CN107685598A - 一种编织钢丝带束层结构及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种编织钢丝带束层结构及其应用，编织钢丝带束层结构位于胎面和胎体之间，所述编织钢丝带束层结构为一层与轮胎周向一致的编织钢丝帘布层，所述编织钢丝带束层结构包括若干A股和若干B股，若干A股与若干B股单股交织形成一个斜纹编织网；本发明简化了多层带束层的铺设步骤，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

一种编织钢丝带束层结构及其应用

技术领域

本发明属于编织钢丝帘布技术领域，特别涉及一种编织钢丝带束层结构及其应用。

背景技术

带束层是轮胎的重要组成部分，是指在子午线轮胎胎面下沿胎面中心线圆周方向的材料层，由钢丝帘线与对应胶料压延覆胶而成。除了起箍紧胎体的作用外，缓冲外部冲击也是带束层的主要功能，同时它还是主要受力部件，承担约60％～75％的轮胎应力。

全钢子午线轮胎一般由3～4层带束层组成，半钢子午线轮胎一般由2～3层带束层组成。第一带束层(最内层)为过渡层，由于胎体角度较大，接近90°，而靠近胎面的带束层角度(带束层帘线轴方向与轮胎周向所之间的夹角，简称为帘线角)较小，为此需要有一个过渡，过渡层帘线角一般在45°～65°之间；第二到三层为工作层，帘线角为10°～30°之间，第四层为保护层，其帘线角与工作层相仿，也有采用0°的。一般采用叠层式结构，各层帘线角相互交错排列(如图1所示)，以第二和第三层为例，图1中2表示第二层，3表示第三层，OO’表示为胎冠中心线，L’表示带束层宽度，21和31分别表示为位于第二层和第3层中的帘线，21帘线角为α’，31帘线角为β’，d为同一带束层中相邻钢帘线间距。

现有技术带束层裁切后边缘会露出没有镀层的钢丝端头，粘合力受到影响，且端头并未固定，端部受力和变形较大。为了加强带束层端部设计，减少胎肩部位应力集中引起的脱层，有轮胎公司研制了折叠式和包边式带束层，但在轮胎滚动中，因为被折叠的帘线易于在弯折处断裂，轮胎耐久性不太令人满意。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种编织钢丝带束层结构及其应用，该编织钢丝带束层为一层与轮胎周向一致的编织钢丝帘布层，是由一层编织的钢丝网压延而成。本发明简化了多层带束层的铺设步骤，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。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种编织钢丝带束层结构，编织钢丝带束层结构位于胎面和胎体之间，所述编织钢丝带束层结构为一层与轮胎周向一致的编织钢丝帘布层，所述编织钢丝带束层结构包括若干A股和若干B股，若干A股与若干B股单股交织形成一个斜纹编织网。

进一步的，所述编织钢丝带束层结构还包括若干C股，C股纵向上下交错的搭织于A股与B股之间。

进一步的，A股与编织成结构的纵向轴呈α编织角，B股与编织成结构的纵向轴呈β编织角， C股与编织成结构的纵向轴平行。

进一步的，α编织角为5°~65°，β编织角为5°~65°。

进一步的，相邻的A股之间的距离为d1，相邻的B股之间的距离为d2，d1与d2为A股和B股中最大直径的5~10倍；C股分布的宽度占编织成结构宽度的20~80%，相邻的C股之间的间距为d3，d3为C股直径的1.5~10倍，编织成结构经压延后，厚度为1~12 mm。

进一步的，A股按α编织角、间距d1编织到边部后，换向β按角度、间距d2编织，与此同时，B股由β编织角、间距d2编织到边部后换向α按角度、间距d1编织，循环往复。

进一步的，所述若干C股以编织成结构的纵向中心轴为轴对称分布。

进一步的，所述A股、B股、C股均为单丝或由单丝捻成的股，且其表面覆有橡胶；所述A股、B股、C股三者的结构、镀层、直径可以是相同的，也可是不相同的。

一种编织钢丝带束层结构的应用，所述编织钢丝带束层结构用于制造轮胎。

进一步的，所述编织钢丝带束层结构单独使用或替代第二-第四带束层贴合在第一带束层上使用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的编织钢丝带束层结构，增强了胎面的抗刺扎能力和胎冠部位整体的抗冲击能力，在胎面上层被刺扎后，能够对胎面下层及胎体起到保护作用，使轮胎的使用寿命大大延长；

