CN109606028A - 一种减震防爆胎 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减震防爆胎，属于轮胎领域。本发明的一种减震防爆胎，包括胎体；内腔，其为开设在胎体内部的环形空腔；还包括支撑架，其为布置在内腔中的弹性骨架；防扎腔，其为开设于胎体的胎面与内腔之间的孔腔；支撑架沿内腔方向螺旋分布；支撑架外边缘部分嵌入内腔中；防扎腔沿胎体径向的截面形状为水滴形，水滴形的大头端靠近内腔方向，小头端靠近胎体的胎面方向。本发明的减震防爆胎通过在内腔设有弹性支撑架，大大提高了轮胎的缓冲吸震能力，并设有防扎腔，有效避免了轮胎被刺破爆胎的情况发生，且本发明的轮胎通过塑炼、合模、注射、开模、装填、二次合模、注气、硫化、泄压、气密层制备、二次开模直接成型，易于生产制造。

Description

一种减震防爆胎

技术领域

本发明涉及轮胎领域，更具体地说是涉及一种减震防爆胎。

背景技术

近年来，橡胶工业快速发展为轮胎行业提供了广阔的市场空间，各类轮胎制品层出不穷，随着人们经济生活的提高，轿车也成为了常备的交通出行工具，给人们生活带来极大便利的同时，由于车轮质量事故也不断增高，尤其是爆胎引起的高速行驶汽车的事故，因此防爆轮胎是目前国内外轮胎企业研究生产的热点。

现有的防爆轮胎通常通过增加胎壁厚度、在胎内外加装高强度材料来提高轮胎的强度、防爆、防变形性能，但是这种改动增加了轮胎质量，增加了车辆悬架系统的负荷，并且导致轮胎的减震性能大大下降，导致车辆行驶体验不佳。

经检索，中国专利号：CN107776329A，公开日：2018年3月9日，公开了一种弹簧减震轮胎，包括轮辋、轮胎、橡胶胎面、减震滑块、限位钢丝和钢管；所述轮辋上设置有扇形孔和螺丝孔，轮辋边缘一圈上设置有插口，轮辋外壁一圈上设置有轴芯子，轴芯子的外围套有弹簧；所述轮胎设置在轮辋的外围一圈；所述橡胶胎面设置在轮胎的外围一圈；所述减震滑块套在轴芯子上，且减震滑块设置在轮胎的内部，橡胶胎面包裹在减震滑块的外围；所述限位钢丝穿过减震滑块使减震滑块相互连接；所述橡胶胎面的两侧面上分别设置有一个锁扣圆盘；所述锁扣圆盘的边缘一圈设置有插扣；所述钢管穿过锁扣圆盘和橡胶胎面将锁扣圆盘固定在橡胶胎面上。该发明虽然能起到很好的减震效果，但是该轮胎的结构大大增加了轮胎的重量，加重了车辆悬架系统的负荷，且该轮胎结构复杂，生产制作麻烦，成本高，不利于推广使用。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术中防爆轮胎成本高，制作复杂，减震性能差的问题，本发明提供了一种减震防爆胎。本发明的减震防爆胎通过在内腔设有弹性支撑架，大大提高了轮胎的缓冲吸震能力，并设有防扎腔，有效避免了轮胎被刺破爆胎的情况发生。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种减震防爆胎，包括：

胎体；

内腔，其为开设在胎体内部的环形空腔；

还包括：

支撑架，其为布置在内腔中的弹性骨架；

防扎腔，其为开设于胎体的胎面与内腔之间的孔腔。

本方案在无内胎轮胎基础上，于内腔中加设弹性骨架支撑架，弹性骨架最初形状与轮胎内腔形状相匹配，受到冲击后可恢复原状支撑轮胎保持正常行驶的形状，支撑架支撑起内腔的形状，使得轮胎在不充气时依然可以正常使用，在内腔和胎面之间增设防扎腔，增加了尖锐物刺入的阻力，有效避免内腔受到损伤，支撑架与防扎腔配合，增加了轮胎的减震性，也大大降低了爆胎发生率；本方案的防扎腔截面形状包括但不仅限于圆形、椭圆形、水滴形，其中，水滴形截面形状的防扎腔带来的性能提升效果最好。

进一步地，所述支撑架沿内腔方向螺旋分布。本方案的支撑架环绕内腔方向布置，支撑架的结构为螺旋式结构，如环形弹簧结构和螺旋骨架结构等，可对内腔起到均匀支撑减震的效果，且缓冲吸震性能强，还可消除内腔架构应力，大大延长轮胎使用寿命；支撑架采用金属或非金属材质制成。

进一步地，所述支撑架外边缘部分嵌入内腔中。支撑架略粗于内腔3～5mm，制作轮胎时将支撑架置于半成型的内腔中，通过后续轮胎制作硫化工艺，最终支撑架的外边缘部分会嵌入到内腔中与胎体内腔呈现半结合结构。

