CN116811481A - 一种免充气防爆轮胎及车轮和制备模具及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种免充气防爆轮胎及车轮和制备模具及制备方法，一种免充气防爆轮胎，包括车轮主体和包覆在车轮主体外的实心的胎面，所述车轮主体中心为轮辐，所述车轮主体靠近外圆为轮缘，所述胎面包覆在轮缘的外圆和两侧，所述轮缘两侧靠近轮辐为部位为凸缘，所述凸缘上设有螺纹，所述轮辐上设有安装孔。由于胎面为整体实心结构，因而既保证了胎面的强度，又避免了爆胎的风险，解决了充气式轮胎内气压发生变化后会影响车辆安全性的问题。

Description

一种免充气防爆轮胎及车轮和制备模具及制备方法

技术领域

本发明涉及车轮及制造技术领域，尤其涉及一种免充气防爆轮胎及车轮和制备模具及制备方法。

背景技术

轮胎是各种车辆和可行走的工程机械上必备的部件。通常轮胎是安装在金属的轮辋上，其内部充有空气或其它气体，如氮气，用于支承车身，缓冲路面的冲击，以及与路面接触并带动车轮或工程机械行走。这些轮胎常常在复杂的路面上使用，尤其是在工程现场使用的工程机械，这就导致轮胎在行驶中承受着变形、负荷不均匀、受力不均匀、温度变化的作用，甚至会遇到尖锐的物体。这就导致轮胎寿命缩短或意外损坏、漏气造成轮胎内气压发生变化而影响行驶的稳定性，严重时还会导致爆胎，造成车辆抛锚或发生交通事故，对于工程机械则会导致其无法正常工作，而且这些轮胎需要经常检查胎压，胎压需要保持在一定的范围内，过高和过低都会影响使用的安全性，在胎压不足时还需要进行补气。

公开号为CN2424950的专利申请公开了一种新型胎圈结构载重子午线轮胎，由胎冠、胎侧、胎圈等组成，胎圈钢丝包布与胎体钢丝帘布、钢丝圈和钢丝缠绕布、胎圈耐磨胶条气密层胶片、胎圈填充胶条组成新型胎圈，该申请增强轮胎的挺性和强度，提高胎圈的性能，提高轮胎的行驶里程，但是由于其为充气式，因而存在漏气和爆胎的风险。

公开号为CN214775218U的专利申请公开了一种带有钢丝编织层的防弹防爆轮胎，设有气密层，胎体帘布层，带束层以及轮胎基部胶层；气密层和胎体帘布层之间设有防爆层；防爆层由若干个钢丝编织层和若干个中间胶层交错叠加而成。轮胎被尖锐物刺入后，尖锐物会被钢丝缠绕层阻挡住，可减小轮胎因此而漏气的风险或不容易爆胎。但是由于其为充气式，还是需要经常检查胎压，胎压不正常时还是需要进行调整。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种免充气防爆轮胎及车轮和制备模具及制备方法，用于解决传统的充气式轮胎内气压发生变化会影响车辆安全性的问题。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种免充气防爆轮胎及车轮，包括车轮主体和包覆在车轮主体外的实心的胎面，所述车轮主体中心为轮辐，所述车轮主体靠近外圆为轮缘，所述胎面包覆在轮缘的外圆和两侧，所述轮缘两侧靠近轮辐的部位为凸缘，所述轮辐上设有安装孔。

进一步的，所述轮缘的外圆上均布有若干个齿。

进一步的，所述齿为大头向外的钉子状。

进一步的，所述胎面为橡胶、塑料、聚氨酯其中之一。

一种免充气防爆轮胎及车轮的制备模具，用于生产权利要求1至3任一所述的一种免充气防爆轮胎及车轮，包括分别设置在轮缘两侧的两个环形的端环；所述端环分别与对应的凸缘螺纹连接，或所述端环其中之一与对应的凸缘螺纹连接，另一个与对应的凸缘滑动连接；所述端环与轮缘对应的侧面之间均有间隙，所述端环外圆上套有卡箍，所述端环均与卡箍可拆卸连接，所述卡箍和轮缘外圆之间有间隙，所述端环、轮缘和卡箍之间形成封闭的型腔，该型腔的形状与胎面的形状一致，所述卡箍外侧固定设置有注料管，所述型腔与注料管连通。

