CN107685602B - 一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎 - Google Patents

一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种全钢子午线轮胎，一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎，该全钢子午线轮胎的轮胎胎体帘布反包钢丝圈，反包高度hc＝hf*a，此处hf为轮缘高度，系数a为0.5～1.6；所述的钢丝包布下端点起始于钢丝圈下方胎体水平切点外侧，且包住轮缘区域，钢丝包布上端点高度i＝(Ra‑hf‑RimDia/2)*b，此处i起始于轮缘上方，Ra为轮胎冠部中心胎体半径，RimDia为轮辋直径，系数b为40％～55％。采用该胎圈结构的全钢子午线轮胎能够有效加强轮胎的抗载荷能力，大力提升胎圈耐久性能，提高轮胎使用寿命，降低资源浪费。该全钢子午线轮胎制备工艺简单、生产效率高，适合企业规模生产，经济效益和社会效益显著。

Description

一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎
技术领域
本发明涉及一种全钢子午线轮胎。
背景技术
全钢子午线轮胎胎圈结构对轮胎承载性具有非常重要的作用。轮胎在行驶过程中，胎圈受力很大，胎圈问题会严重影响轮胎的使用寿命和行驶性能。国际上全钢子午线轮胎在使用中，其下沉量和断面高的比值约14％，而我国国内因卡客车轮胎充气压力和负荷过高，正常轮胎的下沉量和断面高比值上升至20％～22％，导致轮缘附近钢丝包布、胎体等部件受力加大，胎圈材料应力集中，造成胎圈部位经常出现起鼓、裂口、脱层等情况。加强胎圈结构、提高胎圈部位刚性能够保证轮胎在高速度高负荷条件下正常行驶，是提升轮胎行驶性能、降低胎圈病疵发生率的重中之重。
由于胎圈部位钢丝与橡胶模量的比值通常为30K～70K倍，胎圈部位材料多、受力复杂，在轮胎改变滚动方向时，容易造成应力集中，导致材料破坏。仅采用对材料、部件的强化手段，并不能有效解决全钢子午线轮胎胎圈稳定性较差、抗高负荷能力低等问题。因此，结构调整是改进胎圈性能的关键所在。
目前，部分工程胎为提升胎圈性能，其钢包上端点设置于断面水平轴位置，而全钢卡客车轮胎尚未有此结构的产品。在全钢子午线轮胎胎圈结构中，通过加大钢丝包布反包高度，使钢丝包布反包端点进入断面中受力简单的区域，同时调整胎体反包高度，保证其反包端点与钢丝包布反包端点有一定比例的差级，可以有效避免胎圈各部件的应力集中。钢丝包布帘线强度、裁断角度对其性能具有重要影响。钢丝包布强度过小，不利于保护胎体，而强度过高，容易造成钢包、胎体间的脱层；钢丝包布裁断角度过大，轮胎滚动方向发生改变时，也会因为受力过大造成材料破坏。因此，采用科学合理的钢丝包布强度和裁断角度，能够有效避免胎圈部件因受力遭到早期损坏，同时优化钢丝包布端点、胎体反包高度设计，增强胎圈强度、杜绝胎圈位置的各种问题，可以大大提升轮胎的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎，在现有制造设备的基础上，通过优化轮胎胎圈结构设计，所述的全钢子午线轮胎胎圈耐久有明显提升，提高了轮胎胎圈性能和使用寿命。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎，该全钢子午线轮胎包括胎冠、胎侧、胎体、内衬层、带束层和胎圈，其中胎圈结构包括钢丝圈、三角胶、子口护胶、钢丝包布、胎体反包层；所述的轮胎胎体帘布反包钢丝圈，反包高度hc＝hf*a，此处hf为轮缘高度，系数a为0.5～1.6；所述的钢丝包布下端点起始于钢丝圈下方胎体水平切点外侧，且包住轮缘区域，钢丝包布上端点高度i＝(Ra-hf-RimDia/2)*b，此处i起始于轮缘上方，Ra为轮胎冠部中心胎体半径，RimDia为轮辋直径，系数b为40％～55％。
作为优选，所述的钢丝包布内侧位于胎体帘布和内衬层之间，外侧位于胎体帘布、三角胶和胎侧、子口护胶之间。