进一步地，所述防扎腔沿胎体径向的截面形状为水滴形；水滴形的大头端靠近内腔方向，小头端靠近胎体的胎面方向。水滴形截面的防扎腔相比于圆形截面防扎腔，使用时舒适度更好，相比于椭圆形截面防扎腔，作为骑行轮胎使用时稳定性更好，可有效的防止轮胎骑行时扭动，轮胎行驶时遇到路面凸起物，可制成胎面及时回弹，与内腔中的支撑架起到双重减震的效果，同时，水滴形截面防扎腔可强化胎面，达到很好的防扎防爆效果。

进一步地，还包括气门嘴，其侧置于胎体上。在内腔侧面开设固定气门芯的气门嘴并与轮胎外部连通，气门芯可通过气门嘴内置安装在轮胎侧面，外部观察不到气门芯伸出，胎体更换、安装更加方便。

进一步地，本申请的减震防爆胎由以下方法制作而成：

一、塑炼：将橡胶原料塑炼成流体状橡胶料；

二、合模：将上模具、中模芯和下模具合拢形成模腔，将模腔抽成真空状态，并加热至100～180℃；

三、注射：将塑炼后的橡胶料注入模腔中，注满后静置成型；

四、开模：打开模具，取下中模芯；

五、装填：将支撑架装入通过中模芯成型的内腔中；

五、二次合模：将分别内含半个轮胎的上模具和下模具二次合拢形成模腔，轮胎内部的内腔中装有支撑架；

六、注气：向轮胎内部中空注入高温高压气体；

七、硫化：对轮胎进行硫化操作；

八、泄压：对轮胎内部的高温高压气体进行泄压；

九、气密层制备：将呈液态的气密层胶料喷入轮胎内部的中空内腔中；

十、二次开模：打开模具，取出轮胎。

进一步地，呈液态的气密层胶料由0.1～3.0MPa的压缩气体喷吹入内腔中。压缩气体压强过小无法顺利将液态气密层胶料充分喷吹进入轮胎内腔中，喷吹效率低，压缩气体压强过大导致喷吹速度过快，液态气密层胶料易对气门嘴附近的轮胎内腔产生冲击，影响轮胎性能及气密层均匀性。

进一步地，在进行气密层制备时，轮胎内部为压力均匀，轮胎外部进行均匀加热。气密层胶料在轮胎内腔固化时的均匀程度与轮胎内腔的压力和温度有关，当轮胎内部即轮胎内腔的压力均匀，温度均匀时，轮胎内腔各部位气密层胶料固化的厚度均匀一致。

进一步地，气密层制备步骤持续时间为1.0～2.8min；气密层制备步骤分为两个阶段：a)、喷吹：通过压缩气体将液态气密层胶料喷吹进入内腔，喷吹过程持续0.1～0.6min；b)、固化：喷吹阶段完成后，保持内腔恒温恒压下静置一段时间，使喷吹的气密层胶料固化在轮胎内腔表面，固化过程持续0.9～2.2min。

喷吹时间过短会导致形成气密层厚度过薄，气密性不达标，喷吹时间过长会浪费材料且可能导致局部气密层厚度过大，影响轮胎使用性能；固化时间过短会导致气密层胶料未能充分固化在内腔表面，从而形成的气密层薄膜不够牢固而受压力易发生破裂，固化时间过长会增加能耗和生产时间，进而增加生产成本。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种减震防爆胎，以无内胎轮胎为基础，在内腔中增设支撑架，可以起到吸振缓冲的作用，大幅提高轮胎的减震性能，同时，支撑架对轮胎内腔形状起到支撑作用，在不充气的情况下，轮胎也可正常使用，使用面广，在内腔与胎面之间增设防扎腔，增加尖锐物刺入的阻力，有效避免内腔受到损伤，增加轮胎安全性，降低爆胎率，达到防爆效果；

(2)本发明的一种减震防爆胎，支撑架沿内腔方向螺旋分布，均匀的对内腔起到支撑减震效果，避免需安装多组支撑架的麻烦，有效控制减震轮胎的重量；螺旋式的结构可以消除内腔的架构应力，轮胎使用时产生的应力由螺旋状结构均匀传递分散，极大地缓解了轮胎制品的疲劳，使轮胎的安全使用寿命大大增加；同时，螺旋式弹性支撑架具有优秀的缓冲吸震能力；

(3)本发明的一种减震防爆胎，支撑架外边缘部分嵌入内腔中，与内腔呈半结合结构，这种结构可使支撑架相对固定于内腔中，防止轮胎长时间行驶、受到冲击后，支撑架移位造成内腔表面磨损，消耗表面气密层导致轮胎气密性降低，减少使用寿命；可对胎体强度进行进一步地强化，高速行驶的轮胎被扎破时，在支撑架的干涉下，轮胎不会发生大面积破裂导致车辆失去平衡；还可使胎体受到的冲击力及时传递到支撑架上，同时减少胎体自身受到的负荷，进一步强化减震效果，保护胎体；