进一步的，所述卡箍包括对称设置的第一卡环和第二卡环，所述第一卡环和第二卡环均为半圆形，所述第一卡环和第二卡环可拆卸连接。

进一步的，所述第一卡环和第二卡环相对应的部位均为向外突出的端板，所述端板外端均设有豁口，所述豁口内均设有螺杆，所述螺杆与对应的端板均为间隙配合，所述螺杆一端与第二卡环转动连接，所述螺杆另一端设有用于将第一卡环和第二卡环夹紧在端环上的蝶形螺母，所述注料管固定连接在第一卡环或第二卡环上。

进一步的，所述第一卡环和第二卡环的内表面刻有用于使轮胎表面形成花纹的凹槽。

一种免充气防爆轮胎及车轮的制备方法，胎面的原料为液态或半固态，当该原料为液态时，端环分别与对应的凸缘螺纹连接，制备方法包括如下步骤：

步骤一，制备胎面原料；

步骤二，在轮缘上与胎面相对应的表面涂胶，晾干，在端环、第一卡环和第二卡环上与胎面相对应的表面涂脱模剂，晾干；

步骤三，将两个端环分别拧在对应的凸缘上，端环外侧和凸缘外端平齐；

步骤四，将第一卡环和第二卡环对称夹在端环的外圆上，拧紧蝶形螺母，将第一卡环和第二卡环卡紧在端环的外圆上，加热；

步骤五，将原料通过注料管注入，直到充满型腔；

步骤六，待原料凝固后，松开蝶形螺母，取下第一卡环和第二卡环，拧下两个端环；

步骤七，对胎面进行修整。

进一步的，当胎面的材料为半固态时，端环其中之一与对应的凸缘螺纹连接，另一个与对应的凸缘滑动连接，制备方法包括如下步骤：

步骤一，制备胎面原料；

步骤二，在轮缘上与胎面相对应的表面涂胶，晾干，在端环、第一卡环和第二卡环上与胎面相对应的表面涂脱模剂，晾干；

步骤三，将模具平放，将靠下的端环拧在轮缘下部的凸缘上，靠下的端环外侧和对应的凸缘外端平齐；

步骤四，将第一卡环和第二卡环对称夹在端环的外圆上，拧紧蝶形螺母，将第一卡环和第二卡环卡紧在端环的外圆上，加热；

步骤五，将半固态的原料放入型腔，将靠上的端环套在对应的凸缘，在端环上施加压力；

步骤六，待原料凝固后，松开蝶形螺母，取下第一卡环和第二卡环，拧下两个端环；

步骤七，对胎面进行修整。

本发明的积极效果为：

1.轮胎包括车轮主体和包覆在车轮主体外的实心的胎面，由于胎面为整体实心结构，因而既保证了胎面的强度，又避免了爆胎的风险，解决了充气式轮胎内气压发生变化后会影响车辆安全性的问题。

2.车轮主体的轮缘外圆上均布有若干个截面为矩形的齿，增加了胎面和轮缘之间的接触面积，使胎面和轮缘的结合强度更高，当车轮主体转动时，轮缘和胎面之间力的传递不再仅仅依靠轮缘和胎面之间的摩擦力和粘接力，还可通过齿的侧面将扭矩直接施加到胎面上，从而带动胎面随车轮主体一同旋转，因而可防止因轮缘和胎面之间粘接力或摩擦力降低后导致轮缘在胎面内打滑，进而造成车轮失效或发生危险。

3.轮胎的制备模具包括端环和卡箍，端环和卡箍均与车轮主体连接，结构简单。

4.卡箍包括对开方式设置的第一卡环和第二卡环，第一卡环和第二卡环可拆卸连接，从而使轮胎的制备模具在和模和拆模时更加方便和迅速，提高了生产效率。

5.胎面采用注压成型技术，因而成型后的胎面表面不容易出现缺陷、尺寸准确。

附图说明

图1是实施例1中轮胎的结构示意图；

图2是图1中A-A部位的剖视图；

图3是实施例2中轮胎的结构示意图；

图4是实施例1和2中模具与车轮主体组装后的结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是实施例3中模具与车轮主体组装后的侧面视图；

