CN104442217B - 一种用钢丝包布复合件加强胎圈的全钢子午线轮胎的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用钢丝包布复合件加强胎圈的全钢子午线轮胎，该轮胎包括胎冠、胎肩、胎体帘布层、内衬层、带束层和胎圈；胎圈包括钢丝圈、三角胶和耐磨胶。轮胎胎体帘布层反包钢丝圈，其外侧设有为U型完全包裹钢丝圈结构的钢丝包布复合件。钢丝包布的内侧贴合于胎体帘布和内衬层之间，内侧端点略低于胎体帘布的反包端点；钢丝包布的外侧贴合于胎体帘布和耐磨胶之间，在钢丝包布的外侧反包边缘处进行包胶并且内贴合上一层胶片，钢丝包布的外侧反包端点则高于胎体帘布的反包端点。本发明提高了胎圈与柔软的胎侧之间的过渡性，有效地防止应力集中，增强了胎圈抗高载荷强度，加强了胎圈的耐久耐磨性能，减少了子口部位的病次，降低了轮胎在超载、区域性路面等方面的安全隐患，提高轮胎使用寿命，且方案易行经济可靠。

Description

一种用钢丝包布复合件加强胎圈的全钢子午线轮胎的制备 方法

技术领域

本发明涉及全钢子午胎的制造领域，尤其是一种调整胎圈钢丝包布结构的全钢子午线轮胎及制备方法。

背景技术

子午线轮胎自20世纪40年代问世，由于其独特的结构带来的优异的性能，经过半个多世纪的发展，轮胎已逐渐趋于子午化。子午线轮胎经历了漫长与曲折的发展，如今越来越趋于扁平化、无内胎化、高速化、环保化和功能化。随着汽车工业的发展，对于轮胎的性能要求越来越高，具有操作性能好、滚动阻力小节油和耐久耐磨性能好等优点的全钢子午线轮胎成为轮胎产业中的主力。但是，在全钢子午线轮胎行驶过程中，胎圈部位(子口处)往往会发生裂口、变形等，成为轮胎产生病次的多发部位，研究影响轮胎的性能和使用寿命。因而，胎圈部位的结构设计改进已经成为世界轮胎的重要课题。

子午线轮胎的胎体帘线呈径向排列，胎体帘布层数少，胎侧柔软，胎圈刚性不足，受力大抗负荷能力较差。因此，在高速高负荷的状态下行驶，胎圈往往成为轮胎部件中首当其冲受到破坏的部位。因此，胎圈部位必须加强，但在加强的同时，又必须考虑怎样使增强的胎圈与柔软的胎侧之间有一个适宜的刚性过渡，防止应力集中，引起胎圈脱层、断裂或折断等损坏。

我国的轮胎行业自上世纪80年代以来，全钢子午线轮胎得到快速的发展，紧跟世界发达国家的步伐，具有很大的生产和市场潜力。同时，我过轮胎数量大但是同质化严重，往往达不到实际使用的要求。随着我国经济的发展，交通运输业也随之欣欣向荣，从而改变了传统的交通运输模式：从低吨位、低速向高吨位、高速；从短距离向长距离或者超长距离重载汽车发展。

现有的全钢子午线钢丝包布结构，往往采用单侧搭胶，这样会导致钢丝包布外侧反包端点与胎体帘线间粘合不佳：一方面，反包端点产生应力集中，致使端点部位向外开裂；另一方面，由于粘合不佳，胎侧部位的耐磨胶端点会向内打弯，产生病次。同时钢丝包布与胎体帘布的反包端点往往也会离得很近，容易应力集中，生热过大从而引发子口处的破裂。

中国实用新型专利(申请号：200820149422.5)公开了一种全钢子午胎的子口加强结构，其特点在于胎体帘布层反包端点高于子口钢丝包布外端点；胎体帘布层反包端点与子口钢丝包布外端点上方设有封端胶条，封端胶条把胎体帘布层反包端点和子口钢丝包布外端点完全封闭。这种加强方式着重加强子口脆弱部位，但是一方面由于子口钢丝包布外端点低于胎体帘布层反包端点，使得钢包对于胎圈的加强的效果减弱；另一方面，通过封端胶条进行端点封闭，在生产过程中存在定位难、施工难等问题，对工艺技术要求较高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种钢丝包布单边包胶并且贴合胶片用来加强钢圈的全钢子午线无内胎轮胎。