(4)本发明的一种减震防爆胎，水滴形的防扎腔构成的防扎层，增强轮胎行驶时与地面接触的胎面的强度，使尖锐物不易扎破胎面，对于扎入胎面的尖锐物，长度较短的滞留在防扎腔内，不会影响到内腔气压，长度较长的尖锐物刺入内腔后，防扎腔将尖锐物卡在创口处，防止尖锐物脱落引起创口增大，进一步增强了轮胎的安全性，防扎防爆性能更好，采用水滴形截面的防扎腔可有效防止骑行用轮胎使用时发生扭动，可以提高骑行舒适性，同时水滴形截面防扎腔还可与支撑架配合双重减震，进一步强化减震性能；

(5)本发明的一种减震防爆胎，气门嘴开设于胎体侧面，使气门芯可以从轮胎侧面内置安装在胎体上，便于密封，外部观察不到气门芯，延长了气门芯的使用寿命，避免了从轮辋上安装气门芯、更换胎体的麻烦；

(6)本发明的一种减震防爆胎，通过塑炼、合模、注射、开模、二次合模、注气、硫化、泄压、气密层制备、二次开模这一工艺，一个模具里即能完成轮胎的中空成型、硫化、制备气密层的工序，无需反复转移轮胎、加压、升温等操作，减少了生产工序，降低耗能耗时，大大提高了生产效率，由于胎体是直接在模具中合模后注射成型的，相比于现有的制成中间带孔的条状后弯接后硫化成型的轮胎，本发明的方法加工制成的轮胎平衡度更高，更安全；

(7)本发明的一种减震防爆胎，通过在气密层制备过程中，对喷吹压缩气体压强、外部加热温度和喷吹时间的控制，保持轮胎内腔的压力和温度均匀且稳定在合适的范围，液态气密层胶料在喷吹进入轮胎内腔后可以均匀的附着固化在轮胎内腔表面，从而形成致密且均匀的气密薄层，本发明的气密层制备工序简单易实现，得到的气密层更轻更薄，气密性更好；

(8)本发明的一种减震防爆胎，气密层的制备方法可以通过控制压缩气体喷吹的压强、喷吹持续时间灵活控制制备的气密层厚度，最薄可制成0.5mm的均匀致密气密层，在保证气密性的前提下，大大减轻气密层所占重量，减轻了轮胎成品的重量；

(9)本发明的一种减震防爆胎，克服了传统工艺无法同时生产出内腔支撑架与气密层兼备的轮胎结构的缺陷，通过简洁工序一体化直接成型减震防爆胎，省时省力，生产成本低，制作成的减震防爆胎不但有支撑架提供减震效果，还可进行充气并有气密层保证胎压稳定，进一步强化了减震效果，轮胎内腔中喷吹的气密层胶料固化在内腔表面形成气密层，同时也有部分附着在支撑架表面形成保护层，防止支撑架被锈蚀，延长支撑架有效使用寿命，进而延长轮胎使用寿命。

附图说明

图1为本发明的减震防爆胎示意图；

图2为本发明的减震防爆胎示意图；

图3为本发明的减震防爆胎剖视图；

图4为本发明的减震防爆胎剖视图；

图5为本发明支撑架为环形弹簧的局部剖视图；

图6为本发明支撑架为螺旋骨架的局部剖视图；

图7为图6中A的放大图；

图8为用于加工轮胎的模具结构示意图；

图9为图3中B的放大图，其中(a)为截面为圆形的防扎腔，(b)为截面为椭圆形的防扎腔，(c)为截面为水滴形的防扎腔。

图中：1、胎体；10、内腔；11、支撑架；110、螺旋骨架；1100、螺旋架；1101、固定勾环；111、环形弹簧；12、防扎腔；13、气门嘴；2、模具；20、上模具；21、中模芯；22、下模具；23、注射孔。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

实施例1

本实施例的一种减震防爆胎，如图1、图2、图3和图4所示，包括：

胎体1；

内腔10，其为开设在胎体1内部的环形空腔；

还包括：

支撑架11，其为布置在内腔10中的弹性骨架；

防扎腔12，其为开设于胎体1的胎面与内腔10之间的孔腔。

本申请的减震防爆胎为无内胎轮胎，无内胎轮胎的防爆性能要优于普通轮胎，但是在减震性能和舒适度上有所不足。

本申请在无内胎轮胎的基础上，在内腔10中增设弹性骨架支撑架11，弹性骨架受到冲击后可以进行吸振缓冲，并且可恢复到原状，本实施例的弹性骨架最初形状与轮胎内腔10形状相匹配，受到冲击后可恢复原状支撑轮胎保持正常行驶的形状，支撑架11支撑起内腔10的形状，使得本申请的轮胎在不充气时依然可以正常使用，行驶时传来的冲击振动均可被支撑架11吸收，保证轮胎的减震性能。

