CN113942345A - 一种能够适应恶劣环境的实心胎 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的属于实心轮胎技术领域，具体为一种能够适应恶劣环境的实心胎，包括硫化圈，所述硫化圈的外侧设置有耐磨垫，所述硫化圈的上下侧均设置有防晒垫，所述硫化圈的内腔中设置有粘合圈，所述粘合圈将硫化圈的内腔分隔成外环形腔和内环形腔，所述内环形腔的内腔中设置有加固圈，所述加固圈的内腔中设置有加固钢环，所述外环形腔的内腔中设置有支撑圈，本发明通过在硫化圈的外侧添加厚度较薄的防晒垫来避免阳光直射硫化圈，同时外界负载主要由硫化圈进行承重，由于硫化圈只加入了少量的防老剂，这使得硫化圈在高低温上具有较强的抗性，进而使得本装置相比于传统的轮胎在高低温的恶劣环境下具有更好的抗性。

Description

一种能够适应恶劣环境的实心胎
技术领域
本发明涉及实心轮胎技术领域，具体为一种能够适应恶劣环境的实心胎。
背景技术
实心轮胎是与充气轮胎对应的一种轮胎。实心轮胎是由一种特殊的橡胶材料做的，除中间很少的空心维持重心以外，其余部位全部是实心。实心轮胎不需要充气，因此不需内胎或气密层。实心轮胎目前仅用于低速行驶的高负荷车辆或机械，也用于固定位置的机械。由于实心轮胎胎体为全橡胶构成，最大限度地保证了轮胎的耐刺穿性，从根本上消除了工业车辆在承载运行过程中及在恶劣的作业环境中的轮胎刺穿隐患，因而被广泛用于低速行驶的高负荷车辆或机械。
现有的实心轮胎全由橡胶制成，这使得实心轮胎更惧怕阳光暴晒，为了使实心轮胎能够具有较强的抗晒能力，会在橡胶中添加足量的石蜡和防老剂，石蜡和防老剂的添加量过多容易导致橡胶硫化不均匀，尤其是厚度较厚的实心轮胎，其内部更加难以均匀硫化，当这种硫化不均匀实心轮胎进入恶劣环境中，不但会导致实心轮胎开裂，还会导致实心轮胎与轮辋分离，进而导致实心轮胎损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够适应恶劣环境的实心胎，以解决上述背景技术中提出的现有的实心轮胎在恶劣环境下容易开裂的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能够适应恶劣环境的实心胎，包括硫化圈，所述硫化圈的外侧设置有耐磨垫，所述硫化圈的上下侧均设置有防晒垫，所述硫化圈的内腔中设置有粘合圈，所述粘合圈将硫化圈的内腔分隔成外环形腔和内环形腔，所述内环形腔的内腔中设置有加固圈，所述加固圈的内腔中设置有加固钢环，所述外环形腔的内腔中设置有支撑圈。
优选的，所述支撑圈的截面设置成W型，所述支撑圈的上下侧及外侧分别与硫化圈内腔的上下侧及外侧连接，所述支撑圈的内侧与粘合圈连接。
优选的，上下侧所述防晒垫与硫化圈之间均设置有粘合垫。
优选的，所述粘合垫包括内环垫和外环垫，所述内环垫的外侧和外环垫的内侧均设置有条形垫。
优选的，所述硫化圈按质量份数包括天然橡胶50～55份、丁苯橡胶20～30份、硫磺粉5～6份、二硫化二苯并噻唑1.5～2.1份、氧化锌3.3～3.6份、硬脂酸2.2～2.4份、N-苯基-β-萘胺1～1.3份、高耐磨炉炭黑55～60份、松焦油3～4份、机油4～5份。
优选的，所述耐磨垫按质量份数包括天然橡胶70～80份、氧化锌2.1～2.4份、硬脂酸1.9～2.3份、二苯胍0.9～1.4份、N-苯基-α-萘胺3～4份、超耐磨炉黑48～52份、古马隆树脂2～2.8份、硫磺粉3～4份。