本发明综合利用多层带束层结构的优点，有效地约束轮胎肩部变形，提高缓冲性能和乘坐舒适性；

本发明简化了多层带束层的铺设步骤，使轮胎轻量化，降低轮胎滚动阻力，降低油耗。

附图说明

图1为现有技术带束层中帘线排布示意图；

图2为实施例1编织钢丝带束层中钢丝排布示意图；

图3为实施例1编织钢丝带束层的钢丝编织结构局部放大示意图；

图4为实施例2编织钢丝带束层的钢丝编织结构局部放大示意图；

图5为本发明中C股的一种编织方式示意图；

图6为本发明中C股的又一种编织方式示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

如图2-4所示，一种编织钢丝带束层结构，编织钢丝带束层结构位于胎面和胎体之间，所述编织钢丝带束层结构为一层与轮胎周向一致的编织钢丝帘布层，所述编织钢丝带束层结构包括若干A股和若干B股，若干A股与若干B股单股交织形成一个斜纹编织网。

如图5和6所示，所述编织钢丝带束层结构还包括若干C股，C股纵向上下交错的搭织于A股与B股之间， C股具有两种编织方式，一种为C股纵向上下交错的搭织于A股与B股的交叉点上，另一种为C股纵向上下交错的搭织于A股与B股的两交叉点间的股线上；具体地讲，A股与B股相交于O点，A股与B’股相交于R点，A’股与B股相交于P点，A’股与B’股相交于S点，A’’股与B’股相交于T点，如图5所示，C股与O、S点相交，C’股与P、T点相交，即C股纵向上下交错的搭织于A股与B股的交叉点上；如图6所示，C股交于A股的OR线段之间、B股的RS线段之间，而不是与O、S点相交；C’股交于A’股的OP线段之间、B’股的ST线段之间，而不是与P、T点相交，即C股纵向上下交错的搭织于A股与B股的两交叉点间的股线上。

A股与编织成结构的纵向轴呈α编织角，α编织角为5°~65°，B股与编织成结构的纵向轴呈β编织角，β编织角为5°~65°，C股与编织成结构的纵向轴平行，即C股与编织成结构的编织角为0°，所述若干C股以编织成结构的纵向中心轴为轴对称分布。

相邻的A股之间的距离为d1，相邻的B股之间的距离为d2，d1与d2为A股和B股中最大直径的5~10倍；C股分布的宽度占编织成结构宽度的20~80%，相邻的C股之间的间距为d3，d3为C股直径的1.5~10倍，编织成结构经压延后，厚度为1~12 mm。

A股按α编织角、间距d1编织到边部后，换向按β角度、间距d2编织，与此同时，B股由β编织角、间距d2编织到边部后换向按α角度、间距d1编织，循环往复。

所述A股、B股、C股均为单丝或由单丝捻成的股，且其表面覆有橡胶，所述A股、B股、C股三者的结构、镀层、直径可以是相同的，也可是不相同的。

一种编织钢丝带束层结构用于制造轮胎，所述编织钢丝带束层结构单独使用或替代第二-第四带束层贴合在第一带束层上使用。本发明的一种编织钢丝带束层结构可单独作为全部的带束层使用，也可配合现有技术中第一带束层使用，即本发明的一层编织钢丝带束层可取代现有技术中第二至第四带束层三层带束层，贴合在第一带束层上。

实施例1

首先选择重量百分比为：0.60-1.10%的含碳量、0.40-0.70%的锰含量、0.15-0.30%的硅含量、最大硫含量0.03%、最大磷含量0.30%的盘条。

盘条通过粗拉获得直径为3.0-3.5mm左右的钢丝，并对经过粗拉的钢丝进行中间热处理，被称之为钢丝韧化处理。然后对钢丝进行中拉处理，中拉后获得直径为1.0-2.5mm的钢丝。并对该钢丝进行第二次钢丝韧化处理以便能够转变成珠光体。然后进行电镀处理，表面可以镀单一金属铜或锌，也可以是两种或三种金属并进行热扩散形成的合金镀层。二元合金可以是铜锌、铜锡、锌钴、锌镍中的一种，三元合金可以是铜钴锌、铜镍锌、锌镍钴中的一种。

然后通过湿拉机对钢丝进行最后一次拉拔，获得直径为0.10-0.60mm的圆形钢丝。

将直径相同或不同的单丝捻成股，选择用于编织钢丝帘布的钢丝或帘线，其镀层、直径、帘线结构可以是相同的，也可是不相同的。编织钢丝帘布之前，可在钢丝或帘线表面进行喷胶，以确保编织后钢丝之间有充分的胶料粘合，而不会露出钢丝产生摩擦。

