应用受到局限，优势也无法充分发挥。

子午化、无内化、扁平化是全钢子午胎的发展方向，欧美、日本等发达国家子午化、无内化已达到90%以上，低断面全钢无内胎以其优异的耐磨性、操纵安全性及低滚动阻力节油）正成为其主流产品。无内胎高端市场外资品牌具有一定品质优势，尤其是驱动轮以及高档卡客车轮胎，米其林BS等国外品牌占有主导地位，其突出特点是磨耗性能优异、翻新率高、工艺符合性高加之品牌培育时间长因此市场认可度高。因此，开发设计拥有自主知识产权的、各项性能优异的低断面全钢无内胎，无论调整企业产品结构还是长期的民族轮胎产业业发展都显得尤为重要。

发明内容

为了解决0度带束层结构、4层带束层结构的缺点，综合利用它们的优点，本发明的一个目的是提供一种采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎，该子午胎综合以上两种结构，具有高肩部耐久性、高抗载性、低油耗，同时不影响翻新性能、耐磨性能，也完全消除了原具有0度带束层的结构对耐花纹沟底裂性能的影响。本发明的另外一个目的是提供上述采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎的制造方法。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎，该子午胎包括胎面、带束层和胎侧，所述的带束层由1#带束层、2#带束层、3#带束层和4#带束层和0#带束层，1#带束层设置在底部为过渡层，2#带束层和3#带束层依次设置在1#带束层的上方，4#带束层设置在3#带束层的上方，所述的2#带束层的两端宽于1#带束层，所述的0#带束层为与轮胎周向一致的缠绕式钢丝帘布，0#带束层设置在通过缠绕法对称贴合在1#带束层两侧2#带束层的下方。

作为进一步的改进，所述的0#带束层由一根或数根平行钢丝通过连续缠绕法获得，钢丝表面覆有橡胶，钢丝方向和轮胎周向一致；0#带束层具有40-60mm的宽度，于1#带束层两边对称分布，且内端点与1#带束层外端点的距离为0-5mm。

作为进一步的改进，所述的1#带束层由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有18°-30°的角度。

作为进一步的改进，所述的2#带束层由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有15°-25°的角度；2#带束层的两端宽于0#带束层的长度为10-20mm。

作为进一步的改进，所述的3#带束层由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有15°-25°的角度；3#带束层的两端窄于2#带束层的长度为10-20mm。

作为进一步的改进，所述的4#带束层由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有15°-20°的角度；4#带束层具有30-60mm的宽度。

为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种制造上述的采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎的方法，该方法包括以下的步骤：

1）预先制备1#带束层、2#带束层、3#带束层和4#带束层；

2）轮胎胎胚成型时，贴合1#带束层；

3）将预先覆胶的一根或数根平行钢丝通过连续缠绕法制成一定宽度的帘布，并通过机械装置传递至成型机贴合鼓贴合0#带束层；

4）按次序贴合2#带束层、3#带束层和4#带束层；

5）进行其余成型步骤；

6）进行其余制造步骤。

本发明综合0度带束层结构、4层带束层结构，显其优势，蔽其缺点。设计了一种新的轮胎带束层结构，将0#带束层通过缠绕法置于最宽带束层下方，使其既发挥其约束胎肩变形的作用，又不直接与胎面接触，从而消除对轮胎性能的负面影响。新的缠绕法工艺，因其钢丝为完全连续，使0#带束层可由原两层减为1层，轮胎轻量化的同时，保证了整体强度。本发明有效地约束轮胎肩部变形，优化带束层应力、胎面接地压力分布，提高了耐久性能、耐磨性能、负荷性能，降低油耗，完全消除了普通具有0度带束层的结构对轮胎翻新、耐花纹沟底裂性能造成的影响，从而大幅度提升单胎利用率，促进节能减排。

附图说明

图1为0度带束层结构的示意图。

图2为4层带束层结构的示意图。

图3为本发明缠绕式钢丝带束层结构的子午胎示意图。

具体实施方式

如图3所示的一种采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎，该子午胎包括胎面1、带束层3和胎侧2，所述的带束层3由0#带束层4、1#带束层5、2#带束层6、3#带束层7和4#带束层8，1#带束层5设置在底部为过渡层，2#带束层6和3#带束层7依次设置在1#带束层5的上方，4#带束层8设置在3#带束层7的上方，所述的2#带束层6的两端宽于1#带束层5，所述的0#带束层4为与轮胎周向一致的缠绕式钢丝帘布，0#带束层4设置在通过缠绕法对称贴合在1#带束层5两侧2#带束层6的下方。

