CN113524987A - 一种防爆轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防爆轮胎，属于轮胎技术领域。所述防爆轮胎包括胎体、带束层、子口补强层，所述胎体包括钢丝胎体和尼龙胎体两层；所述尼龙胎体设置于钢丝胎体的上方，且所述尼龙胎体与钢丝胎体的宽度相同；所述钢丝胎体与胎冠中心线的夹角为90°；所述尼龙胎体与胎冠中心线的夹角为70°～90°。本发明提供的轮胎能够防止在路况恶劣、载重量高的环境中行驶时发生爆胎现象。
Description
技术领域
本发明属于轮胎技术领域，尤其涉及一种防爆轮胎。
背景技术
胎体和带束层是轮胎结构中的主要受力部件，其结构将直接影响轮胎的使用寿命。目前，传统的轮胎采用单层胎体和3+0带束层结构，轮胎在恶劣路上使用时，胎侧部位容易被刺扎割伤，导致胎体受损产生爆胎现象；一般为“3+0结构”，即由1#带束层、2#带束层、3#带束层和0°带束层构成，3#带束层直接和胎面相连。但轮胎在路况恶劣、载重量高、低速环境中行驶时，石块会刺穿花纹沟底。同时轮胎子口部位因扭转力过大、集中等原因容易发生爆胎现象。
发明内容
针对相关技术中存在的不足之处，本发明提供了一种防爆轮胎，以解决背景技术中轮胎在路况恶劣、载重量高的环境中易爆胎的技术问题。
本发明提供了一种防爆轮胎，包括胎体、带束层、子口补强层，所述胎体包括钢丝胎体和尼龙胎体两层；所述尼龙胎体设置于钢丝胎体的上方，且所述尼龙胎体与钢丝胎体的宽度相同；所述钢丝胎体与胎冠中心线的夹角为90°；所述尼龙胎体与胎冠中心线的夹角为70°～90°。
优选的，所述子口补强层外设置四层尼龙子口布；所述四层尼龙子口布依次为1#尼龙子口布、2#尼龙子口布、3#尼龙子口布和4#尼龙子口布，所述四层尼龙子口布与胎冠中心线的夹角均为40～60°。
优选的，所述1#尼龙子口布的中点在子口补强层内端点处；所述2#尼龙子口布的位置同1#尼龙子口布的差级为10～20mm，宽度与1#尼龙子口布相同，为80～130mm；所述3#尼龙子口布的内端点同1#尼龙子口布外端点的距离为0～5mm；所述4#尼龙子口布同2#尼龙子口布外端点的距离为0～5mm；所述3#尼龙子口布与4#尼龙子口布宽度相同，为110～180mm。
优选的，在胎体的外端点和子口补强层的外端点的中间设置有子口型胶；所述子口型胶上、下端点至子口补强层外端点距离≥25mm，子口补强层外端点至胎体的距离≥4mm。
优选的，所述带束层包括由内向外依次设置的1#带束层、2#带束层、3#带束层和4#带束层，所述3#带束层的轴向两端分别铺设有0°带束层，所述0°带束层与所述2#带束层压合连接，所述2#带束层的宽度宽于3#带束层和1#带束层，所述4#带束层分别与3#带束层和胎面压合连接，宽度为125mm，角度和方向与3#带束层相同。
优选的，所述2#带束层由钢丝压延帘布裁断制成，钢丝与胎冠中心线的夹角为12°～20°，宽度为轮胎行驶面宽度的83％～88％。
优选的，所述1#带束层由钢丝压延帘布裁断制成，钢丝与胎冠中心线的夹角为20°～30°，宽度同2#带束层差级为20～25mm，方向同2#带束层相反。
优选的，所述3#带束层由钢丝压延帘布裁断制成，钢丝与胎冠中心线的夹角为12°～20°，宽度为2#带束层宽度的50％～60％，方向同2#带束层相反。
优选的，所述0°带束层宽度为37mm，0°带束层外端点同2#带束层外端点的距离为9～13mm，内端点同3#带束层外端点的距离为0.5～1mm。
优选的，所述0°带束层、4#带束层上还设置有冠带层；所述冠带层与胎冠中心线的夹角为0°，距0°带束层的差级为10～15mm；所述冠带层由宽度为25～35mm的冠带条周向缠绕组成。
本发明提供的防爆轮胎的胎体包括钢丝胎体和尼龙胎体两层。本发明通过在钢丝胎体的上方设置尼龙胎体，采用这种两层结构的胎体，使钢丝胎体在胎冠部位同1#带束层有尼龙部件相隔，避免1#带束层的钢丝部件和钢丝胎体接触，产生剪切应力；胎侧部位钢丝胎体与胎侧胶有尼龙胎体相隔，可以防止胎侧部位的胎侧胶因被割伤导致胎体暴露老化而产生爆胎；钢丝胎体在子口部位同钢丝圈中间有尼龙胎体相隔，可以避免钢丝胎体同子口部位的钢丝圈直接接触导致受力集中。
