CN104175807B - 一种煤矿井下无轨胶轮工程车用实心轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种煤矿井下无轨胶轮工程车用重载防脱和防轮辋变形实心轮胎，包括轮胎橡胶部和轮辋本体，所述轮辋本体包括轮辋筒体和垂直设于该轮辋筒体两侧壁的轮辋边部，所述轮辋边部位于轮辋筒体外周圈处设有边部气孔，所述轮辋筒体上设有筒体气孔。本发明边部气孔和筒体气孔的作用有：1.轮胎胶料镶嵌到气孔内部，使得轮胎橡胶部与轮辋本体进行咬合；2.轮胎行驶时产生的热量可以从此孔挥发出去；3.轮胎在行驶时产生的应力可以从此孔分散出去；提高了承载能力，避免受力过大造成轮胎橡胶部的脱圈和轮辋本体变形。

Description

一种煤矿井下无轨胶轮工程车用实心轮胎

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，特别是指一种煤矿井下无轨胶轮工程车用重载防脱和防轮辋变形实心轮胎。

背景技术

目前，国内港口、车站货场工矿企业，尤其在煤矿井下使用无轨胶轮工程车辆较为普遍，煤矿井下用无轨胶轮工程车辆的特点是载荷高，速度低，安全性要求极高，一般在时速25km/h条件下使用不会对车辆产生震动，更能避免突然爆胎产生火花引起可燃性气体或粉尘(例如煤矿井下的甲烷、粉尘等可燃性物质)的爆炸，使用寿命长。

现有充气轮胎载荷低，在受到冲击时易造成爆胎导致有火花溅出，易产生爆炸的危险，另外突然爆胎会对车辆造成损坏，对驾驶人员和行车安全造成隐患，同时影响了正常生产，造成本升高，低载荷也不能适矿用和特殊的车辆发展。现在技术的平板车辆上广为使用实心轮胎，以满足低速重载、短途运输的要求。这种实心轮胎具有更加强大的负载能力，且不怕刺，不会爆裂，无需冲气等优点，抗震性能够满足车辆要求，在频繁受到过大冲击载荷时能有效地保护车辆机械部件。矿业装备车辆和特种车辆速度低，使用环境恶劣，载荷高，而低速行驶弥补了实心轮胎减震性不好的缺陷，例如装载机是在轮胎不动时装载货物的，或者低速下工作，弥补了生热快，不易散热的问题，在受力上也给了轮胎自我调整的时间。比如矿用车辆和特种车辆在作业时几乎不行走或行驶速度很低，这给了轮胎性能恢复机会，低速高载的工况在路面不平时产生的巨大冲击载荷使得充气轮胎和填充轮胎无法适应，瞬间生热也无法适应，所以应该科学的讲在矿业装备车辆和特种车辆这个新兴市场上本发明是充分的，有效的，科学的。

如果行驶速度在50kw/h以上时，充气轮胎乘坐舒适，车辆稳定。如果在 70kw/h以上和持续作业里程20小时以上时，橡胶实心轮胎从各方面比不上充气轮胎。

现有技术的平板车辆上广为使用实心轮胎，以满足低速重载、短途运输的要求。这种实心轮胎虽具有负载能力大、不怕刺、不会爆裂、无需冲气等优点，但存在着抗震性能差，易加速相关零部件的磨损等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种煤矿井下无轨胶轮工程车用重载防脱和防轮辋变形实心轮胎，以解决现有技术中的实心轮胎抗震性能差的问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种煤矿井下无轨胶轮工程车用重载防脱和防轮辋变形实心轮胎，包括轮胎橡胶部和轮辋本体，所述轮辋本体包括轮辋筒体和垂直设于该轮辋筒体两侧壁的轮辋边部，所述轮辋边部位于轮辋筒体外周圈处设有边部气孔，所述轮辋筒体上设有筒体气孔。

其中，所述轮辋筒体外周圈上设有环形槽。

其中，所述轮辋筒体内周圈上设有轮辋辐板，所述轮辋边部朝向轮辋筒体内周圈的一侧与轮辋辐板之间设有筋板。

其中，所述筋板从轮辋筒体内周圈朝轮辋筒体径向延伸。

其中，所述轮辋边部朝向轮辋筒体内周圈的一侧设有第一散热孔和第二散热孔，所述第一散热孔和第二散热孔沿圆周方向均布，所述第一散热孔设于靠近轮辋边部的两侧边缘，所述第二散热孔设于靠近轮辋筒体的底两侧边缘，所述第一散热孔和第二散热孔在径向上错位分布。