作为优选，所述的钢丝包布帘线强度为胎体帘线强度的60％～80％。
作为优选，所述的钢丝包布帘线角度为90°±10°。
本发明具有的有益效果是：
本发明突破传统全钢子午线轮胎设计理念束缚，优化设计胎圈部位钢丝包布端点位置、胎体反包高度、钢丝包布帘线强度、钢丝包布裁断角度。与现有技术相比，采用该胎圈结构的全钢子午线轮胎能够有效加强轮胎的抗载荷能力，大力提升胎圈耐久性能，提高轮胎使用寿命，降低资源浪费。该全钢子午线轮胎制备工艺简单、生产效率高，适合企业规模生产，经济效益和社会效益显著。
附图说明
图1是本发明一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎结构示意图，1-胎冠，2-胎侧，3-胎体，4-内衬层，5-带束层，6-钢丝圈，7-三角胶，8-子口护胶，9-钢丝包布。
图2是传统全钢子午线轮胎结构示意图，1-胎冠，2-胎侧，3-胎体，4-内衬层，5-带束层，6-钢丝圈，7-三角胶，8-子口护胶，9-钢丝包布。
图3是工程胎结构示意图，1-胎冠，2-胎侧，3-胎体，4-内衬层，5-带束层，6-钢丝圈，7-三角胶，8-子口护胶，9-钢丝包布。
具体实施方式
本发明对实施例中一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎制造12R22.5全钢子午线轮胎，并安装9.00英寸标准轮辋。
实施例1：
本实施例中一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎设计步骤如下：
如图1所示，该全钢子午线轮胎包括胎冠1、胎侧2、胎体3、内衬层4、带束层5和胎圈等部件。其中：胎圈结构包括钢丝圈6、三角胶7、子口护胶8、钢丝包布9、胎体反包层；轮胎胎体帘布3反包钢丝圈6，反包高度hc＝hf*a，此处hf为轮缘高度，系数a为1.0；钢丝包布9内侧位于胎体帘布3和内衬层4之间，外侧位于胎体帘布3、三角胶7和胎侧2、子口护胶8之间；钢丝包布下端点起始于钢丝圈6下方胎体水平切点外侧，且包住轮缘区域，钢丝包布9上端点高度i＝(Ra-hf-RimDia/2)*b，此处i起始于轮缘上方，Ra为轮胎冠部中心胎体半径，RimDia为轮辋直径，系数b为50％；钢丝包布9帘线强度为胎体帘线强度的70％；钢丝包布9帘线角度为90°。该全钢子午线轮胎胎圈耐久为140h。
实施例2：
本实施例中一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎设计步骤如下：
如图1所示，该全钢子午线轮胎包括胎冠1、胎侧2、胎体3、内衬层4、带束层5和胎圈等部件。其中：胎圈结构包括钢丝圈6、三角胶7、子口护胶8、钢丝包布9、胎体反包层；轮胎胎体帘布3反包钢丝圈6，反包高度hc＝hf*a，此处hf为轮缘高度，系数a为1.6；钢丝包布9内侧位于胎体帘布3和内衬层4之间，外侧位于胎体帘布3、三角胶7和胎侧2、子口护胶8之间；钢丝包布下端点起始于钢丝圈6下方胎体水平切点外侧，且包住轮缘区域，钢丝包布9上端点高度i＝(Ra-hf-RimDia/2)*b，此处i起始于轮缘上方，Ra为轮胎冠部中心胎体半径，RimDia为轮辋直径，系数b为55％；钢丝包布9帘线强度为胎体帘线强度的70％；钢丝包布9帘线角度为90°。该全钢子午线轮胎胎圈耐久为130h。
实施例3：
本实施例中一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎设计步骤如下：
如图1所示，该全钢子午线轮胎包括胎冠1、胎侧2、胎体3、内衬层4、带束层5和胎圈等部件。其中：胎圈结构包括钢丝圈6、三角胶7、子口护胶8、钢丝包布9、胎体反包层；轮胎胎体帘布3反包钢丝圈6，反包高度hc＝hf*a，此处hf为轮缘高度，系数a为0.5；钢丝包布9内侧位于胎体帘布3和内衬层4之间，外侧位于胎体帘布3、三角胶7和胎侧2、子口护胶8之间；钢丝包布下端点起始于钢丝圈6下方胎体水平切点外侧，且包住轮缘区域，钢丝包布9上端点高度i＝(Ra-hf-RimDia/2)*b，此处i起始于轮缘上方，Ra为轮胎冠部中心胎体半径，RimDia为轮辋直径，系数b为40％；钢丝包布9帘线强度为胎体帘线强度的70％；钢丝包布9帘线角度为90°。该全钢子午线轮胎胎圈耐久为127h。