为了实现上述目的，克服现有技术中存在的不足，本发明采用了以下技术方案：

一种用钢丝包布加强胎圈的全钢子午线轮胎，其结构包括胎冠、胎肩、胎体帘布层、内衬层、带束层和胎圈；胎圈包括钢丝圈、三角胶和耐磨胶；钢丝包布复合件包括钢丝包布、包边胶和胶片。所述的胎体帘布层反包钢丝圈，其特征在于：钢丝包布的内侧贴合于胎体帘布层和内衬层之间，内侧端点低于胎体帘布层的反包端点；钢丝包布的外侧贴合于胎体帘布层和耐磨胶之间，在钢丝包布的外侧反包边缘处进行包胶并且贴合上一层胶片即包边胶和胶片同侧，钢丝包布的外侧反包端点则高于胎体帘布的反包端点，钢丝包布绕过钢丝圈，截面呈U型。

优选地，钢丝包布的外侧端点与胎体帘布层的反包端点的级差为10-15mm，内侧端点与胎体帘布层的反包端点级差为0-5mm。

优选地，钢丝包布的钢丝帘布宽度为100-150mm，厚度为1-2 mm。

优选地，钢丝包布的外侧反包边缘处的包边胶宽度为20-40mm，厚度为0.5-1.5mm；贴合胶片的宽度为40-60mm，厚度为1-3mm，其中胶片的外侧边缘距离钢丝包布的距离为10-30mm。

优选地，钢丝包布的钢丝帘线采用高伸长率钢丝，其破断力为 1000-1500N。

优选地，钢丝包布和钢丝均由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有30-50°角度。

一种用钢丝包布复合件加强胎圈的全钢子午线轮胎的制备方法，主要包括以下步骤：

1)预先制备钢丝包布复合件：斜裁机以30-50°角度斜裁钢包帘布；钢包帘布与包边胶经敷贴机复合成一体并进行包边；在包胶的同一侧经敷贴机再复合上一层胶片；

2)轮胎胚胎成型时，通过机械装置将两条钢丝包布复合件传递至成型鼓上；

3)在内衬层上贴合两条钢丝包布复合件，并保证复合件中贴合胶片的部位朝外，且两条钢丝包布的钢丝角度呈“八”字型；

4)再对称贴合胎体帘布，进行其余成型步骤；

5)成型后将轮胎硫化并检验、包装。

本发明的有益效果如下：

首先，钢丝包布外端点高于胎体帘布层反包端点，可以对胎圈部位实施进一步的整体加强。其次，贴合胶片一方面可以增加胎体与胎侧之间的黏合力，防止其相互脱离；另一方面，它可以最大程度地减少因钢丝包布外侧反包端点与胎体帘线间粘合不佳而导致的耐磨胶端点打褶现象，在工艺上大大降低了胎侧部位病次的发生率。同时，单边包胶则可以很好地缓解钢丝包布末端部位的应力集中，分散剪切应力，预防子口开裂，提高了轮胎的安全性能。此外，贴合胶片与胎侧的过渡胶片以钢包反包端点为中心呈左右对称封闭反包端点，导致反包端点的剪切应力得到进一步地分散，使其不易向外裂开。该项技术有效地加强了胎圈的抗载荷和耐久性能，增强了胎体与胎侧之间的刚性过渡，提高了轮胎的安全使用性能，减少退赔率，且经济易行，为公司增加了效益。

本发明通过对于钢丝包布的结构改进即一钢丝包布复合件的设计，提高了胎圈与柔软的胎侧之间的过渡性，有效地防止应力集中，增强了胎圈抗高载荷强度，加强了胎圈的耐久耐磨性能，减少了子口部位的病次，降低了轮胎在超载、区域性路面等方面的安全隐患，提高轮胎使用寿命，且方案易行经济可靠。

本发明对钢丝包布结构进行了改进，通过产品试制和胎圈耐久性能实验后，与正常轮胎的实验数据比较，该项技术有效地加强了胎圈的耐久性能，有效地提高了100-245％，如表1所示。增强了胎体与胎侧之间的刚性过渡，同时有效地降低油耗。本发明技术方案在工艺上易于实施，可操作性强，具有实用性。

表1：胎圈耐久性能测试

附图说明

图1为本发明子午线轮胎的胎圈结构示意图；

图2为本发明子午胎的钢丝包布半制品图。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明专利的其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。