优选的，所述防晒垫按质量份数包括丁苯橡胶80～85份、硫磺粉3～4份、氧化锌3.2～3.6份、硬脂酸0.7～1.1份、N-环己基-N'-苯基对苯二胺1～2份、N-苯基-β-萘胺1.4～1.8份、石蜡5～8份、二苯胍0.9～1.4份、白炭黑55～60份、机油9～10份。
优选的，所述支撑圈按质量份数包括天然橡胶48～52份、丁苯橡胶48～52份、硫磺粉3～5份、氧化锌2.6～3.0份、硬脂酸2.6～3.0份、半补强炉炭黑70～73份、松焦油3～4份、机油6～7份、N-苯基-β-萘胺1.5～1.8份、二硫化二苯并噻唑0.9～1.2份。
优选的，所述加固圈按质量份数包括氯丁橡胶90～100份、氧化锌4.8～5.2份、硬脂酸1.4～1.8份、氧化镁3～4份、N-苯基-α-萘胺2.4～2.6份、细粒子炉黑50～55份、机油7～8份、六次甲基四胺0.8～0.9份、改性酚醛1.2～1.5份。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明通过在硫化圈的外侧添加厚度较薄的防晒垫来避免阳光直射硫化圈，同时外界负载主要由硫化圈进行承重，由于硫化圈只加入了少量的防老剂，这使得硫化圈在高低温上具有较强的抗性，进而使得本装置相比于传统的轮胎在高低温的恶劣环境下具有更好的抗性；
2)本装置在加固圈内添加了加固钢环，当本装置在高温下，加固钢环依旧可以使加固圈保持形态，从而避免了加固圈变形，进而避免了实心轮胎与轮辋分离。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明截面结构示意图；
图3为本发明粘合垫俯视结构示意图；
图4为本发明高温试验表格；
图5为本发明低温试验表格；
图6为本发明高低温试验表格。
图中：1耐磨垫、2硫化圈、3防晒垫、4粘合垫、41内环垫、42外环垫、43条形垫、5支撑圈、6粘合圈、7加固圈、8加固钢环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种能够适应恶劣环境的实心胎，包括硫化圈2，硫化圈2的外侧设置有耐磨垫1，耐磨垫1分为上下两组，两组耐磨垫1均匀分布在硫化圈2的外侧，同时耐磨垫1也可以避免阳光直射硫化圈2，硫化圈2的上下侧均设置有防晒垫3，防晒垫3也用于防止阳光直射硫化圈2，硫化圈2的内腔中设置有粘合圈6，粘合圈6的材质与硫化圈2相同，粘合圈6将硫化圈2的内腔分隔成外环形腔和内环形腔，内环形腔的内腔中设置有加固圈7，加固圈7的内腔中设置有加固钢环8，通过加固钢环8可以使加固圈7的结构更加稳定，从而避免因加固圈7变形而导致实心轮胎与轮辋分离，外环形腔的内腔中设置有支撑圈5，支撑圈5可以对外环形腔进行支撑，从而使得实心轮胎中可以留出空心以维持重心。
支撑圈5的截面设置成W型，支撑圈5的上下侧及外侧分别与硫化圈2内腔的上下侧及外侧连接，支撑圈5的内侧与粘合圈6连接，传统的实心轮胎为了确保实心轮胎可以保持足够的负载力，需要对实心轮胎中的空心进行设计，从而避免空心叠加，而导致实心轮胎负载减弱，本发明中的W型支撑圈5可以看成多个三角形支撑架在对外环形腔进行支撑，从而使得本装置可以不用考虑空心叠加的问题，进而方便实心轮胎的生产。
上下侧防晒垫3与硫化圈2之间均设置有粘合垫4，粘合垫4的材质与硫化圈2相同，通过硫化剂可以将粘合垫4与防晒垫3交联到一起，通过粘合垫4可以减少防晒垫3与硫化圈2的交联部位，防晒垫3受太阳直射自身变形幅度较大，而硫化圈2不受太阳直射自身变形幅度较小，减少两者之间的交联部位可以避免防晒垫3与硫化圈2分离。