防扎腔12到胎体1胎面部分称为防扎层，由于防扎腔12孔径较小，因此，可以其中不必充气进行使用，当汽车行驶轮胎遇到尖锐物时，尖锐物需先刺穿防扎层，再穿过防扎腔12，再刺穿防扎腔12与内腔10之间的胎体1才能将内腔10扎漏，增加了尖锐物刺入的阻力，防扎腔12将充气胎压内腔10与胎面隔离，有效避免了充气内腔受到损伤，进而大大降低了轮胎漏气爆胎发生的概率，达到了防爆效果，且防扎腔12的存在还减少了制作轮胎时的材料消耗，降低了轮胎的成本。

防扎腔12的截面形状包括但不仅限于圆形、椭圆形、水滴形等，如图9中(a)所示为圆形截面防扎腔12，(b)所示为椭圆形截面防扎腔12，(c)所示为水滴形截面防扎腔12，其中，圆形截面防扎腔12在实际使用时发现舒适度有所不足，椭圆形截面的防扎腔12防扎保护范围更大，但是制成的轮胎使用时稳定性有所欠缺，经检测分析，水滴形截面的防扎腔12性能效果最佳。

本实施例的减震防爆胎，通过在无内胎轮胎的基础上加设支撑架11和防扎腔12，在增强轮胎减震效果的同时，加强防爆性能。

实施例2

本实施例的一种减震防爆胎，在实施例1的基础上作进一步改进，所述支撑架11沿内腔10方向螺旋分布。

本实施例的支撑架11，环绕内腔10方向布置，支撑架11的结构为螺旋式结构；现有技术中，一些减震轮胎沿轮胎径向布置弹性支撑架，这种布置方法若要使轮胎一周的减震效果均匀，需对称布置多组弹性支撑架，造成轮胎重量过大，增加悬架系统负担，且仅仅能起到减震效果，本实施例中支撑架11环绕内腔10方向布置，螺旋式的结构环绕内腔10一周，对内腔10起到均匀的支撑效果，且螺旋状结构可以消除内腔的架构应力，轮胎使用时产生的应力由螺旋状结构均匀传递分散，极大地缓解了轮胎制品的疲劳，使轮胎的安全使用寿命大大增加。

本实施例支撑架11为环形弹簧111的减震防爆胎，如图5所示，环形弹簧111为强力弹簧，为内腔10提供均匀的支撑，缓冲吸震能力很强。

本实施例支撑架11为螺旋骨架110的减震防爆胎，如图6和图7所示，螺旋骨架110包括螺旋架1100和固定勾环1101，螺旋架1100略细与内腔10，由弹性材料弯折成螺旋状制成环形，固定勾环1101分为勾端和环端，环端固定于内腔10内表面中，勾端勾连螺旋架1100相邻的两骨节，螺旋骨架110可为内腔10形状提供均匀可靠的支撑，轮胎外部振动传来时由螺旋架1100吸收分散，螺旋骨架110式的支撑架11相比于环形弹簧111式的支撑架11，在轮胎充气使用时，螺旋骨架110的轮胎舒适度更佳，内腔10更为灵活，能同时充分发挥充气内腔与螺旋骨架110的吸振缓冲效果。

本实施例的支撑架11采用金属或非金属材质制成，金属材质包括优质碳钢或耐磨合金钢等，非金属材质包括聚氨酯、热塑性弹性体、SBS等。

实施例3

本实施例的一种减震防爆胎，在实施例2的基础上作进一步改进，如图5、图6和图7所示，所述支撑架11外边缘部分嵌入内腔10中。

如图5所示的环形弹簧111，其外缘部分嵌入内腔10中，如图6和图7所示的螺旋骨架110，其固定勾环1101的环端嵌入内腔10中。

本实施例的支撑架11略粗于内腔10，3～5mm，在制作轮胎时将支撑架11置于半成型的内腔10中，通过后续轮胎制作硫化工艺，最终支撑架11的外边缘部分会嵌入到内腔10中与胎体1内腔10呈现半结合结构，这种结构可使支撑架11相对固定于内腔10中，防止轮胎长时间行驶、受到冲击后，支撑架11移位造成内腔10表面磨损，消耗表面气密层导致轮胎气密性降低，减少使用寿命；支撑架11与内腔10半结合结构可对胎体1强度进行进一步地强化，高速行驶的轮胎被扎破时，在支撑架11的干涉下，轮胎不会发生大面积破裂导致车辆失去平衡；支撑架11与内腔10半结合结构可使胎体1受到的冲击力及时传递到支撑架11上，同时减少胎体1自身受到的负荷，进一步强化减震效果，保护胎体1。