进一步的，本发明在子口补强层外设置四层尼龙子口布，可以有效缓冲子口补强层的受力，防止子口裂。
进一步的，本发明在子口补强层和胎体中间设置子口型胶，避免了胎体端点和子口补强层近距离接触，起到胎体端点和子口补强层端点之间的缓冲作用，有效分散两个应力点受力集中的问题，使子口部位受力更加平均，进而防止在遇到超载时，轮胎在扭转过程中，容易导致子口部位因受力过大产生温度过高使子口部位钢丝和胶料性能下降，出现子口裂等问题。
进一步的，本发明在在3#带束层和胎面中间设置4#带束层结构，可以起到保护轮胎带束层骨架材料结构的作用，进而可以防止轮胎在矿山等恶劣路况使用时，石子刺穿胎面直接扎到带束层结构，使轮胎产生结构性损伤产生爆胎。同时4#带束层与3#带束层的角度和方向一致，可以减少与3#带束层之间的剪切应力，可以避免因受力集中出现生热过高导致的损坏。
进一步的，本发明分别在所述0°带束层、4#带束层上还设置冠带层，起到胶料和钢丝之间过渡的作用。既保护了带束层，又可以增强花纹沟底基部胶的强度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明轮胎带束层的结构示意图；
图2为图1中A部放大图；
图3为图1中B部放大图；
其中1-1#带束层、2-2#带束层、3-3#带束层、4-4#带束层、5-0°带束层、6-冠带层、7-钢丝胎体、8-尼龙胎体、9-1#尼龙子口布、10-2#尼龙子口布、11-3#尼龙子口布、12-4#尼龙子口布、13-子口型胶、14-子口补强层、15-轮辋。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，本发明提供了一种防爆轮胎，包括胎体、带束层、子口补强层14，所述胎体包括钢丝胎体7和尼龙胎体8两层；所述尼龙胎体8设置于钢丝胎体7的上方，且所述尼龙胎体8与钢丝胎体7的宽度相同；所述钢丝胎体与胎冠中心线的夹角为90°；所述尼龙胎体与胎冠中心线的夹角为70°～90°。
本发明通过在钢丝胎体7的上方设置尼龙胎体8，采用这种两层结构的胎体，使钢丝胎体7在胎冠部位同1#带束层1有尼龙部件相隔，避免1#带束层1的钢丝部件和钢丝胎体7接触，产生剪切应力，胎侧部位钢丝胎体7同胎侧胶有尼龙胎体8相隔，可以保护胎侧部位胎侧胶因割伤导致导致胎体暴露老化而产生爆胎，钢丝胎体7在子口部位同钢丝圈中间有尼龙胎体8相隔，可以避免钢丝胎体7同子口部位的钢丝圈直接接触导致受力集中。
在本发明中，所述钢丝胎体7优选与尼龙胎体8的角度相同，均为90°
在本发明中，所述子口补强层14外优选设置四层尼龙子口布；所述四层尼龙子口布依次为1#尼龙子口布9、2#尼龙子口布10、3#尼龙子口布11和4#尼龙子口布12，所述四层尼龙子口布与胎冠中心线的夹角均为40～60°。
子口补强层14端点靠近轮辋15，轮胎在载重使用时，轮胎子口部位同轮辋15紧密接触，子口补强层14同轮辋15之间因受力集中而易损坏。本发明在子口补强层14外加贴尼龙子口布，可以起到有效缓冲作用。
在本发明中，所述1#尼龙子口布9的中点优选在子口补强层14内端点处；所述2#尼龙子口布10的位置同1#尼龙子口布9的差级优选为10～20mm，宽度与1#尼龙子口布9相同，均为80～130mm；所述3#尼龙子口布11的内端点同1#尼龙子口布9外端点的距离优选为0～5mm；所述4#尼龙子口布12同2#尼龙子口布10外端点的距离优选为0～5mm；所述3#尼龙子口布11与4#尼龙子口布12宽度相同，均为110～180mm。在本发明中这样设置1#尼龙子口布和2#尼龙子口布、3#尼龙子口布和4#尼龙子口布之间的差级可以保证部件端点受力分散，同时优选为0～5mm，可以让尼龙布连续接触，增加子口部位强度，同时4层尼龙子口布均为半包结构，可以减少子口布在成型过程中因拉伸而产生变形。
在本发明中，优选在胎体的外端点和子口补强层14外端点的中间设置有子口型胶13；所述子口型胶13上、下端点至子口补强层14外端点距离≥25mm，子口补强层14外端点至胎体的距离≥4mm。