粘合垫4包括内环垫41和外环垫42，内环垫41的外侧及内环垫41的内侧均与粘合垫4贴合，内环垫41的外侧和外环垫42的内侧均设置有条形垫43，通过条形垫43可以增大粘合垫4与防晒垫3之间交联的径向长度，从而增加两只之间连接的紧固性。
硫化圈2按质量份数包括天然橡胶50～55份、丁苯橡胶20～30份、硫磺粉5～6份、二硫化二苯并噻唑1.5～2.1份、氧化锌3.3～3.6份、硬脂酸2.2～2.4份、N-苯基-β-萘胺1～1.3份、高耐磨炉炭黑55～60份、松焦油3～4份、机油4～5份，将上述材料加热至熔融状态并均匀搅拌，然后将其倒至模具中，制成半个硫化圈2，其中粘合垫4在制造时与硫化圈2同时成型，粘合圈6单独进行成型，然后将粘合圈6、加固圈7及支撑圈5通过硫化交联，然后再将交联的粘合圈6、加固圈7及支撑圈5放入半个硫化圈2中，随后将另外半个硫化圈2卡到粘合圈6、加固圈7及支撑圈5，随后对两组半个硫化圈2进行硫化交联。
耐磨垫1按质量份数包括天然橡胶70～80份、氧化锌2.1～2.4份、硬脂酸1.9～2.3份、二苯胍0.9～1.4份、N-苯基-α-萘胺3～4份、超耐磨炉黑48～52份、古马隆树脂2～2.8份、硫磺粉3～4份，将上述材料加热至熔融状态并均匀搅拌，然后将其倒至模具中，制成耐磨垫1，随后将耐磨垫1套在硫化圈2的外侧进行硫化交联。
防晒垫3按质量份数包括丁苯橡胶80～85份、硫磺粉3～4份、氧化锌3.2～3.6份、硬脂酸0.7～1.1份、N-环己基-N'-苯基对苯二胺1～2份、N-苯基-β-萘胺1.4～1.8份、石蜡5～8份、二苯胍0.9～1.4份、白炭黑55～60份、机油9～10份，将上述材料加热至熔融状态并均匀搅拌，然后将其倒至模具中，制成防晒垫3，然后分别在硫化圈2的上下侧硫化交联防晒垫3。
支撑圈5按质量份数包括天然橡胶48～52份、丁苯橡胶48～52份、硫磺粉3～5份、氧化锌2.6～3.0份、硬脂酸2.6～3.0份、半补强炉炭黑70～73份、松焦油3～4份、机油6～7份、N-苯基-β-萘胺1.5～1.8份、二硫化二苯并噻唑0.9～1.2份，将上述材料加热至熔融状态并均匀搅拌，然后将其倒至模具中，制成支撑圈5。
加固圈7按质量份数包括氯丁橡胶90～100份、氧化锌4.8～5.2份、硬脂酸1.4～1.8份、氧化镁3～4份、N-苯基-α-萘胺2.4～2.6份、细粒子炉黑50～55份、机油7～8份、六次甲基四胺0.8～0.9份、改性酚醛1.2～1.5份，将上述材料加热至熔融状态并均匀搅拌，然后将其倒至模具中，该模具中放置有排列好的加固钢环8，待熔融状态的材料冷却后即可制成支撑圈5。
先将实心轮胎放置在辐射量为1w/m2的紫外线下照射72h，然后对实心轮胎进行高温、低温以及高低温测试得到图4～6的表格，测试时实心轮胎旋转的线速度为60km/h，图4～5中的温度表示测试时的环境温度，图6中的交替温度表示分别将实心轮胎放入这两种温度内进行测试，例如-20℃、60℃，则表示在-20℃内的环境中放置30min，然后再将其放置到60℃的环境中放置30min，随后再将其放置到-20℃内的环境中放置30min，依次循环，直至其出现裂痕，图4～6中的负重，表示实心轮胎在此负重下进行的测试，图4～6中的出现裂痕时间，表示检测到裂痕出现时的试验时间，其中半小时检测一次。