其中，所述筋板上与轮辋辐板连接处设有筋板切割孔。

其中，所述轮胎橡胶部包括从外层向内层依次设置胎面胶层、缓冲胶层以及用于配合轮辋本体的基部胶层，所述缓冲胶层的外周圈轮廓线和内周圈轮廓线均为外凸弧线，所述轮胎橡胶部的侧壁轮廓线为内凹弧线。

其中，所述缓冲胶层的侧壁轮廓线为内凹弧线，所述内凹弧线至少一部分延伸至所述胎面胶层的侧壁。

其中，所述轮胎橡胶部的胎冠轮廓线为一直线，所述轮胎橡胶部的胎肩轮廓线为与所述胎冠轮廓线相切的圆弧线。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，本发明的边部气孔的作用有：1.轮胎胶料镶嵌到气孔内部，使得轮胎橡胶部侧壁与轮辋边部进行咬合；2.轮胎行驶时产生的热量可以从此孔挥发出去；3.轮胎在行驶时产生的应力可以从此孔分散出去。

筒体气孔的作用有：1.轮胎收到外力变形使得基部胶层的胶料易变形，筒体气孔的设置使应力形变迅速向轮辋筒体的两边分散，避免过多应力集中在轮辋辐板，避免引起变形；2.增大基部胶层与轮辋筒体的接触面积，可提高载荷；3.轮胎胶料镶嵌到筒体气孔内部形成一整体结构，提高结构稳定性。所述第一散热孔和第二散热孔在径向上错位分布，其作用是起到增加轮辋弹性作用；起到轮辋和轮胎的散热作用；可以极大降解轮辋筒体底部的焊接应力；可以排除轮辋本体内部的杂物；提高了承载能力，避免受力过大造成轮胎橡胶部的脱圈和轮辋本体变形。

附图说明

图1是本发明实施例的煤矿井下无轨胶轮工程车用重载防脱和防轮辋变形实心轮胎的整体截面示意图；

图2是本发明实施例的煤矿井下无轨胶轮工程车用重载防脱和防轮辋变形实心轮胎的上部截面示意图；

图3是本发明实施例的轮辋本体的整体截面示意图；

图4是本发明实施例的轮辋本体的上部截面示意图；

图5是本发明实施例的煤矿井下无轨胶轮工程车用重载防脱和防轮辋变形实心轮胎的整体侧视图。

[主要元件符号说明]

1：轮胎橡胶部；

11：胎面胶层；

111：胎冠轮廓线；

112：胎肩轮廓线；

12：缓冲胶层；

121：外周圈轮廓线；

122：内周圈轮廓线；

123：内凹弧线；

13：基部胶层；

2：轮辋本体；

21：轮辋筒体；

211：筒体气孔；

212：环形槽；

22：轮辋边部；

221：边部气孔；

222：第一散热孔；

223：第二散热孔；

23：轮辋辐板；

231：辐板通孔；

232：安装螺孔；

233：轴孔；

24：筋板；

241：筋板切割孔。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有技术中的实心轮胎抗震性能差的问题，提供一种煤矿井下无轨胶轮工程车用重载防脱和防轮辋变形实心轮胎。

如图1所示的，本发明实施例提供的一种煤矿井下无轨胶轮工程车用重载防脱和防轮辋变形实心轮胎，包括轮胎橡胶部1和轮辋本体2，所述轮胎橡胶部1包括从外层向内层依次设置胎面胶层11、缓冲胶层12以及用于配合轮辋本体1的基部胶层13。

由于胎面胶层11直接与地面接触，承受苛刻的外部应力作用，要求胶料有良好的耐磨性，同时还应具有强韧性和高弹性，以减少轮胎生热，提高抗刺 扎性能，具有良好的耐老化性能，以提高使用寿命。为满足上述性能要求，在胎面胶配方设计时，应正确选择胶种和其它配合剂。缓冲胶层12的胶料必须具备三方面的作用：1.起到与上层的胎面胶层与下层的基部胶层粘合和过渡作用；2.对外力应变有缓冲作用；3.轮胎受力是“山峰形”分布，中间层最高，生热也较大，要求此部位胶料具备低生热，高散热，粘合性好，耐疲劳性好，耐热性能高的特性。基部胶层13的作用有三方面：1.与金属制成的轮辋本体有良好的粘合效应，能够成为一个整体；2.受到外来应力和应变时向轮辋本体的传力要均匀过渡；3.受到轮胎侧向力和转向力时其变形小，能够与上层胶料协调应变，达到有利于轮辋本体上力的传递和分散，减少应力对轮辋本体的作用。本发明的轮胎橡胶部的结构效果为：适应了在动态下的应力应变，发挥了减震器和弹簧的作用，做到基部胶层的力逐步减小，轮胎具备了这种结构适应了外力对轮胎橡胶层的作用。