图7是图6中I部的放大图；

图8是实施例2中轮胎中齿的另一种形状；

图9是实施例4中模具与车轮主体组装后的结构示意图；

图中：

1、胎面；2、轮缘；3、轮辐；4、安装孔；5、凸缘；6、齿；7、注料管；8、卡箍；9、端环；10、凸耳；11、螺杆；12、豁口；13、蝶形螺母；14、第二卡环；15、第一卡环。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，一种免充气防爆轮胎及车轮，包括车轮主体和包覆在车轮主体外的实心的胎面1，所述车轮主体中心为板状的轮辐3，所述车轮主体靠近外圆为轮缘2，所述胎面1包覆在轮缘2的外圆和两侧，所述轮缘2两侧靠近轮辐3为部位均为环状的凸缘 5，所述凸缘5的外圆上设有螺纹，所述轮辐3上沿圆周均布有四个安装孔4，用于和车辆的轮毂相连。

车轮主体采用铸造、或锻造的方法制作，材质为钢。车轮主体也可采用铝合铸造而成，既可保证强度，又可减轻车轮整体重量，从而降低油耗。

所述胎面1的材质为橡胶，也可采用塑料或聚氨酯，胎面1为整体实心结构，从而既保证了胎面1的强度，又避免了爆胎的风险。

免充气防爆轮胎可应用于各种轮式车辆和工程机械，也可以用于飞机轮胎。

如图4和图5所示，一种免充气防爆轮胎及车轮采用一种免充气防爆轮胎及车轮的制备模具制造，模具包括分别设置在轮缘2两侧的两个环形的端环9，两个端环9的内圆上均设有螺纹，所述端环9分别与对应的凸缘5螺纹连接，当端环9外侧和凸缘5外侧平齐后，所述端环9与轮缘2对应的侧面之间均有间隙。

所述端环9上套有环形的卡箍8，所述卡箍8和轮缘2外圆之间有间隙。所述端环9、轮缘2和卡箍8之间形成封闭的型腔，该型腔的形状与胎面1的形状一致，所述卡箍8外侧固定设置有注料管7，所述型腔与注料管7连通。

一种免充气防爆轮胎及车轮的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，制备胎面1的原料，该原料为流体；

步骤二，在轮缘2上与胎面1相对应的表面涂胶，晾干，在端环9、第一卡环15和第二卡环14上与胎面1相对应的表面涂脱模剂，晾干；

步骤三，将两个端环9分别拧在对应的凸缘5上，端环9外侧和凸缘5外端平齐；

步骤四，将卡箍8套在两个端环9的外圆上，此时两个端环9、卡环8和轮缘2之间形成型腔，完成模具和车轮主体的组装，然后将其平放，加热；

步骤五，将原料通过注料管7注入，型腔内的空气通过端环9与凸缘5之间螺纹的缝隙以及卡箍8和卡环8之间的缝隙排出，直到原料充满型腔；

步骤六，待原料凝固后，挖出注料管7内多余的原料，取下卡箍8，拧下两个端环9；

步骤七，对胎面1进行修整，将飞边和多余的原料去除。

实施例2

如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，一种免充气防爆轮胎及车轮的轮缘2外圆上均布有若干个截面为矩形的齿6。

齿6增加了胎面1和轮缘2之间的接触面积，使胎面1和轮缘2的结合强度更高，当车轮主体转动时，轮缘2和胎面1之间力的传递不再仅仅依靠轮缘2和胎面1之间的摩擦力和粘接力，还可通过齿6的侧面将扭矩直接施加到胎面1上，从而带动胎面1随车轮主体一同旋转，因而可防止因轮缘2和胎面1之间粘接力或摩擦力降低后导致轮缘2在胎面 1内打滑，进而造成车轮失效或发生危险。

如图8所示，齿6具有另一种形状，其形状为外大内小的钉子形，从而进一步增加了胎面1的附着强度，使胎面1不易剥离。

实施例3

如图6和图7所示，本实施例与实施例1或2的不同之处在于，一种免充气防爆轮胎及车轮的制备模具中的卡箍8包括对称设置的靠上的第一卡环15和靠下的第二卡环14，所述第一卡环15和第二卡环14均为半圆形，所述第一卡环15和第二卡环14可拆卸连接。

所述第一卡环15左右两端均向外突出为第一端板，所述第二卡环14左右两端均向外突出为第二端板，所述第一端板的外端和第二端板的外端均设有豁口12，所述豁口12内均设有螺杆11，所述第一端板和第二端板均与螺杆11间隙配合。所述螺杆11下端与焊接在第二端板下的凸耳10转动连接，所述螺杆11上端设有蝶形螺母13，拧紧蝶形螺母13 后，第一卡环15和第二卡环14夹紧在端环9的外圆上。所述注料管7固定连接在第一卡环8的中间位置。