实施例4

本实施例的一种减震防爆胎，在实施例1或2或3的基础上作进一步改进，如图3、图4和图9中(c)所示，所述防扎腔12沿胎体1径向的截面形状为水滴形，水滴形的大头端靠近内腔10方向，小头端靠近胎体1的胎面方向。

汽车在行驶时，轮胎与地面接触的胎面极易受到尖锐石子、钉子的穿刺，水滴形状防扎的腔12，小头端部到胎面之间应力集中，使轮胎行驶时碰到尖锐物时不易刺穿胎面，达到防扎效果，即使发生刺穿情况，刺入轮胎的尖锐物穿过防扎腔12，刺入到轮胎内腔10，防扎腔12的结构特点可以将刺入物卡在创口部位，防止其掉落引起创口部位增大加速漏气，避免爆胎危险发生，若刺入物较短小，则滞留在防扎腔12中，不会影响到内腔10气压；水滴状的防扎腔12有利于将内腔10中支撑架11吸收传来的振幅再分散传递出去，进一步强化减震效果。

在制成骑行车所需的轮胎时，轮胎整体厚度薄于汽车用轮胎，在骑行时可能发生轮胎扭动的情况，采用本实施例的水滴形截面形状的防扎腔12，由于水滴形小头窄大头宽的结构，可以起到类似三角形一样稳定形状的作用，采用本实施例形状的防扎腔12的轮胎在骑行使用时可有效避免轮胎扭动情况的发生，改善了椭圆形截面防扎腔12存在的缺陷；在轮胎使用时，胎面传来的力，在水滴形结构的作用下，促使受力由小头端向大头端两边分散分布，在传递到支撑架11上，相比于圆形截面防扎腔12，大大提升了骑行时的舒适度，提升了骑行稳定性，进而可以节省电动骑行车骑行时的耗电量；同制成汽车用轮胎一样，水滴形截面防扎腔12还可强化轮胎防止尖锐物扎入轮胎内引起漏气，受到路面凸起物挤压时，本实施例的防扎腔12结构可以及时使胎面回弹，加强骑行稳定性，与内腔10中的支撑架11构成双重减震。

实施例5

本实施例的一种减震防爆胎，在实施例1的基础上作进一步改进，还包括气门嘴13，其侧置于胎体1上。

现有的气门芯多安装在轮胎内壁的轮辋上，少部分安装在轮辋侧面的凹槽中，安装麻烦，更换胎体时需要频繁拆卸，且易漏气，本实施例的减震防爆胎，内腔10侧面开设固定气门芯的气门嘴13并与胎体1外部连通，气门芯可通过气门嘴13内置安装在胎体1侧面，外部观察不到气门芯伸出，气门芯处密封更方便可靠，使用寿命更长，且胎体1更换时更加方便。

气门嘴13的设置位置还为气密层制备时喷吹液态气密层胶料提供喷吹口。

实施例6

本实施例的一种减震防爆胎，在实施例1～5的基础上作进一步改进，由以下方法制作而成：

一、塑炼：将橡胶原料塑炼成流体状橡胶料；

二、合模：将上模具20、中模芯21和下模具22合拢形成模腔，将模腔抽成真空状态，并加热至100～180℃；

三、注射：将塑炼后的橡胶料注入模腔中，注满后静置成型；

四、开模：打开模具2，取下中模芯21；

五、装填：将支撑架11装入通过中模芯21成型的内腔10中；

五、二次合模：将分别内含半个轮胎的上模具20和下模具22二次合拢形成模腔，轮胎内部的内腔10中装有支撑架11；

六、注气：向轮胎内部中空注入高温高压气体；

七、硫化：对轮胎进行硫化操作；

八、泄压：对轮胎内部的高温高压气体进行泄压；

九、气密层制备：将呈液态的气密层胶料喷入轮胎内部的中空内腔10中；

十、二次开模：打开模具2，取出轮胎。

本实施例的减震防爆胎的制作工艺，经塑炼、合模、注射和开模步骤，在模具2内得到了内腔、防扎腔成型的上半轮胎和下半轮胎，分别成型于上模具20和下模具22中，通过将中模芯21铸造成与内腔形状、防扎腔形状相匹配的凸起形状，使轮胎胎体1内部形成内腔10及水滴形的防扎腔12，上模具20上竖向向下凸起设置有上模气门嘴13造型模，用于在轮胎成型后安装气门芯，第一次开模后，由于内腔10形状已经成型，将螺旋形呈环的支撑架11沿内腔10方向环形装入内腔10中，支撑架11的直径可略大于内腔10直径3～5mm，在后续高温高压下硫化过程中，支撑架11外缘可嵌入内腔10表面中，最终成型的轮胎中，支撑架11与胎体1是半结合状态；二次合模时，撤走中模芯21，上模具20和下模具22直接合模，此时减震防爆胎形状已成型，通过注气步骤保证后续操作中轮胎内腔10的形状稳定，对轮胎进行硫化操作，使上半轮胎和下半轮胎成型为完整的轮胎，当硫化进度到达95％以上时，开始对轮胎内部进行泄压，准备进行气密层制备，可从气门嘴13处吹进液态气密层胶料，待气密层胶料固化在轮胎内腔10表层后，二次开模取出轮胎，得到了成型的减震防爆胎。