现有结构中，胎体和子口补强层14之间没有足够有效的胶料缓冲，而胎体端点和子口补强层14端点都是受力集中部位，同时，两个部件都是钢丝部件，在密切接触时受力集中，在遇到超载时，轮胎在扭转过程中，容易导致子口部位因受力过大产热过高，使子口部位钢丝和胶料性能下降，出现子口裂等问题。本发明在子口补强层14和胎体中间位置设置子口型胶13，避免了胎体端点和子口补强层14近距离接触。同时本发明设置子口补强层14外端点至胎体的距离大于等于4mm，子口型胶13上、下端点至子口补强层14外端点距离需大于等于25mm，起到胎体端点和子口补强层14端点之间的缓冲作用，有效分散两个应力点受力集中的问题，使子口部位受力更加平均。
在本发明中，所述子口型胶3优选为胶片胶。在本发明中，采用胶片胶粘合性能好，保证同胎体和子口补强层14能沟有效融合，同时低生热，不会因受力变现生热过高导致胶料老化而产生脱层。
在本发明中，所述带束层优选包括由内向外依次设置的1#带束层1、2#带束层2、3#带束层3和4#带束层4，所述3#带束层3的轴向两端分别铺设有0°带束层5，所述0°带束层5与所述2#带束层2压合连接，所述2#带束层2的宽度宽于3#带束层3和1#带束层1，所述4#带束层4分别与3#带束层3和胎面压合连接，宽度为125mm，角度和方向与3#带束层3相同。
本发明在在3#带束层3和胎面中间设置4#带束层4结构，可以起到保护轮胎带束层骨架材料结构的作用，进而可以防止轮胎在矿山等恶劣路况使用时，石子刺穿胎面直接扎到带束层结构，使轮胎产生结构性损伤产生爆胎。同时4#带束层4与3#带束层3的角度和方向一致，可以减少与3#带束层3之间的剪切应力，可以避免因受力集中出现生热过高导致的损坏。
在本发明中，所述2#带束层2优选由钢丝压延帘布裁断制成，钢丝与胎冠中心线的夹角为12°～20°，宽度为轮胎行驶面宽度的83％～88％。
在本发明中，所述1#带束层1优选由钢丝压延帘布裁断制成，钢丝与胎冠中心线的夹角为20°～30°，宽度同2#带束层差级为20～25mm，方向同2#带束层相反。
在本发明中，所述3#带束层3优选由钢丝压延帘布裁断制成，钢丝与胎冠中心线的夹角为12°～20°，宽度为2#带束层宽度的50％～60％，方向同2#带束层相反。
在本发明中，所述0°带束层5宽度优选为37mm，0°带束层外端点同2#带束层外端点的距离为9～13mm，内端点同3#带束层外端点的距离为0.5～1mm。
在本发明中，这样设置1#带束层、2#带束层、3#带束层和0°带束层，能够避免各层中的钢丝在轴向端部处相互摩擦，有效降低轴向端部的生热，有利于提高轮胎的耐久性，延长轮胎的使用寿命。同时轮胎在载重时，同地面接触时的印痕更加合理，不同部位受力更加均衡，而且在轮胎成型过程中，可以减小钢丝因角度问题产生的拉伸变形。
在本发明中，优选分别在所述0°带束层5、4#带束层4上设置有冠带层6；所述冠带层6与胎冠中心线的夹角为0°，距0°带束层5的差级为10～15mm；所述冠带层6由宽度为25～35mm的冠带条周向缠绕组成。
带束层为刚性材料、轮胎胶料为弹性材料，轮胎在长时间使用时产生高温，使轮胎存在脱冠的可能性。本发明设置冠带层6可以起到胶料和钢丝之间的过渡作用。既保护了带束层，又增强了花纹沟底基部胶的强度。
在本发明中，优选设置两层冠带层6。在本发明中，所述两层冠带层6优选由25mm～35mm冠带条连续缠绕组成，同胎冠周向角度为0°，第一层同第二层冠带层宽度差级25mm。本发明中设置双层冠带层可以有效防止轮胎在高气压、高载荷实用条件下出现胎冠变形明显导致畸形磨损情况。同时，双层冠带层可以使轮胎在使用过程中冠部受力更加均衡，优化轮胎接地情况。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
对比例1
在钢丝胎体的上方依次设置1#带束层、2#带束层和3#带束层，在3#带束层的轴向两端分别铺设0°带束层，0°带束层与2#带束层压合连接。
实施例1
其他结构与对比例1完全相同的基础上，还包括在在钢丝胎体的上方设置尼龙胎体，钢丝胎体与尼龙胎体与胎冠中心线的夹角均为90°。
实施例2
其他结构与实施例1完全相同的基础上，还包括在尼龙胎体上依次设置1#带束层、2#带束层、3#带束层和4#带束层，在3#带束层的轴向两端分别铺设0°带束层，0°带束层与2#带束层压合连接。