实施例4：
本实施例中一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎设计步骤如下：
如图1所示，该全钢子午线轮胎包括胎冠1、胎侧2、胎体3、内衬层4、带束层5和胎圈等部件。其中：胎圈结构包括钢丝圈6、三角胶7、子口护胶8、钢丝包布9、胎体反包层；轮胎胎体帘布3反包钢丝圈6，反包高度hc＝hf*a，此处hf为轮缘高度，系数a为1.0；钢丝包布9内侧位于胎体帘布3和内衬层4之间，外侧位于胎体帘布3、三角胶7和胎侧2、子口护胶8之间；钢丝包布下端点起始于钢丝圈6下方胎体水平切点外侧，且包住轮缘区域，钢丝包布9上端点高度i＝(Ra-hf-RimDia/2)*b，此处i起始于轮缘上方，Ra为轮胎冠部中心胎体半径，RimDia为轮辋直径，系数b为50％；钢丝包布9帘线强度为胎体帘线强度的50％～140％；钢丝包布9帘线角度为90°。该全钢子午线轮胎胎圈耐久如下表所示。
实施例5：
本实施例中一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎设计步骤如下：
如图1所示，该全钢子午线轮胎包括胎冠1、胎侧2、胎体3、内衬层4、带束层5和胎圈等部件。其中：胎圈结构包括钢丝圈6、三角胶7、子口护胶8、钢丝包布9、胎体反包层；轮胎胎体帘布3反包钢丝圈6，反包高度hc＝hf*a，此处hf为轮缘高度，系数a为1.0；钢丝包布9内侧位于胎体帘布3和内衬层4之间，外侧位于胎体帘布3、三角胶7和胎侧2、子口护胶8之间；钢丝包布下端点起始于钢丝圈6下方胎体水平切点外侧，且包住轮缘区域，钢丝包布9上端点高度i＝(Ra-hf-RimDia/2)*b，此处i起始于轮缘上方，Ra为轮胎冠部中心胎体半径，RimDia为轮辋直径，系数b为50％；钢丝包布9帘线强度为胎体帘线强度的70％；钢丝包布9帘线角度为90°±20°。该全钢子午线轮胎胎圈耐久如下表所示。
帘线角度 ＜70° 70° 80° 90° 100° 110°
胎圈耐久 98h 112h 125h 140h 133h 110h
试验例：
本发明对实施例中的全钢子午线轮胎采用传统结构做对比，如图2所示，该全钢子午线轮胎包括胎冠1、胎侧2、胎体3、内衬层4、带束层5和胎圈等部件。其中：胎圈结构包括钢丝圈6、三角胶7、子口护胶8、钢丝包布9、胎体反包层；轮胎胎体帘布3反包钢丝圈6；钢丝包布9内侧位于胎体帘布3和内衬层4之间，外侧位于胎体帘布3、三角胶7和子口护胶8之间；钢丝包布下端点起始于钢丝圈6内侧，钢丝包布9上端点高度略高于或低于胎体反包端点；钢丝包布9帘线强度为胎体帘线强度的50％；钢丝包布9帘线角度为30°。该全钢子午线轮胎胎圈耐久为92h。

Claims (2)

1.一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎，该全钢子午线轮胎包括胎冠、胎侧、胎体、内衬层、带束层和胎圈，其中胎圈结构包括钢丝圈、三角胶、子口护胶、钢丝包布、胎体反包层；其特征在于：所述轮胎胎体具有帘布，该帘布反包钢丝圈，反包高度hc＝hf*a，hf为轮缘高度，系数a为0.5～1.6；所述的钢丝包布下端点起始于钢丝圈下方胎体水平切点外侧，且包住轮缘区域，钢丝包布上端点高度i＝(Ra-hf-RimDia/2)*b，此处高度i起始于轮缘上方，Ra为轮胎冠部中心胎体半径，RimDia为轮辋直径，系数b为40％～55％；所述的钢丝包布帘线强度为胎体帘线强度的60％～80％；所述的钢丝包布帘线角度为90°±10°。
2.根据权利要求1所述的一种具有高胎圈耐久性能的全钢子午线轮胎，其特征在于：所述的钢丝包布内侧位于胎体帘布和内衬层之间，外侧位于胎体帘布、三角胶和胎侧、子口护胶之间。
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