实施例7

本实施例的一种减震防爆胎，在实施例6的基础上作进一步改进，呈液态的气密层胶料由0.1～3.0MPa的压缩气体喷吹入内腔10中。

采用压缩气体作为动力源，通过气门嘴13，将液态气密层胶料喷吹进入内腔10中，喷吹操作方便快捷，根据轮胎型号尺寸不同，选用不同压强的压缩气体进行喷吹，压缩气体压强不能过小(小于0.1MPa)，否则无法顺利将液态气密层胶料充分喷吹进入轮胎内腔10中，喷吹效率低，压缩气体压强不能过大(大于3.0MPa)，压强过大导致喷吹速度过快，液态气密层胶料易对气门嘴附近的轮胎内腔10产生冲击，影响轮胎性能，且喷吹压强过大影响轮胎内腔10压力的均匀性，导致气密层均匀性受到影响。

实施例8

本实施例的一种减震防爆胎，在实施例7的基础上作进一步改进，在进行气密层制备时，轮胎内部为压力均匀，轮胎外部进行均匀加热。

经申请人实验研究表明，气密层胶料在轮胎内腔10固化时的均匀程度与内腔10的压力和温度有关，当轮胎内部即内腔10的压力均匀，温度均匀时，内腔10各部位气密层胶料固化的厚度均匀一致，从轮胎外部对轮胎进行均匀加热可以加快固化的速度，轮胎内腔10表面升温后方便气密层胶料的附着固化，轮胎外部加热温度为100～150℃，针对轮胎型号尺寸不同，选用不同的加热温度，加热温度不能过低(小于100℃)，否则内腔10表面温度过低，气密层胶料固化效率低，且形成的薄层过薄，不致密，加热温度不能过高(大于150℃)，否则会影响气密层胶料的性能。

实施例9

本实施例的一种减震防爆胎，在实施例8的基础上作进一步改进，气密层制备步骤持续时间为1.0～2.8min。

进一步地，本实施例的气密层制备步骤分为两个阶段：a)、喷吹：通过压缩气体将液态气密层胶料喷吹进入内腔10，喷吹过程持续0.1～0.6min；b)、固化：喷吹阶段完成后，保持内腔10恒温恒压下静置一段时间，使喷吹的气密层胶料固化在内腔10表面，固化过程持续0.9～2.2min。

喷吹气密层持续时间过短(小于0.1min)会导致形成的气密层薄膜过薄，气密性不达标，喷吹气密层持续时间过长(大于0.6min)浪费材料和时间，对气密层致密度和均匀性的有利影响不大，甚至可能造成局部气密层厚度过大，在后续轮胎使用过程中影响性能；固化时间过短(小于0.9min)会导致喷吹的气密层胶料未充分固化在内腔10表面，影响气密性，固化时间过长(大于2.2min)对气密层固化影响不大，但增加能耗和生产时间，进而增加了生产成本。

在轮胎内部压力均匀、轮胎外部均匀加热的前提下，通过控制压缩气体喷吹的压强、喷吹持续时间可以达到对制备气密层的厚度进行控制的效果，相比于现有技术中气密层的制备方法，本申请可根据不同需求灵活控制气密层制备的厚度，最薄可达0.5mm的致密均匀气密层，保证气密性的前提下，大大减轻气密层所占重量，随着上述参数的增大，可生成厚度大的气密层，在本申请的压缩空气压强、外部加热温度、喷吹时间范围内，可生成厚度为0.5～5.0mm的厚度均匀的致密气密层。

通过喷涂气密层操作，使得本申请的轮胎在加装支撑架11后，依然可作为可充气轮胎充气使用，气密性好，胎压稳定，相比于单纯靠支撑架11减震，充气加支撑架11轮胎减震效果更优秀，使用体验更好，比现有的不可充气的减震轮胎具有更优秀的性能；在进行气密层喷涂时，内腔10的表面固化了气密层胶料从而获得了良好的气密性，支撑架11在喷吹气密层胶料时，也在雾状胶料气氛中表面被镀上一层薄膜，这层薄膜可有效防止支撑架11材料表面在轮胎使用过程中被锈蚀，大大延长了支撑架11有效使用寿命，进而延长了减震防爆胎的有效使用寿命。