如图2所示的，所述缓冲胶层12的外周圈轮廓线121和内周圈轮廓线122均为外凸弧线，所述缓冲胶层12的侧壁轮廓线为内凹弧线123，所述内凹弧线123至少一部分延伸至所述胎面胶层11的侧壁。所述轮胎橡胶部1的胎冠轮廓线111为一直线，所述轮胎橡胶部1的胎肩轮廓线112为与所述胎冠轮廓线111相切的圆弧线。

所述缓冲胶层12的侧壁轮廓线为内凹弧线，轮胎受到外力作用时，避免侧部向外胀大脱层和侧部裂口，甚至影响车辆正常行走，引导外力应变作用在内部缓冲胶层，可以起到缓解应力应变和减震作用，增加了承载能力。胎肩轮廓线112其作用是：在轮胎受到外力作用时，可以减少对肩部的磨损，有利于轮胎转向和肩部应力分散，增加了承载能力。胎冠轮廓线111的作用是：这种水平式胎冠结构极大地增大了轮胎接地面积，减少了轮胎单位面积受力，增加了受力和承受应变的均匀性，减少对轮辋的作用，提高承载能力。缓冲胶层12的外周圈轮廓线121和内周圈轮廓线122的作用是：这种向外凸的弧形曲线，可以很快接收到外力，使外力很快作用到缓冲胶层部位的胶料，从而提高承载能力，避免受力过大造成轮胎橡胶部脱圈和轮辋本体变形。

如图3和图4所示的，所述轮辋本体2包括轮辋筒体21和垂直设于该轮辋筒体21两侧壁的轮辋边部22，所述轮辋边部22位于轮辋筒体21外周圈处 设有边部气孔221，所述轮辋筒体21上设有筒体气孔211。所述轮辋筒体21外周圈上设有环形槽212。所述轮辋边部22朝向轮辋筒体21内周圈的一侧设有第一散热孔222和第二散热孔223。如图5所示的，所述第一散热孔222和第二散热孔223沿圆周方向均布，所述第一散热孔222设于靠近轮辋边部22的两侧边缘，所述第二散热孔223设于靠近轮辋筒体21的两侧边缘，所述第一散热孔222和第二散热孔223在径向上错位分布。

轮辋边部22高出轮辋筒体形成了一个巨大的凹形结构，增加了轮辋边部受力，使得基部胶层受力和形变可减少80％，减小了对轮辋辐板的作用力和形变，尤其轮胎转向时更加明显，避免了基部胶层和轮辋本体之间浸水和杂物，达到了提高承载能力，避免受力过大造成轮胎橡胶部脱圈和轮辋本体变形。轮辋边部另一侧朝轮辋筒体的心轴方向延伸，可以充分与轮辋辐板、筋板和轮辋筒体进行焊接，增加了轮辋本体抗磕碰变形的能力，提高了轮辋强度。轮辋筒体21是圆形结构，轮辋筒体最厚部位与轮辋辐板焊接在一起，成为一个整体，这种结构增强了轮辋辐板强度，解决了因轮辋辐板受力过大产生变形从而引起轮辋本体形变，避免因形变使基部胶层与轮辋筒体裂开，利于轮辋辐板传送车轴驱动力。轮辋筒体上的环形槽设有2个，对称设于左右侧，增加了基部胶层与轮辋筒体的接触面积，可以减少轮辋本体的单位面积受力，此结构可以减缓和减少轮胎对轮辋边部的作用力，与轮辋边部形成了协同效应，通过与轮辋边部协调作用，起到逐步减少应力，可以发挥弹簧的作用。

边部气孔221的作用有：1.轮胎胶料镶嵌到气孔内部，使得轮胎橡胶部侧壁与轮辋边部进行咬合；2.轮胎行驶时产生的热量可以从此孔挥发出去；3.轮胎在行驶时产生的应力可以从此孔分散出去。

筒体气孔211的作用为：1.轮胎收到外力变形使得基部胶层的胶料易变形，筒体气孔的设置使应力形变迅速向轮辋筒体的两边分散，避免过多应力集中在轮辋辐板，避免引起变形；2.增大基部胶层与轮辋筒体的接触面积，可提高载荷；3.轮胎胶料镶嵌到筒体气孔内部形成一整体结构，提高结构稳定性。所述第一散热孔222和第二散热孔223在径向上错位分布，其作用是起到增加轮辋弹性作用；起到轮辋和轮胎的散热作用；可以极大降解轮辋筒体底部的焊接应力；可以排除轮辋本体内部的杂物；提高了承载能力，避免受力过大 造成轮胎橡胶部的脱圈和轮辋本体变形。

