CN108638756B - 一种具有回折式多层缠绕结构的重载型子午线轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种重载型充气子午线轮胎。一种具有回折式多层缠绕结构的重载型子午线轮胎，该轮胎包括胎面、胎体、带束层、胎圈，所述带束层由1#带束层、2#带束层、0度带束层和3#带束层组成；所述1#带束层设置在径向最内侧，贴合在胎体之上；2#带束层设置在1#带束层之上，与1#带束层方向相反；在2#带束层上设置0度带束层，整个0度带束层采用单根帘布条在一侧肩部回折多层缠绕后经单层或多层缠绕至另一肩部进行回折多层缠绕；在径向最外侧，0度带束层之上，贴合设置3#带束层，方向与2#带束层相反。本发明通过在其胎冠区域的螺旋缠绕来增强带束层的环箍作用力，抑制胎面部分中的径向扩张。

Description

一种具有回折式多层缠绕结构的重载型子午线轮胎

技术领域

本发明涉及一种重载型充气子午线轮胎。

背景技术

汽车工业和城市轻轨、单轨等新型交通工具的发展对轮胎提出了更高性能的要求。为了车辆减重并且增加载货体积，同时提高乘坐舒适性和操控稳定性，低断面子午线轮胎正日渐成为重载市场的主流产品。

重载型轮胎运行条件苛刻，尤其对于低断面轮胎。由于其胎面相对较宽，传统带束层的环箍作用力在胎面横向上分布不均，在行驶期间，胎肩区域相对于胎面其他部分的径向扩张更大，使轮胎滚阻增加，并造成不均匀磨损。同时，胎面和带束层在行驶过程中的蠕变使肩部生热较高，易在带束层边缘处发生脱层。当载荷增加时，这些现象会更加明显，轮胎早期损坏的概率更高。

提高重载荷低断面子午胎的性能和使用年限，解决胎冠区域尤其的胎肩部分的径向扩张造成的质量问题,是目前国内外轮胎企业面临的重大技术难题之一。中国专利CN201610771259.5公开了一种缠绕型轮胎带束层结构。其在胎体上依次贴合设置第一带束层、第二带束层，第二带束层是由三根螺旋缠绕于第一带束层上的钢丝及覆胶组成，第二带束层上贴合设置第三带束层、第四带束层。中国专利CN201420242622.0公开了一种全钢丝子午线轮胎的纤维缠绕冠带层结构，包括胎体帘布以及带束层构件，带束层构件由1#带束层、2#带束层、3#带束层、4#带束层以及为于4#带束层上的纤维缠绕冠带层组成。这些螺旋缠绕周向增强层都是作为轮胎冠部补强层，来约束轮胎在运行过程中的径向扩张，抵抗轮胎惯性与离心力的影响，以此来提高轮胎性能。但是，目前诸多专利技术多是对整个胎冠区域的周向增强，没有对肩部做特殊处理。

发明内容

基于上述问题，本发明目的在于提供一种重载型子午线轮胎，通过在其胎冠区域的螺旋缠绕来增强带束层的环箍作用力，抑制胎面部分中的径向扩张。针对胎肩区域中的扩张相对较大的技术难题，独创性地在肩部采用回折式多层缠绕对其进行抑制。该带束层结构能够改善和维持轮胎的印痕形状和接地压力分布，有效防止不均匀磨损，推迟带束层脱层以及胎面花纹沟底裂的发生，提高胎冠区域的耐久、高速和负荷性能。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种具有回折式多层缠绕结构的重载型子午线轮胎，该轮胎包括胎面、胎体、带束层、胎圈，所述带束层由1#带束层、2#带束层、0度带束层和3#带束层组成；所述1#带束层设置在径向最内侧，贴合在胎体之上，其带束层帘线与圆周方向成10～30°；2#带束层设置在1#带束层之上，与1#带束层方向相反，其带束层帘线与圆周方向成10～30°；在2#带束层上设置0度带束层，整个0度带束层采用单根帘布条在一侧肩部回折多层缠绕后经单层或多层缠绕至另一肩部进行回折多层缠绕；在径向最外侧，0度带束层之上，贴合设置3#带束层，其带束层帘线与圆周方向成10～30°，方向与2#带束层相反。

作为进一步改进，所述的0度带束层采用单根帘布条从胎面一点优选胎面中心一点出发，连续螺旋缠绕至0度带束层端点后向胎面中心折返，缠绕一定宽度后再次向外侧折返，随后经单层或多层缠绕至另一肩部端点，以同样方式进行另一肩部的折返式多层缠绕，最后回到胎面中心。

作为进一步改进，所述的肩部0度带束层总层数至少为2层。

作为进一步改进，所述的1#带束层、2#带束层和3#带束层均为钢丝覆胶压延帘布，所述的0度带束层帘布条以相互平行排列的1-10根帘线为一组，表面覆胶。

作为进一步改进，所述的0度带束层帘线材料可为钢丝、尼龙、芳纶或尼龙/芳纶混纺材料，优选芳纶，表面覆胶。

作为进一步改进，所述的0度带束层帘布条相邻两圈帘布条之间的问隙为0～2mm，帘布条螺旋升角为0°～5°。

作为进一步改进，所述的3#带束层端点与0度带束层内侧端点差级为0～15mm。

所述0度带束层结构在肩部进行回折式多层缠绕，增加了0度带对两肩的箍紧，而除肩部外的胎冠其他部位也具有两层缠绕结构，因此，整个0度结构对轮胎的箍紧效果更好，可以有效地约束轮胎在使用过程中的周向变形，保证使用中胎冠区域受力均匀，降低胎冠区域的生热，改善轮胎的磨耗性能，降低脱层撕裂等早期损坏出现的几率，同时使轮胎可承受更高的负荷。