传统的轮胎气密层粘附法，在装有支撑架11结构的轮胎内粘附气密层时，无法将支撑架11或气密层均安装到位，无法生产出支撑架11与气密层兼备的轮胎结构，采用本发明的制备方法，工序简单，可在加装支撑架11后的轮胎内腔10表面形成致密均匀的气密层，克服了传统工艺无法解决的难点。

实施例10

本实施例的一种减震防爆胎，在实施例6～9任意一条的基础上作进一步改进，合模后将模腔内抽成真空状态，并将模腔加温至100～180℃；注射步骤时，保持60～100℃的注射温度，注射完成后静置5～50s；注气步骤中，向轮胎内部中空注入氮气，压力为0.9～4.9MPa，温度为100～180℃；硫化步骤的持续时间为400～1000s。

将模腔内抽成真空状态方便注射步骤时橡胶料能更容易注射填满模腔，通过在模具2外部加热来保证模腔的温度控制在100～180℃，确保注射入模腔的橡胶料流动性足够，不会预冷粘结在注射孔23附近影响橡胶料的注射；保证注射温度在60～100℃之间，确保注射期间橡胶料的流动性，进一步地，本实施例的注射时间控制在30s内，防止注射过慢橡胶料在模腔内提前成型影响后续注射，注射后静置5～50s，在此期间轮胎初步成型，根据制作轮胎的尺寸型号所选参数有所不同；向轮胎内部注入高温高压氮气完成轮胎硫化所需的内压支撑成型，代替传统工艺上采用过热水作为内压支撑，相比于传统工艺，本实施例生产成本更低，由于减少了水的加热和输送设备，减少了硫化能耗的40～50％，节约了水处理的费用；注入氮气提高了硫化压力，改善了轮胎的整体性能，缩短硫化时间；本实施例注入的氮气为氧质量分数低于10×10^-6的高纯度氮气，对硫化交联密度接近零消耗，提高了硫化后轮胎的质量，且氮气氧含量极低，不会对模具等设备发生氧化，可大大延长设备的使用寿命；本实施例硫化步骤的持续时间为400～1000s，根据制作的轮胎尺寸型号不同选择不同的参数。

进一步地，本实施例设有多组模具，每组模具为固定机位，本实施例的橡胶料注射设备为注射台，注射台座为活动机位，可以在多个固定机位之间运动，由于硫化等待时间较长，注射台座可以在等待硫化期间对下一组模具进行注射，节约轮胎生产工序的时间，一对多进行轮胎生产，节约空间、能耗，进一步提高生产效率。

实施例11

本实施例的一种减震防爆胎，直径为600mm，采用如下方法制作而成：

一、塑炼：将橡胶原料塑炼成流体状橡胶料；

二、合模：将上模具20、中模芯21和下模具22合拢形成模腔，上模具20和下模具22为半个轮胎的形状，中模芯21的形状为闭合的圆柱条状，其上设有配合内腔10形状的凸起与配合防扎腔12形状的凸起，合模过程中通过加热模具2，将模腔升温至100℃，合模后将模腔抽真空；

三、注射：将塑炼后的橡胶料注入模腔中，注射时温度为60℃，注射时间为10s，注满后静置5s成型；

四、开模：打开模具2，取下中模芯21；

五、二次合模：将分别内含半个轮胎的上模具20和下模具22二次合拢形成模腔，轮胎内部的内腔10中装有支撑架11；

六、注气：向轮胎内部中空注入高温高压氮气，压力为0.9MPa，温度为100℃；

七、硫化：对轮胎进行硫化操作，持续时间为400s；

八、泄压：对轮胎内部的高温高压气体进行缓慢泄压；

九、气密层制备：将呈液态的气密层胶料喷入轮胎内部的中空内腔10中，在喷吹时，压缩气体压强为0.1MPa，轮胎外部加热温度为100℃，持续时间为1.0min；

十、二次开模：打开模具2，取出轮胎。

本实施例制得的减震防爆胎气密层厚度为0.5mm，充足气后使用12个月未发生胎压下降，未发生爆胎现象，相比于现有的防爆轮胎，使用时减震效果更好。

实施例12

本实施例的一种减震防爆胎，直径为800mm，采用如下方法制作而成：

一、塑炼：将橡胶原料塑炼成流体状橡胶料；

二、合模：将上模具20、中模芯21和下模具22合拢形成模腔，上模具20和下模具22为半个轮胎的形状，中模芯21的形状为闭合的圆柱条状，其上设有配合内腔10形状的凸起与配合防扎腔12形状的凸起，合模过程中通过加热模具2，将模腔升温至180℃，合模后将模腔抽真空；