如图3和图4所示的，所述轮辋筒体21内周圈上设有轮辋辐板23，所述轮辋边部22朝向轮辋筒体21内周圈的一侧与轮辋辐板23之间设有筋板24，所述筋板24从轮辋筒体21内周圈朝轮辋筒体21径向延伸。所述筋板24上与轮辋辐板23连接处设有筋板切割孔241。

筋板切割孔241的作用是：可排除轮辋本体内部的杂物；可以与轮辋筒体形成稳定的三角形受力；可起到降低和很快散发轮辋筒体的热量；可以增加轮辋筒体的弹性变形空间，减少塑性变形；提高承载能力，避免受力过大造成轮胎橡胶部的脱圈和轮辋本体变形。

如图4所示的，所述轮辋辐板23上设有安装螺孔232，所述安装螺孔232一端设有螺孔倒角，可以使得螺帽充分的与轮辋辐板23接触，在使用中防止松动引起的变形；可以使得螺栓充分通过轮辋辐板23，保证轮辋辐板23充分接触车辆的法兰盘，便于固定轮辋本体2；所述轮辋辐板23的轴孔233上设有倒角，可以保证车轴顺利通过，可以避免因车轴根部的制造误差对法兰盘与轮辋本体的配合产生影响。

如图5所示的，所述轮辋辐板23上设有辐板通孔231，该孔的作用为：可增加轮辋辐板的弹性；可极大降低轮辋辐板靠近中心处的生热，并有很好散热作用；可起到应力分散和调节作用，分布位置和孔的大小都要精确计算，还可在安装轮胎时起到瞭望作用。

上述方案中，本发明的轮胎橡胶部采用内凹弧线作为侧壁轮廓线，可引导外力应变作用在轮胎内部缓冲胶层，起到缓冲应力应变和减震作用，增加承载能力，避免受力过大造成轮胎橡胶部脱圈；采用外凸弧线作为缓冲胶层的外周圈轮廓线和内周圈轮廓线，使得轮胎在受力后，能循序将该外力均匀分散至整个断面上，对外力进行缓冲；轮辋本体上通过轮辋边部的设置，增加了轮辋本体的抗磕碰变形能力，提高了轮辋本体的强度；通过环形槽的设置，增加了与轮胎橡胶部的接触面积，减缓轮胎橡胶部分对轮辋边部的作用力，增加结构稳定性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种煤矿井下无轨胶轮工程车用重载防脱和防轮辋变形实心轮胎，包括轮胎橡胶部和轮辋本体，所述轮辋本体包括轮辋筒体和垂直设于该轮辋筒体两侧壁的轮辋边部，所述轮辋边部位于轮辋筒体外周圈处设有边部气孔，所述轮辋筒体上设有筒体气孔；

其中，所述轮辋筒体外周圈上设有环形槽；

其中，所述轮辋筒体内周圈上设有轮辋辐板，所述轮辋边部朝向轮辋筒体内周圈的一侧与轮辋辐板之间设有筋板；

其中，所述筋板从轮辋筒体内周圈朝轮辋筒体径向延伸；

其特征在于，所述轮辋边部朝向轮辋筒体内周圈的一侧设有第一散热孔和第二散热孔，所述第一散热孔和第二散热孔沿圆周方向均布，所述第一散热孔设于靠近轮辋边部的两侧边缘，所述第二散热孔设于靠近轮辋筒体的两侧边缘，所述第一散热孔和第二散热孔在径向上错位分布；

其中，所述筋板上与轮辋辐板连接处设有筋板切割孔；

其中，所述轮胎橡胶部包括从外层向内层依次设置胎面胶层、缓冲胶层以及用于配合轮辋本体的基部胶层，所述缓冲胶层的外周圈轮廓线和内周圈轮廓线均为外凸弧线，所述轮胎橡胶部的侧壁轮廓线为内凹弧线；

其中，所述缓冲胶层的侧壁轮廓线为内凹弧线，所述内凹弧线至少一部分延伸至所述胎面胶层的侧壁；

其中，所述轮胎橡胶部的胎冠轮廓线为一直线，所述轮胎橡胶部的胎肩轮廓线为与所述胎冠轮廓线相切的圆弧线；

其中，所述轮辋辐板上还设有安装螺孔和辐板通孔，所述安装螺孔一端设有螺孔倒角。