工作原理：分别制造带有粘合垫4半个硫化圈2、耐磨垫1、防晒垫3、支撑圈5、粘合圈6和带有加固钢环8的加固圈7，然后将加固圈7的外侧与粘合圈6通过硫化剂交联，将支撑圈5的内侧与粘合圈6通过硫化剂交联，随后将支撑圈5、粘合圈6和加固圈7分别与两组半个硫化圈2通过硫化剂交联，然后将两组半个硫化圈2通过硫化剂交联，随后将耐磨垫1及防晒垫3分别通过硫化剂与硫化圈2交联即可得到能够适应恶劣环境的实心胎。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种能够适应恶劣环境的实心胎，包括硫化圈(2)，其特征在于：所述硫化圈(2)的外侧设置有耐磨垫(1)，所述硫化圈(2)的上下侧均设置有防晒垫(3)，所述硫化圈(2)的内腔中设置有粘合圈(6)，所述粘合圈(6)将硫化圈(2)的内腔分隔成外环形腔和内环形腔，所述内环形腔的内腔中设置有加固圈(7)，所述加固圈(7)的内腔中设置有加固钢环(8)，所述外环形腔的内腔中设置有支撑圈(5)。
2.根据权利要求1所述的一种能够适应恶劣环境的实心胎，其特征在于：所述支撑圈(5)的截面设置成W型，所述支撑圈(5)的上下侧及外侧分别与硫化圈(2)内腔的上下侧及外侧连接，所述支撑圈(5)的内侧与粘合圈(6)连接。
3.根据权利要求1所述的一种能够适应恶劣环境的实心胎，其特征在于：上下侧所述防晒垫(3)与硫化圈(2)之间均设置有粘合垫(4)。
4.根据权利要求3所述的一种能够适应恶劣环境的实心胎，其特征在于：所述粘合垫(4)包括内环垫(41)和外环垫(42)，所述内环垫(41)的外侧和外环垫(42)的内侧均设置有条形垫(43)。
5.根据权利要求1所述的一种能够适应恶劣环境的实心胎，其特征在于：所述硫化圈(2)按质量份数包括天然橡胶50～55份、丁苯橡胶20～30份、硫磺粉5～6份、二硫化二苯并噻唑1.5～2.1份、氧化锌3.3～3.6份、硬脂酸2.2～2.4份、N-苯基-β-萘胺1～1.3份、高耐磨炉炭黑55～60份、松焦油3～4份、机油4～5份。
6.根据权利要求1所述的一种能够适应恶劣环境的实心胎，其特征在于：所述耐磨垫(1)按质量份数包括天然橡胶70～80份、氧化锌2.1～2.4份、硬脂酸1.9～2.3份、二苯胍0.9～1.4份、N-苯基-α-萘胺3～4份、超耐磨炉黑48～52份、古马隆树脂2～2.8份、硫磺粉3～4份。
7.根据权利要求1所述的一种能够适应恶劣环境的实心胎，其特征在于：所述防晒垫(3)按质量份数包括丁苯橡胶80～85份、硫磺粉3～4份、氧化锌3.2～3.6份、硬脂酸0.7～1.1份、N-环己基-N'-苯基对苯二胺1～2份、N-苯基-β-萘胺1.4～1.8份、石蜡5～8份、二苯胍0.9～1.4份、白炭黑55～60份、机油9～10份。
8.根据权利要求1所述的一种能够适应恶劣环境的实心胎，其特征在于：所述支撑圈(5)按质量份数包括天然橡胶48～52份、丁苯橡胶48～52份、硫磺粉3～5份、氧化锌2.6～3.0份、硬脂酸2.6～3.0份、半补强炉炭黑70～73份、松焦油3～4份、机油6～7份、N-苯基-β-萘胺1.5～1.8份、二硫化二苯并噻唑0.9～1.2份。
9.根据权利要求1所述的一种能够适应恶劣环境的实心胎，其特征在于：所述加固圈(7)按质量份数包括氯丁橡胶90～100份、氧化锌4.8～5.2份、硬脂酸1.4～1.8份、氧化镁3～4份、N-苯基-α-萘胺2.4～2.6份、细粒子炉黑50～55份、机油7～8份、六次甲基四胺0.8～0.9份、改性酚醛1.2～1.5份。
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