CN1821000B - 橡胶履带 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种橡胶履带，由有端的橡胶弹性带、在上述橡胶弹性带中沿其长度方向埋设并其两端从上述橡胶弹性带突出的钢丝帘线构成，使突出的钢丝帘线端部重叠，对该部位的未硫化橡胶进行硫化而形成成环无接头连接状，其中，至少位于离重叠于橡胶履带外周侧的钢丝帘线端部最近的位置的橡胶板齿的基部表面，是由具有比构成橡胶板齿及橡胶弹性带的橡胶更具有延伸特性的橡胶部件构成。

Description

橡胶履带
技术领域
本发明涉及一种埋设于橡胶履带中的钢丝帘线的成环无接头连接部的改进。
背景技术
橡胶履带在其内部沿其长度方向埋设有作为抗拉增强构件的钢丝帘线。上述橡胶履带通常是形成有端的橡胶弹性带，重叠从上述橡胶弹性带两端突出的钢丝帘线端部，对该部位的未硫化橡胶进行加热、硫化，构成成环无接头连接部。橡胶履带绕挂于橡胶履带行走装置上具有的惰轮、链轮上，从而在钢丝帘线重叠的端部产生拉力。因此，钢丝帘线的端部通常是埋入于形成于外周侧的橡胶板齿正下方(在俯视中是在橡胶板齿的区域内)。
图5是表示该成环无接头连接部的示意图，61是橡胶弹性带，62是埋设于该橡胶弹性带的长度方向上的钢丝帘线。61形成为有端状，重叠从其端部突出的钢丝帘线端部62a、62b，对该部位填充新的未硫化橡胶并进行加热，或在使从61的端部突出钢丝帘线端部62a、62b的部位的橡胶为半硫化状态下，重叠钢丝帘线端部62a、62b，然后加热半硫化状态的橡胶，对其整体硫化并一体化来得到橡胶履带。图中，63是形成于外周侧的橡胶板齿，通常是如图所示，钢丝帘线端部62a、62b分别配置于橡胶板齿63的正下方(橡胶板齿的区域内)。
橡胶履带绕挂于惰轮、链轮上而供行走时，在重叠的钢丝帘线62的、配置于橡胶履带外周侧的端部62a处经常作用有朝向钢丝帘线端部62b方向拉的力，由此，产生特别是橡胶应变大的橡胶板齿63a的基部63a0部处容易产生裂纹的现象。
发明内容
本发明的目的在于减少钢丝帘线重叠时发生裂纹，提高橡胶履带的寿命。
本发明第1技术方案的橡胶履带，由有端的橡胶弹性带、在上述橡胶弹性带中沿其长度方向埋设并且其两端部从上述橡胶弹性带突出的钢丝帘线构成，上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带外周侧的一端部和上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带内周侧的另一端部重叠，对该重叠的部位的未硫化橡胶进行硫化而形成成环无接头连接状，其特征在于，包括位于离上述钢丝帘线的上述一端部最近的位置的橡胶板齿基部表面的区域，是由比构成橡胶板齿及橡胶弹性带的橡胶更具有延伸特性的橡胶部件构成。
本发明第2技术方案的橡胶履带，由有端的橡胶弹性带、在上述橡胶弹性带中沿其长度方向埋设并且其两端部从上述橡胶弹性带突出的钢丝帘线构成，上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带外周侧的一端部和上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带内周侧的另一端部重叠，对该重叠的部位的未硫化橡胶进行硫化，而形成成环无接头连接状，其特征在于，重叠于上述橡胶履带外周侧的上述钢丝帘线的上述一端部在俯视中配置于一橡胶板齿的区域内，在外周侧钢丝帘线的长度方向的端部外侧，包括位于离上述钢丝帘线的上述一端部最近的位置的一橡胶板齿的基部表面的区域，是由比构成橡胶板齿及橡胶弹性带的橡胶更具有延伸特性的橡胶部件构成。
本发明第3技术方案的橡胶履带，由有端的橡胶弹性带、在上述橡胶弹性带中沿其长度方向埋设并且其两端部从上述橡胶弹性带的两端突出的钢丝帘线构成，上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带外周侧的一端部和上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带内周侧的另一端部重叠，对该重叠的部位的未硫化 橡胶进行硫化，而形成成环无接头连接状，其特征在于，上述重叠的钢丝帘线两端部中的、位于上述橡胶履带外周侧的上述一端部在俯视中配置于与一橡胶板齿对应的橡胶履带内，包括上述一橡胶板齿基部表面的区域是由比构成橡胶板齿及橡胶弹性带的橡胶更具有延伸特性的橡胶部件构成。