三、注射：将塑炼后的橡胶料注入模腔中，注射时温度为100℃，注射时间为30s，注满后静置50s成型；

四、开模：打开模具2，取下中模芯21；

五、二次合模：将分别内含半个轮胎的上模具20和下模具22二次合拢形成模腔，轮胎内部的内腔10中装有支撑架11；

六、注气：向轮胎内部中空注入高温高压氮气，压力为4.9MPa，温度为180℃；

七、硫化：对轮胎进行硫化操作，持续时间为1000s；

八、泄压：对轮胎内部的高温高压气体进行缓慢泄压；

九、气密层制备：将呈液态的气密层胶料喷入轮胎内部的中空内腔10中，在喷吹时，压缩气体压强为3.0MPa，轮胎外部加热温度为150℃，持续时间为2.8min；

十、二次开模：打开模具2，取出轮胎。

本实施例制得的减震防爆胎气密层厚度为5.0mm，充足气后使用12个月未发生胎压下降，未发生爆胎现象，相比于现有的防爆轮胎，使用时减震效果更好。

实施例13

本实施例的一种减震防爆胎，直径为720mm，采用如下方法制作而成：

一、塑炼：将橡胶原料塑炼成流体状橡胶料；

二、合模：将上模具20、中模芯21和下模具22合拢形成模腔，上模具20和下模具22为半个轮胎的形状，中模芯21的形状为闭合的圆柱条状，其上设有配合内腔10形状的凸起与配合防扎腔12形状的凸起，合模过程中通过加热模具2，将模腔升温至135℃，合模后将模腔抽真空；

三、注射：将塑炼后的橡胶料注入模腔中，注射时温度为85℃，注射时间为10s，注满后静置35s成型；

四、开模：打开模具2，取下中模芯21；

五、二次合模：将分别内含半个轮胎的上模具20和下模具22二次合拢形成模腔，轮胎内部的内腔10中装有支撑架11；

六、注气：向轮胎内部中空注入高温高压氮气，压力为3.7MPa，温度为165℃；

七、硫化：对轮胎进行硫化操作，持续时间为850s；

八、泄压：对轮胎内部的高温高压气体进行缓慢泄压；

九、气密层制备：将呈液态的气密层胶料喷入轮胎内部的中空中，在喷吹时，压缩气体压强为2.2MPa，轮胎外部加热温度为120℃，持续时间为1.8min；

十、二次开模：打开模具2，取出轮胎。

本实施例制得的减震防爆胎气密层厚度为2.3mm，充足气后使用12个月未发生胎压下降，未发生爆胎现象，相比于现有的防爆轮胎，使用时减震效果更好。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种减震防爆胎，包括：

胎体(1)；

内腔(10)，其为开设在胎体(1)内部的环形空腔；

其特征在于，还包括：

支撑架(11)，其为布置在内腔(10)中的弹性骨架；

防扎腔(12)，其为开设于胎体(1)的胎面与内腔(10)之间的孔腔。

2.根据权利要求1所述的一种减震防爆胎，其特征在于：所述支撑架(11)沿内腔(10)方向螺旋分布。

3.根据权利要求2所述的一种减震防爆胎，其特征在于：所述支撑架(11)外边缘部分嵌入内腔(10)中。

4.根据权利要求1所述的一种减震防爆胎，其特征在于：所述防扎腔(12)沿胎体(1)径向的截面形状为水滴形。

5.根据权利要求4所述的一种减震防爆胎，其特征在于：水滴形的大头端靠近内腔(10)方向，小头端靠近胎体(1)的胎面方向。

6.根据权利要求1所述的一种减震防爆胎，其特征在于：还包括气门嘴(13)，其侧置于胎体(1)上。

7.根据权利要求1～6任意一条所述的一种减震防爆胎，其特征在于，由以下方法制作而成：

一、塑炼：将橡胶原料塑炼成流体状橡胶料；

二、合模：将上模具(20)、中模芯(21)和下模具(22)合拢形成模腔，将模腔抽成真空状态，并加热至100～180℃；

三、注射：将塑炼后的橡胶料注入模腔中，注满后静置成型；

四、开模：打开模具(2)，取下中模芯(21)；

五、装填：将支撑架(11)装入通过中模芯(21)成型的内腔(10)中；

五、二次合模：将分别内含半个轮胎的上模具(20)和下模具(22)二次合拢形成模腔，轮胎内部的内腔(10)中装有支撑架(11)；

六、注气：向轮胎内部中空注入高温高压气体；

七、硫化：对轮胎进行硫化操作；

八、泄压：对轮胎内部的高温高压气体进行泄压；

九、气密层制备：将呈液态的气密层胶料喷入轮胎内部的中空内腔(10)中；

十、二次开模：打开模具(2)，取出轮胎。

8.根据权利要求7所述的一种减震防爆胎，其特征在于：呈液态的气密层胶料由0.1～3.0MPa的压缩气体喷吹入内腔(10)中。

9.根据权利要求8所述的一种减震防爆胎，其特征在于：在进行气密层制备时，轮胎内部为压力均匀，轮胎外部进行均匀加热。

10.根据权利要求9所述的一种减震防爆胎，其特征在于：气密层制备步骤持续时间为1.0～2.8min。