采用对开方式设置的第一卡环15和第二卡环14使第一卡环15和第二卡环14的拆装更加方便，当胎面1成型后，第一卡环15和第二卡环14可以很容易的从端环9上取下。

所述第一卡环15和第二卡环14的内表面刻有与轮胎表面形成花纹一致凹槽，从而使胎面形成花纹，以增大轮胎行走时的附着力。

在本实施例中，一种免充气防爆轮胎及车轮的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，制备胎面1的原料，原料为液态；

步骤二，在轮缘2上与胎面1相对应的表面涂胶，晾干，在端环9、第一卡环15和第二卡环14上与胎面1相对应的表面涂脱模剂，晾干；

步骤三，将两个端环9分别拧在对应的凸缘5上，端环9外侧和凸缘5外端平齐；

步骤四，将第一卡环15和第二卡环14对称夹在端环9的外圆上，拧紧蝶形螺母13，将第一卡环15和第二卡环14卡紧在端环9的外圆上，加热；

步骤五，将模具竖起，将原料通过注料管7注入，直到充满型腔；

步骤六，待原料凝固后，松开蝶形螺母13，取下第一卡环15和第二卡环14，拧下两个端环9；

步骤七，对胎面1进行修整。

实施例4

如图9所示，本实施例与实施例3的不同之处在于：

去除注料管7，当模具放平后，靠下的端环9与下部的凸缘5螺纹连接，靠上的端环9与上部的凸缘5滑动连接。

制备方法包括如下步骤：

步骤一，制备胎面1原料，原料为半固态；

步骤二，在轮缘2上与胎面1相对应的表面涂胶，晾干，在端环9、第一卡环15和第二卡环14上与胎面1相对应的表面涂脱模剂，晾干；

步骤三，将模具平放，将靠下的端环9拧在轮缘2下部的凸缘5上，靠下的端环9下侧和下部的凸缘5下端平齐；

步骤四，将第一卡环15和第二卡环14对称夹在端环9的外圆上，拧紧蝶形螺母13，将第一卡环15和第二卡环14卡紧在端环9的外圆上，加热；

步骤五，将半固态的原料放入型腔，将靠上的端环9套在对应的凸缘5，在端环9上施加压力；

步骤六，待原料凝固后，松开蝶形螺母13，取下第一卡环15和第二卡环14，拧下两个端环9；

步骤七，对胎面1进行修整。

本专利避免了目前车辆，飞机轮胎使用充气方法存在爆胎的危险，会造成车毁人亡的严重后果！

目前，本申请的技术方案进行了中试，即产品在大规模量产前的小规模实验；中试完成后，在小范围内开展了用户使用调研，调研结果表明用户满意度较高；现在已经着手准备产品正式投产进行产业化(包括知识产权风险预警调研)。

以上所述的实施例描述内容较为详细和具体，表达了本发明的优选实施例，仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，但并不仅仅局限于本发明，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所做的同等变化或修饰，对于本领域的研究人员或技术人员来讲，在不脱离本发明的结构之内，系统内部的局部改进和子系统之间的改动、变换等，仍是本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种免充气防爆轮胎及车轮，其特征在于，包括车轮主体和包覆在车轮主体外的实心的胎面(1)，所述车轮主体中心为轮辐(3)，所述车轮主体靠近外圆为轮缘(2)，所述胎面(1)包覆在轮缘(2)的外圆和两侧，所述轮缘(2)两侧靠近轮辐(3)的部位为凸缘(5)，所述轮辐(3)上设有安装孔(4)。