一种用钢丝包布加强胎圈的全钢子午线轮胎，其结构包括胎冠、胎肩、胎体帘布层(1)、内衬层(2)、带束层、钢丝包布复合件和胎圈。如图1所示，胎体帘布层(1)反包钢丝圈(4)，钢丝包布(6) 的内侧贴合于胎体帘布层(1)和内衬层(2)之间，内侧端点略低于胎体帘布层(1)的反包端点；钢丝包布(6)的外侧贴合于胎体帘布层(1)和耐磨胶(5)之间，在钢丝包布(6)的外侧反包边缘处进行包胶并且贴合上一层胶片即包边胶(7)和胶片(8)同侧，钢丝包布的外侧反包端点则高于胎体帘布的反包端点。钢丝包布(6)绕过钢丝圈截面(4)，截面呈U型。钢丝包布(6)的外侧端点与胎体帘布层的反包端点的级差为10-15mm，内侧端点与胎体帘布层(1) 的反包端点级差为0-5mm。钢丝包布(6)的钢丝帘布采用高伸长率钢丝，其破断力为1000-1500N，宽度为100-150mm，厚度为1-3mm，外侧反包边缘处的包边胶的宽度为20-40mm，厚度为0.5-1.5mm；贴合胶片的宽度为40-60mm，厚度为1-3mm。其中胶片(8)的外侧边缘距离钢丝包布(6)的距离为10-30mm。钢丝包布由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有30-50°角度。

制造采用本设计胎圈结构的无内子午胎方法主要包括以下步骤：

1)预先制备钢丝包布复合件：按上述实施要求，斜裁机以 30-50°角度斜裁钢包帘布；钢包帘布与包边胶经敷贴机复合成一体并进行包边；在包胶的同一侧经敷贴机再复合上一层胶片；

2)轮胎胚胎成型时，通过机械装置将两条钢丝包布复合件传递至成型鼓上；

3)在内衬层上贴合两条钢丝包布复合件，并保证复合件中贴合胶片的部位朝外，且两条钢丝包布的钢丝角度呈“八”字型；

4)再对称贴合胎体帘布，进行其余成型步骤；

5)成型后将轮胎硫化并检验、包装。

以上是本发明专利较佳实施形式，仅是起示例作用，并不限定本发明专利的使用范围。在不偏离本发明专利的精神的变形、修改均落入本发明专利的权利要求所限定的范围内。

Claims (2)

1.一种用钢丝包布复合件加强胎圈的全钢子午线轮胎的制备方法，所述轮胎结构包括胎冠、胎肩、胎体帘布层（1）、内衬层（2）、三角胶（3）、带束层、钢丝包布复合件和胎圈；胎圈包括钢丝圈（4）和耐磨胶（5）；钢丝包布复合件包括钢丝包布（6）、包边胶（7）和胶片（8），所述胎体帘布层（1）反包钢丝圈（4），其特征在于：钢丝包布（6）的内侧贴合于胎体帘布层（1）和内衬层（2）之间，钢丝包布（6）的内侧端点略低于胎体帘布层（1）的反包端点；钢丝包布（6）的外侧贴合于胎体帘布层（1）和耐磨胶（5）之间，在钢丝包布（6）外侧反包边缘处进行包胶并且贴合一层胶片即包边胶（7）和胶片（8）同侧，钢丝包布（6）外侧反包端点高于胎体帘布的反包端点且绕过钢丝圈（4），截面呈U型；钢丝包布（6）的外侧端点与胎体帘布层的反包端点的级差为10-15 mm，内侧端点与胎体帘布层（1）的反包端点级差为0mm；胶片（8）的外侧边缘到钢丝包布（6）的距离为10-30 mm；钢丝包布（6）的钢丝帘布宽度为100-150 mm，厚度为1-2 mm，钢丝包布（6）的外侧反包边缘处的包边胶的宽度为20-40 mm，厚度为0.5-1.5mm；贴合胶片（8）的宽度为40-60 mm，厚度为1-3 mm；钢丝包布由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有30°角度；

其制备方法主要包括以下步骤：

1)预先制备钢丝包布复合件：斜裁机以30-50°角度斜裁钢包帘布；钢包帘布与包边胶经敷贴机复合成一体并进行包边；在包胶的同一侧经敷贴机再复合上一层胶片；

2)轮胎胚胎成型时，通过机械装置将两条钢丝包布复合件传递至成型鼓上；

3)在内衬层上贴合两条钢丝包布复合件，并保证复合件中贴合胶片的部位朝外，且两条钢丝包布的钢丝角度呈“八”字型；

4)再对称贴合胎体帘布，进行其余成型步骤；

5）成型后将轮胎硫化并检验、包装。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：钢丝包布（6）的钢丝帘线采用高伸长率钢丝，其破断力为1000-1500 N。