CN104527330A - 一种单层高伸长钢丝加强的带束层结构及设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单层高伸长钢丝加强的带束层结构及设计方法，该带束层结构形式为0度带束层结构，该结构包括胎体帘布层外侧的1#带束层、2#带束层、0度带束层和3#带束层；其中：1#带束层铺设于胎体帘布层上方，2#带束层、0度带束层和3#带束层依次铺设于1#带束层上方，2#带束层两端的上方分别铺设0度带束层。本发明提供了一种新型的带束层结构，改善轮胎箍紧效果，减小带束层边部的变形，减少由应力应变作用产生的疲劳损坏和热破坏，有效提高全钢子午线轮胎的稳定性和耐久性能、高速性能，降低肩部使用缺陷，而且轮胎重量可以降低0.3kg，节约了橡胶、钢丝帘线等原材料。

Description

一种单层高伸长钢丝加强的带束层结构及设计方法

技术领域

本发明涉及一种带束层结构，尤其涉及一种单层高伸长钢丝加强的带束层结构设计方法。

背景技术

带束层作为子午线轮胎缓和冲击、箍紧胎体的材料层，是充气轮胎主要的受力部件，在很大程度上决定了轮胎的形状以及各个部位由于内压力引起的初始应力。带束层结构主要包括其角度、方向、厚度、长度和宽度，以及所采用的帘线类型和结构，这些参数的合理设计对于子午线轮胎的稳定性、耐磨性能、安全性和节油性能有着十分重要的意义。

目前子午线轮胎结构设计中常见的带束层一般由二至四层钢丝帘线构成，根据轮胎不用规格和使用条件选择合适的带束层结构。0度带束层，是20世纪70年代末意大利倍耐力公司的专利技术，目前被国内外轮胎企业广泛采用。该种传统形式的0度带束层是由两层沿周向排列缠绕而成的环状增强带束条，其特点为作为增强带束条铺设于轮胎中心平面外侧边缘，且位于其余带束层之上。传统0度带束层结构形式中，0度带束层位于带束层工作层的最上方，由于0度带束层宽度相对较短，无较牢靠的固定，在后期硫化过程中易产生胶料流动而使得带束层边部位移，导致轮胎应力集中，影响其使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带束层结构，尤其涉及一种单层高伸长钢丝加强的带束层结构设计方法，在原有制造设备的基础上，提高其稳定性和耐久性能、高速性能，降低肩部使用缺陷，而且轮胎重量可以降低0.3kg，节约了橡胶、钢丝帘线等原材料。

本发明是通过以下技术方案实现的，具体步骤如下：

该带束层结构形式为0度带束层结构，该结构包括胎体帘布层外侧的1#带束层、2#带束层、0度带束层和3#带束层，1#带束层铺设于胎体帘布层上方，2#带束层、0度带束层和3#带束层依次铺设于1#带束层上方，2#带束层两端的上方分别铺设0度带束层。

所述的0度带束层采用高伸长钢丝单根单层缠绕，钢丝伸长率为4-8％，单根钢丝的0度带束层由外侧边起始周向缠绕一圈后向内侧步进排列一层，组成环状增强带束条。

所述的1#带束层宽度最大，0度带束层宽度最小。

所述的各个带束层厚度为1.5～2.8mm。

所述的带束层结构与周向呈0～40度夹角缠绕。

本发明具有的有益效果是：

本发明突破传统0度带束层设计理念束缚，采用高伸长钢丝单根单层缠绕的0度带束层结构，且1#带束层宽度大于其他带束层，该带束层结构能够有效防止应力集中，改善轮胎的肩部刚性，提高轮胎的稳定性和耐久性能、高速性能，降低轮胎冠部和肩部瑕疵。

在原有设备的基础上，以单根单层钢丝缠绕，简化制备工艺，且该带束层结构能够使应力得到合理的分散，提高全钢子午线轮胎的稳定性和耐久性能、高速性能，从而提高其使用质量并延长使用寿命。

采用该带束层结构的全钢子午线轮胎的耐久性能优于传统结构的轮胎。本发明提供了一种新型的带束层结构，改善轮胎箍紧效果，减小带束层边部的变形，减少由应力应变作用产生的疲劳损坏和热破坏，有效提高全钢子午线轮胎的稳定性和耐久性能、高速性能，降低肩部使用缺陷，而且轮胎重量可以降低0.3kg，节约了橡胶、钢丝帘线等原材料。