附图说明

图1本发明的实施案例所示的具有回折式多层缠绕结构的重载型子午线轮胎的断面示意图。

图2为图1所示的轮胎局部放大图。

图3为回折式多层缠绕展开示意图。

具体实施方式

实施案例1：一种具有回折式多层缠绕结构的重载型子午线轮胎结构如图1所示，包括轮胎的胎体1、胎侧2、胎面3、胎圈4以及在胎体1上的带束层构件(图2)，带束层构件由1#带束层5、2#带束层6、0度带束层7以及3#带束层8组成。

在胎体帘布1上依次贴合1#带束层5、2#带束层6，1#、2#带束层均为钢丝覆胶压延帘布。1#带束层5裁断角度为10～30°，2#带束层6裁断角度为15～20°。在2#带束层上缠绕0度带束层，0度带束层采用单根帘布条在一侧肩部回折多层缠绕后经单层或多层缠绕至另一肩部进行回折式多层缠绕，作为约束轮胎周向变形尤其是肩部变形的加强层。

0度带束层具体设置形式如图3所示，采用单根帘布条从胎面中心点A出发，连续螺旋缠绕至端点B，随后向胎面中心折返缠绕，由第二层端点B’，缠绕至第二层另一端点C，以同样方式再次向外侧折返缠绕至D点，随后由折返点D’经单层或多层缠绕至另一肩部端点E点，以同样方式进行另一肩部的折返式多层缠绕。以此种方式最终一侧肩部0度带束层为4层。

所述的0度带束层帘布条以相互平行排列的1-10根帘线为一组，表面覆胶。帘线材料可为钢丝、尼龙、芳纶或尼龙/芳纶混纺材料，优选芳纶。0度带束层宽度比1#带束层宽至少3mm，比2#带束层窄10-20mm，相邻两圈帘布条之间的问隙为0～2mm，帘布条螺旋升角为0°～3°。

0度带束层之上贴合设置3#带束层8。3#带束层为钢丝覆胶压延帘布，裁断角度为15～20°。3#带束层端点与0度带束层内侧端点差级为0～15mm。

耐久数据对比

以305/70R22.5规格轮胎为例，标准气压900KPa，标准载荷3650kg，根据如下机床条件及测试程序，将所述带束结构轮胎与原设计普通零度结构轮胎进行耐久性能比较。

机床条件及测试程序：

转鼓直径：1700mm，转速：72km/h，

机床数据对比如下:

	A组	B组
			对比胎	78h36min	77h56min
本设计	89h03min	88h21min

通过耐久机床数据对比可以看出，所述带束结构可以显著提高轮胎的耐久性能和负荷性能。

Claims (6)

1.一种具有回折式多层缠绕结构的重载型子午线轮胎，该轮胎包括胎面、胎体、带束层、胎圈，所述带束层由1#带束层（5）、2#带束层（6）、0度带束层（7）和3#带束层（8）组成；其特征在于，所述1#带束层（5）设置在径向最内侧，贴合在胎体之上，其带束层帘线与圆周方向成10～30°；2#带束层（6）设置在1#带束层（5）之上，与1#带束层（6）方向相反，其带束层帘线与圆周方向成10～30°；在2#带束层（6）上设置0度带束层（7），肩部0度带束层（7）总层数至少为2层，整个0度带束层（7）采用单根帘布条在一侧肩部回折多层缠绕后经单层或多层缠绕至另一肩部进行回折多层缠绕；在径向最外侧，0度带束层（7）之上，贴合设置3#带束层（8），其带束层帘线与圆周方向成10～30°，方向与2#带束层（6）相反；

所述0度带束层（7）采用单根帘布条从胎面一点出发，连续螺旋缠绕至0度带束层（7）端点后向胎面中心折返，缠绕一定宽度后再次向外侧折返，随后经单层或多层缠绕至另一肩部端点，以同样方式进行另一肩部的折返式多层缠绕，最后回到胎面中心。

2.根据权利要求1所述的一种具有回折式多层缠绕结构的重载型子午线轮胎，其特征在于，1#带束层（5）、2#带束层（6）和3#带束层（8）均为钢丝覆胶压延帘布，所述的0度带束层（7）帘布条以相互平行排列的1-10根帘线为一组，表面覆胶。

3.根据权利要求1所述的一种具有回折式多层缠绕结构的重载型子午线轮胎，其特征在于，0度带束层（7）帘线材料为钢丝、尼龙、芳纶或尼龙/芳纶混纺材料。

4.根据权利要求3所述的一种具有回折式多层缠绕结构的重载型子午线轮胎，其特征在于，0度带束层（7）帘线材料为芳纶，表面覆胶。

5.根据权利要求1所述的一种具有回折式多层缠绕结构的重载型子午线轮胎，其特征在于，所述的0度带束层（7）帘布条相邻两圈帘布条之间的间隙为0～2mm，帘布条螺旋升角为0°～5°。

6.根据权利要求1所述的一种具有回折式多层缠绕结构的重载型子午线轮胎，其特征在于，所述3#带束层（8）端点与0度带束层（7）内侧端点差级为0～15mm。