如图4所示，0#带束层4由一根或数根平行钢丝通过连续缠绕法获得，钢丝表面覆有橡胶，钢丝方向和轮胎周向一致； 0#带束层4具有50mm的宽度，于1#带束层5两边对称分布，且内端点与1#带束层5外端点的距离为2mm。所述的1#带束层5由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有20°的角度。所述的2#带束层6由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有20°的角度；2#带束层6的两端宽于0#带束层4的长度为15mm。所述的3#带束层7由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有20°的角度；3#带束层7的两端窄于2#带束层6的长度为15mm。所述的4#带束层8由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有15°的角度；带束层4具有50mm的宽度，且位于带束层3上方。

制造上述的采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎的方法，该方法包括以下的步骤：

1、预先制备1#带束层5、2#带束层6、3#带束层7和4#带束层8；

2、轮胎胎胚成型时，贴合1#带束层5；

3、将预先覆胶的一根或数根平行钢丝通过连续缠绕法制成一定宽度的帘布，并通过机械装置传递至成型机贴合鼓贴合0#带束层4；

4、按次序贴合带束层2、带束层3、带束层4；

5、进行其余成型步骤；

6、进行其余制造步骤。

2010年度在杭州中策橡胶有限公司生产的11.00R20CM958规格利用现有设备进行了多轮产品试制试验、并进行了机床试验，该项技术在工艺上是可行的，同可以大幅提高成型效率，轮胎耐久试验达到90h以上，达到国外米其林同规格耐久水平，现阶段在385/55进行了试验，并取得较好试验结果。

该项技术主要应用于65系列以下的低断面全钢无内胎，其技术主要特点是提高肩部周向箍筋力，避免低断面轮胎高速下的提肩现象，改善轮胎接地形状、压力分布及应力分布，进而提高轮胎耐久性能、磨耗性、降低生产成本，促进节能减排和提高轮胎翻新性能。

Claims (5)

1.一种采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎，该子午胎包括胎面（1）、胎侧（2）和带束层（3），所述的带束层（3）包括1#带束层（5）、2#带束层（6）、3#带束层（7）和4#带束层（8），1#带束层（5）设置在底部为过渡层，2#带束层（6）和3#带束层（7）依次设置在1#带束层（5）的上方，4#带束层（8）设置在3#带束层（7）的上方，其特征在于：该带束层还包括0#带束层（4），所述的2#带束层（6）的两端宽于1#带束层（5），所述的0#带束层（4）为与轮胎周向一致的缠绕式钢丝帘布，0#带束层（4）设置在通过缠绕法对称贴合在1#带束层（5）两侧2#带束层（6）的下方；所述的0#带束层（4）由一根或数根平行钢丝通过连续缠绕法获得，钢丝表面覆有橡胶，钢丝方向和轮胎周向一致；0#带束层（4）具有40-60mm的宽度，于1#带束层（5）两边对称分布，且内端点与1#带束层（5）外端点的距离为0-5mm；所述的1#带束层（5）由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有18°-30°的角度。

2.根据权利要求1所述的一种采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎，其特征在于：2#带束层（6）由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有15°-25°的角度；2#带束层（6）的两端宽于0#带束层（4）的长度为10-20mm。

3.根据权利要求1所述的一种采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎，其特征在于：3#带束层（7）由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有15°-25°的角度；3#带束层（7）的两端窄于2#带束层（6）的长度为10-20mm。

4.根据权利要求1所述的一种采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎，其特征在于：4#带束层（8）由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有15°-20°的角度；4#带束层（8）具有30-60mm的宽度。

5.一种制造如权利要求1所述的采用缠绕式钢丝带束层结构的子午胎的方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：

1）预先制备1#带束层（5）、2#带束层（6）、3#带束层（7）和4#带束层（8）；

2）轮胎胎胚成型时，贴合1#带束层（5）；

3）将预先覆胶的一根或数根平行钢丝通过连续缠绕法制成一定宽度的帘布，并通过机械装置传递至成型机贴合鼓贴合0#带束层（4）；

4）按次序贴合2#带束层（6）、3#带束层（7）和4#带束层（8）；

5）进行其余成型步骤；

6）进行其余制造步骤。

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