本发明第4技术方案的橡胶履带，由有端的橡胶弹性带、在上述橡胶弹性带中沿其长度方向埋设并且其两端部从上述橡胶弹性带突出的钢丝帘线构成，上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带外周侧的一端部和上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带内周侧的另一端部重叠，对该重叠的部位的未硫化橡胶进行硫化，而形成成环无接头连接状，其特征在于，重叠于橡胶履带外周侧的上述钢丝帘线的上述一端部在俯视中配置于相邻橡胶板齿之间，在外周侧钢丝帘线的长度方向的端部外侧在包括位于离上述钢丝帘线的上述一端部最近的位置的橡胶板齿基部表面的区域，是由比构成橡胶板齿及橡胶弹性带的橡胶更具有延伸特性的橡胶部件构成。
本发明第5技术方案的橡胶履带，由有端的橡胶弹性带、在上述橡胶弹性带中沿其长度方向埋设并且其两端部从上述橡胶弹性带的两端突出的钢丝帘线构成，上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带外周侧的一端部和上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带内周侧的另一端部重叠，对该重叠的部位的未硫化橡胶进行硫化，而形成成环无接头连接状，其特征在于，上述重叠的钢丝帘线两端部中的、位于上述橡胶履带外周侧的上述一端部配置于在俯视下相邻橡胶板齿之间的橡胶履带内，包括上述相邻橡胶板齿中的、处于位于上述橡胶履带外周侧的上述钢丝帘线的上述一端部的与位于上述橡胶履带内周侧的上述钢丝帘线的上述另一端部相反的一侧的橡胶板齿基部表面的区域，是由比构成上述橡胶板齿及上述橡胶弹性带的橡胶更具有延伸特性的橡胶部 件构成。
由上述的各结构，可改善橡胶板齿基部的抗裂纹性。
附图说明
图1是表示成环无接头连接部的示意图。
图2是表示本发明的橡胶履带的成环无接头连接部的图。
图3是表示本发明的橡胶履带的其他成环无接头连接部的图。
图4是表示实际机器上耐久试验的结果的图表。
图5是表示以往的橡胶履带的成环无接头连接部的示意图。
具体实施方式
图1是表示本发明的橡胶履带的成环无接头连接部的示意图，1是橡胶弹性带，2是埋设于该橡胶弹性带的长度方向上的钢丝帘线。1形成为有端状，使从其端部突出的钢丝帘线端部2a、2b重叠，对该部位填充新的未硫化橡胶并进行加热，或在使从橡胶履带1的端部突出钢丝帘线端部2a、2b的部位的橡胶为半硫化状态下将钢丝帘线端部2a、2b重叠，然后加热半硫化状态的橡胶，对其整体进行硫化并一体化以得到橡胶履带。图中，3是形成于外周侧的橡胶板齿，如图所示，钢丝帘线端部2a、2b配置于橡胶板齿3的正下方(橡胶板齿的区域内)。
对行走中的橡胶的应变集中于橡胶板齿3a的基部3a0。对橡胶板齿3a和位于下一位置的橡胶板齿3b之间用抗裂纹性的可伸长的橡胶薄片覆盖而使其一体化。另外，当然，也可以仅在预计主要产生裂纹的橡胶板齿3a的基部(3a0)适用该橡胶薄片。
另外，根据钢丝帘线端部2a的配置位置，有可能对橡胶板齿3a的与基部3a0相反的一侧的基部3a1也产生影响，在这种情况下，当然，包括位于离钢丝帘线端部2a最近的位置的橡胶板齿基部表面的区域、即橡胶板齿3a的基部3a1一侧也可以适用上述橡胶薄片。
另外，在本发明中，“包括橡胶履带的基部表面的区域”是指适用上述橡胶薄片等的橡胶部件的部位，即，是包括相邻的橡胶板齿的除两顶面以外的橡胶板齿表面及相邻的橡胶板齿之间的橡胶履带外周面的区域的至少一部分。
构成包括上述橡胶板齿基部表面的区域的橡胶部件(橡胶薄片)可以是橡胶硬度(JIS·A)为60度或60度以下，通常最好是其硬度比橡胶板齿的硬度及橡胶履带主体的橡胶硬度小的橡胶部件。并且，考虑与橡胶板齿的粘接性及弯曲疲劳性，该橡胶部件最好使用以NR(天然橡胶)为主要成分的橡胶，最好是拉伸断裂伸长率Eb为600％或600％以上、拉伸断裂强度Tb为20MPa或20MPa以上的橡胶部件。
从拉伸断裂伸长及拉伸断裂强度方面考虑，该橡胶部件(橡胶薄片)的厚度最好是2mm～5mm。厚度不到2mm时，在万一产生裂纹时不能充分防止裂纹的进一步扩大，而且，从制造上方面考虑，橡胶的轧制作业性会产生问题。另一方面，厚度比5mm大时，认为使用于橡胶板齿的橡胶区域相应减少，橡胶板齿的耐磨损性降低。