如图2所示，OO’表示为编织钢丝帘布结构的纵向中心轴，在轮胎成型步骤时，OO’位于轮胎赤道面。赤道面是指垂直于轮胎的旋转轴线并且穿过其胎面中心的平面。图2中L为编织钢丝结构的宽度，编织宽度根据轮胎规格确定。

如图3所示，其中A和A’为相邻的两根钢丝或帘线，编织角与均为α，间距为d1；B和B’是编织角为β、间距为d2的相邻的两根钢丝或帘线；α与β均在5°~65°之间，d1与d2分别为A股钢丝直径和B股钢丝直径的3~5倍。A与B之间的夹角为α与β之和，α可与β相同也可以不同，d1和d2可相同也可以不同。具体地，根据不同规格及钢丝帘线结构，编织角α与β在5°～65°中选取某一角度，间距d1和d2依据钢丝或帘线直径选取某一距离。编织角是指编织钢丝或帘线的轴方向与编织成的帘布结构纵向轴方向所呈的夹角。间距是指钢丝或帘线的轴与相邻钢丝或帘线轴之间的距离。

对编织后的钢丝结构进行压延，形成的带束层帘布厚度在1~12mm之间。将两端裁断，并在轮胎成型步骤中，在成型机上完成敷贴。

本发明的一种编织钢丝带束层结构可单独作为全部的带束层使用，也可配合现有技术中第一带束层使用，即本发明的一层编织钢丝带束层可取代现有技术中第二至第四带束层三层带束层，贴合在第一带束层上。

实施例2

如图4所示，其他结构与实施例1完全相同，在实施例1的基础上加入了编织角为0°的钢丝或帘线C股。C以OO’轴对称分布，即可编织于实施例1的结构中左、中、右部位，并且可选择只设置在中部或左右两端的部位。C分布的宽度之和占编织成的帘布宽度的20%~80%，任意部位中C与C’间距为d3，d3为C股钢丝直径的1.5~10倍。

运用本发明实施例所述带束层结构的轮胎和现有技术带束层结构的轮胎进行耐久及强度试验，耐久性能和强度性能试验条件按照GB/T 4501—2008进行，试验结果用一个指数表示，该指数以现有技术生产的轮胎为基准值100，该指数越高，表明轮胎耐久及强度越好。结果如表1 所示。

以上所述仅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 (10)

1.一种编织钢丝带束层结构，编织钢丝带束层结构位于胎面和胎体之间，其特征在于：所述编织钢丝带束层结构为一层与轮胎周向一致的编织钢丝帘布层，所述编织钢丝带束层结构包括若干A股和若干B股，若干A股与若干B股单股交织形成一个斜纹编织网。

2.根据权利要求1所述的编织钢丝带束层结构，其特征在于：所述编织钢丝带束层结构还包括若干C股，C股纵向上下交错的搭织于A股与B股之间。

3.根据权利要求1所述的编织钢丝带束层结构，其特征在于：A股与编织成结构的纵向轴呈α编织角，B股与编织成结构的纵向轴呈β编织角， C股与编织成结构的纵向轴平行。

4.根据权利要求3所述的编织钢丝带束层结构，其特征在于：α编织角为5°~65°，β编织角为5°~65°。

5.根据权利要求4所述的编织钢丝带束层结构，其特征在于：相邻的A股之间的距离为d1，相邻的B股之间的距离为d2，d1与d2为A股和B股中最大直径的5~10倍；C股分布的宽度占编织成结构宽度的20~80%，相邻的C股之间的间距为d3，d3为C股直径的1.5~10倍，编织成结构经压延后，厚度为1~12 mm。

6.根据权利要求5所述的编织钢丝带束层结构，其特征在于：A股按α编织角、间距d1编织到边部后，换向按β角度、间距d2编织，与此同时，B股由β编织角、间距d2编织到边部后换向按α角度、间距d1编织，循环往复。

7.根据权利要求2所述的编织钢丝带束层结构，其特征在于：所述若干C股以编织成结构的纵向中心轴为轴对称分布。

8.根据权利要求2所述的编织钢丝带束层结构，其特征在于：所述A股、B股、C股均为单丝或由单丝捻成的股，且其表面覆有橡胶；所述A股、B股、C股三者的结构、镀层、直径相同或不相。

9.根据权利要求1-8任一所述的编织钢丝带束层结构的应用，其特征在于：所述编织钢丝带束层结构用于制造轮胎。

10.根据权利要求9所述的编织钢丝带束层结构的应用，其特征在于：所述编织钢丝带束层结构单独使用或替代第二-第四带束层贴合在第一带束层上使用。