2.根据权利要求1所述的一种免充气防爆轮胎及车轮，其特征在于，所述轮缘(2)的外圆上均布有若干个齿(6)。

3.根据权利要求2所述的一种免充气防爆轮胎及车轮，其特征在于，所述齿(6)为大头向外的钉子状。

4.根据权利要求1所述的一种免充气防爆轮胎及车轮，其特征在于，所述胎面(1)为橡胶、塑料、聚氨酯其中之一。

5.一种免充气防爆轮胎及车轮的制备模具，其特征在于，用于生产权利要求1至3任一所述的一种免充气防爆轮胎及车轮，包括分别设置在轮缘(2)两侧的两个环形的端环(9)；所述端环(9)分别与对应的凸缘(5)螺纹连接，或所述端环(9)其中之一与对应的凸缘(5)螺纹连接，另一个与对应的凸缘(5)滑动连接；所述端环(9)与轮缘(2)对应的侧面之间均有间隙，所述端环(9)外圆上套有卡箍(8)，所述端环(9)均与卡箍(8)可拆卸连接，所述卡箍(8)和轮缘(2)外圆之间有间隙，所述端环(9)、轮缘(2)和卡箍(8)之间形成封闭的型腔，该型腔的形状与胎面(1)的形状一致，所述卡箍(8)外侧固定设置有注料管(7)，所述型腔与注料管(7)连通。

6.根据权利要求5所述的一种免充气防爆轮胎及车轮的制备模具，其特征在于，所述卡箍(8)包括对称设置的第一卡环(15)和第二卡环(14)，所述第一卡环(15)和第二卡环(14)均为半圆形，所述第一卡环(15)和第二卡环(14)可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的一种免充气防爆轮胎及车轮的制备模具，其特征在于，所述第一卡环(15)和第二卡环(14)相对应的部位均为向外突出的端板，所述端板外端均设有豁口(12)，所述豁口(12)内均设有螺杆(11)，所述螺杆(11)与对应的端板均为间隙配合，所述螺杆(11)一端与第二卡环(14)转动连接，所述螺杆(11)另一端设有用于将第一卡环(15)和第二卡环(14)夹紧在端环(9)上的蝶形螺母(13)，所述注料管(7)固定连接在第一卡环(15)或第二卡环(14)上。

8.根据权利要求6所述的一种免充气防爆轮胎及车轮的制备模具，其特征在于，所述第一卡环(15)和第二卡环(14)的内表面刻有用于使轮胎表面形成花纹的凹槽。

9.一种免充气防爆轮胎及车轮的制备方法，其特征在于，胎面(1)的原料为液态或半固态，当该原料为液态时，端环(9)分别与对应的凸缘(5)螺纹连接，制备方法包括如下步骤：

步骤一，制备胎面(1)原料；

步骤二，在轮缘(2)上与胎面(1)相对应的表面涂胶，晾干，在端环(9)、第一卡环(15)和第二卡环(14)上与胎面(1)相对应的表面涂脱模剂，晾干；

步骤三，将两个端环(9)分别拧在对应的凸缘(5)上，端环(9)外侧和凸缘(5)外端平齐；

步骤四，将第一卡环(15)和第二卡环(14)对称夹在端环(9)的外圆上，拧紧蝶形螺母(13)，将第一卡环(15)和第二卡环(14)卡紧在端环(9)的外圆上，加热；

步骤五，将原料通过注料管(7)注入，直到充满型腔；

步骤六，待原料凝固后，松开蝶形螺母(13)，取下第一卡环(15)和第二卡环(14)，拧下两个端环(9)；

步骤七，对胎面(1)进行修整。

10.根据权利要求9所述的一种免充气防爆轮胎及车轮的制备方法，其特征在于，当胎面(1)的材料为半固态时，端环(9)其中之一与对应的凸缘(5)螺纹连接，另一个与对应的凸缘(5)滑动连接，制备方法包括如下步骤：

步骤一，制备胎面(1)原料；

步骤二，在轮缘(2)上与胎面(1)相对应的表面涂胶，晾干，在端环(9)、第一卡环(15)和第二卡环(14)上与胎面(1)相对应的表面涂脱模剂，晾干；

步骤三，将模具平放，将靠下的端环(9)拧在轮缘(2)下部的凸缘(5)上，靠下的端环(9)外侧和对应的凸缘(5)外端平齐；

步骤四，将第一卡环(15)和第二卡环(14)对称夹在端环(9)的外圆上，拧紧蝶形螺母(13)，将第一卡环(15)和第二卡环(14)卡紧在端环(9)的外圆上，加热；

步骤五，将半固态的原料放入型腔，将靠上的端环(9)套在对应的凸缘(5)，在端环(9)上施加压力；

步骤六，待原料凝固后，松开蝶形螺母(13)，取下第一卡环(15)和第二卡环(14)，拧下两个端环(9)；

步骤七，对胎面(1)进行修整。