附图说明

图1是本发明所述一种单层高伸长钢丝加强的带束层结构设计实施例1的带束层结构示意图。

图2是传统0度带束层结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例中单层高伸长钢丝加强的带束层结构设计步骤如下：

如图1所示，该带束层结构形式为0度带束层结构，该结构包括胎体帘布层5外侧的1#带束层1、2#带束层2、0度带束层4和3#带束层3，1#带束层铺设于胎体帘布层上方，2#带束层、0度带束层和3#带束层依次铺设于1#带束层上方，2#带束层两端的上方分别铺设0度带束层；0度带束层采用高伸长钢丝单根单层缠绕，钢丝伸长率为4-8％，单根钢丝的0度带束层由外侧边起始周向缠绕一圈后向内侧步进排列一层，组成环状增强带束条。1#带束层宽度为210mm，厚度为2.3mm，与周向呈30度夹角缠绕，2#带束层宽度为195mm，厚度为2.3mm，夹角为22度，0度带束层宽度为45mm，厚度为1.6mm，夹角为0度，3#带束层宽度为150mm，厚度为2.1mm，夹角为22度。各参数如表1所示。

[表1]

	角度	方向	宽度	厚度
					1#带束层	30	/	210	2.3
2#带束层	22	\	195	2.3
					0度带束层	0	||	45	1.6
3#带束层	22	/	150	2.1

实施例2：

本实施例中单层高伸长钢丝加强的带束层结构设计步骤如下：

本实施例与实施例1不同在于1#带束层宽度为205mm，夹角为26度，2#带束层宽度为190mm，夹角为18度，0度带束层宽度为40mm，夹角为0度，3#带束层宽度为145mm，夹角为18度，其他步骤与实施例1相同，带束层结构示意图如图1所示。各参数如表2所示。

[表2]

	角度	方向	宽度	厚度
					1#带束层	26	/	205	2.3
2#带束层	18	\	190	2.3
					0度带束层	0	||	40	1.6
3#带束层	18	/	145	2.1

试验例：

本发明对实施例中的单层高伸长钢丝加强的带束层结构实验性地制造12R22.5全钢子午线轮胎，且以具有表3所示规格的传统0度带束层结构轮胎做对比，如图2所示，即试验例中采用的带束层结构中，1#带束层1铺设于帘布层5上方，2#带束层2、3#带束层3和0度4带束层依次铺设于1#带束层上方，且2#带束层宽度大于1#带束层，评价轮胎的耐久、高速性能。

将各两种带束层结构的12R22.5轮胎安装到22.5×9.00〃标准轮辋中，以930kPa的内压充气，并且分别在一定负荷和转鼓转动速度下进行行驶，检测试验结束时轮胎状况。

从表4的试验结果中发现，使用实施例中带束层结构的轮胎比传统带束层结构的轮胎具有更优异的耐久、高速性能，且实施例中轮胎重量较传统带束层结构轮胎的重量低0.3kg，在一定程度上降低了成本，节约了橡胶、钢丝帘线等原材料。

[表3]

	角度	方向	宽度	厚度
					1#带束层	30	/	210	2.3
2#带束层	22	\	195	2.3
					3#带束层	0	/	150	1.6
0度带束层	22	||	45	2.1

[表4]

Claims (5)

1.一种单层高伸长钢丝加强的带束层结构，其特征在于：该带束层结构形式为0度带束层结构，该结构包括胎体帘布层外侧的1#带束层、2#带束层、0度带束层和3#带束层，1#带束层铺设于胎体帘布层上方，2#带束层、0度带束层和3#带束层依次铺设于1#带束层上方，2#带束层两端的上方分别铺设0度带束层。

2.根据权利要求1所述的一种单层高伸长钢丝加强的带束层结构，其特征在于：各个带束层厚度为1.5～2.8mm。

3.根据权利要求1所述的一种单层高伸长钢丝加强的带束层结构，其特征在于：所述的1#带束层宽度最大，0度带束层宽度最小。

4.根据权利要求1所述的一种单层高伸长钢丝加强的带束层结构设计方法，其特征在于：所述的0度带束层采用伸长率为4-8％的钢丝单根单层缠绕，单根钢丝的0度带束层由外侧边起始周向缠绕一圈后向内侧步进排列一层，组成环状增强带束条。

5.根据权利要求4所述的一种单层高伸长钢丝加强的带束层结构设计方法，其特征在于：每层带束层结构与周向呈0～45度夹角缠绕。