实施例3
其他结构与实施例2完全相同的基础上，还包括在轮胎子口补强层外依次设置1#尼龙子口布、2#尼龙子口布、3#尼龙子口布和4#尼龙子口布，四层尼龙子口布与胎冠中心线的夹角均为60°(1#尼龙子口布的中点在子口补强层内端点处，宽度为100mm，2#尼龙子口布的位置同1#尼龙子口布的差级为15mm，宽度为100mm，3#尼龙子口布的内端点同1#尼龙子口布外端点的距离为3mm，宽度为150mm；4#尼龙子口布同2#尼龙子口布外端点的距离为3mm，宽度为150mm)。在胎体的外端点和子口补强层的外端点的中间设置有子口型胶。
实施例4
其他结构与实施例3完全相同的基础上，还包括在0°带束层、4#带束层上设置两层冠带层(冠带层与胎冠中心线的夹角为0°，距0°带束层的差级为15mm)。
实施例5
对实施例1～4和对比例1的轮胎性能进行测试，具体检测结果如表1所示。
表1防爆胎性能检测
由表1可以看出，本发明提供的防爆轮胎，防爆性能显著优于对比例1的3+0结构的单体胎层的轮胎。
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)
1.一种防爆轮胎，包括胎体、带束层、子口补强层，其特征在于，所述胎体包括钢丝胎体和尼龙胎体两层；所述尼龙胎体设置于钢丝胎体的上方，且所述尼龙胎体与钢丝胎体的宽度相同；所述钢丝胎体与胎冠中心线的夹角为90°；所述尼龙胎体与胎冠中心线的夹角为70°～90°。
2.根据权利要求1所述的防爆轮胎，其特征在于，所述子口补强层外设置四层尼龙子口布；所述四层尼龙子口布依次为1#尼龙子口布、2#尼龙子口布、3#尼龙子口布和4#尼龙子口布，所述四层尼龙子口布与胎冠中心线的夹角均为40～60°。
3.根据权利要求2所述的防爆轮胎，其特征在于，所述1#尼龙子口布的中点在子口补强层内端点处；所述2#尼龙子口布的位置同1#尼龙子口布的差级为10～20mm，宽度与1#尼龙子口布相同，为80～130mm；所述3#尼龙子口布的内端点同1#尼龙子口布外端点的距离为0～5mm；所述4#尼龙子口布同2#尼龙子口布外端点的距离为0～5mm；所述3#尼龙子口布与4#尼龙子口布宽度相同，为110～180mm。
4.根据权利要求1所述的防爆轮胎，其特征在于，在胎体的外端点和子口补强层的外端点的中间设置有子口型胶；所述子口型胶上、下端点至子口补强层外端点距离≥25mm，子口补强层外端点至胎体的距离≥4mm。
5.根据权利要求1所述的防爆轮胎，其特征在于，所述带束层包括由内向外依次设置的1#带束层、2#带束层、3#带束层和4#带束层，所述3#带束层的轴向两端分别铺设有0°带束层，所述0°带束层与所述2#带束层压合连接，所述2#带束层的宽度宽于3#带束层和1#带束层，所述4#带束层分别与3#带束层和胎面压合连接，宽度为125mm，角度和方向与3#带束层相同。
6.根据权利要求5所述的防爆轮胎，其特征在于，所述2#带束层由钢丝压延帘布裁断制成，钢丝与胎冠中心线的夹角为12°～20°，宽度为轮胎行驶面宽度的83％～88％。
7.根据权利要求5所述的防爆轮胎，其特征在于，所述1#带束层由钢丝压延帘布裁断制成，钢丝与胎冠中心线的夹角为20°～30°，宽度同2#带束层差级为20～25mm，方向同2#带束层相反。
8.根据权利要求5所述的防爆轮胎，其特征在于，所述3#带束层由钢丝压延帘布裁断制成，钢丝与胎冠中心线的夹角为12°～20°，宽度为2#带束层宽度的50％～60％，方向同2#带束层相反。
9.根据权利要求5所述的防爆轮胎，其特征在于，所述0°带束层宽度为37mm，0°带束层外端点同2#带束层外端点的距离为9～13mm，内端点同3#带束层外端点的距离为0.5～1mm。
10.根据权利要求5所述的防爆轮胎，其特征在于，所述0°带束层、4#带束层上还设置有冠带层；所述冠带层与胎冠中心线的夹角为0°，距0°带束层的差级为10～15mm；所述冠带层由宽度为25～35mm的冠带条周向缠绕组成。
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