该橡胶部件(橡胶薄片)是在橡胶履带的模具内粘贴橡胶部件(橡胶薄片)、与构成橡胶履带基体的弹性体作为一体而进行硫化的。当然，也可以在进行成环无接头连接部作业时对其进行硫化。
另外，图1是在橡胶板齿的正下方配置钢丝帘线端部的例子，但在其他情况下本发明效果也很明显，例如在钢丝帘线端部位于橡胶板齿3a和3b之间的情况下，其效果也很明显。
实施例
以下，参照附图详细说明本发明。图2是表示在橡胶履带的成 环无接头连接部填充未硫化橡胶14时的模具21、22内的图。11是有端的橡胶弹性体，12是埋设于其长度方向上的钢丝帘线，钢丝帘线12的两端部12a、12b从橡胶弹性带11的两端突出。橡胶弹性体11是在模具21、22内展开钢丝帘线12，对此处填充未硫化橡胶14并进行加热而形成的。在该橡胶弹性带11的外周具有一定间距地形成有橡胶板齿13。
位于橡胶履带的外周侧的钢丝帘线12的端部12a配置于橡胶板齿13a的正下方(在俯视中是在橡胶板齿的区域内)。并且，在该配置中，包括位于离外周侧钢丝帘线12的长度方向的端部12a最近的位置的橡胶板齿基部13a0的区域、即包括除橡胶板齿13a的板齿顶面13c及相邻橡胶板齿13b的板齿顶面13d以外的橡胶板齿的表面及橡胶履带外周面41的区域上粘贴厚度3mm的橡胶薄片31，使其与橡胶弹性带11或填充的未硫化橡胶一体。橡胶薄片31是橡胶硬度为53度(JIS·A)的橡胶部件。另外，在橡胶弹性带11的橡胶履带内周面一侧的橡胶硬度是68度，橡胶板齿13的橡胶硬度是62度。另外，各橡胶部件的配比表示于下面的表1。 
  配比(重量份)   橡胶薄片   橡胶板齿   橡胶弹性体的内周面侧
  NR  SBR  HAF  芳香基油  硫磺   80  20  40  15  2   60  40  55  20  2   60  40  65  15  2
  橡胶硬度(JIS·A)  拉伸断裂伸长率(％)  拉伸断裂强度(MPa)   53  650  23   62  550  19   68  450  20
(表1)
具有上述成环无接头连接状结构的橡胶履带供行走时，橡胶板齿13a的基部13a0及除橡胶板齿的顶面13c以外的橡胶板齿13a的表面附近有应变集中，但在以往的橡胶履带中，这些部分的硬 度高，柔软性小。在本发明的结构中，由于使包括橡胶板齿13a基部13a0的区域为硬度低、柔软性比较大的橡胶部(添加橡胶薄片31)，所以应变集中少，能够显著减少裂纹的产生。
图3是表示将未硫化橡胶14填充于成环无接头连接部时的模具21、22内的其他例子的图。位于橡胶履带外周侧的钢丝帘线端部12a位于橡胶板齿13a、13b之间、即在俯视中位于橡胶履带外周面41的区域内。
在该配置中，橡胶板齿13b的基部13b0及厚度薄的橡胶履带外周面41上容易产生裂纹，但在外周侧钢丝帘线12的长度方向的端部12a的外侧(橡胶弹性带11一侧)、包括位于与该钢丝帘线端部最近的位置的橡胶板齿13b的基部13b0表面的区域，即包括图示的相邻的橡胶板齿13a、13b的除两橡胶板齿顶面13c、13d以外的表面和橡胶履带外周面41的区域粘贴厚度3mm的橡胶薄片31，使该橡胶薄片31与橡胶弹性带11及填充的未硫化橡胶14一体。橡胶薄片31的橡胶硬度、橡胶弹性带11的内周侧的橡胶硬度、外周侧的橡胶板齿13的橡胶硬度与在图2所示的橡胶履带中所使用的橡胶的硬度相同，在此省略对其说明。另外，在橡胶板齿13a，其基部13a1一侧也可适用橡胶薄片，这点如上所述。
(操作台上弯曲耐久试验)
接着，对使用了图2所示的橡胶履带的弯曲耐久试验进行说明。使用的橡胶履带是形成为橡胶履带宽度400mm、芯骨数量42根、芯骨间距为90mm的橡胶履带，将该橡胶履带组装到链轮直径为φ175mm、链轮齿数为7根、链轮齿间距为90mm的耐久试验机上。
并且，使链轮转速在125rpm(实际行走速度相当于4.7km)下进行旋转，测定直到橡胶履带产生裂纹时的转数。改善目标设定为即使旋转100万转也不会看到产生裂纹。另一方面，作为比较 例，使用图5所示的未粘贴橡胶薄片31的以往的橡胶履带。试验次数为进行2次。
比较例的橡胶履带无论在哪次试验中，都在转数为约20万转时产生裂纹。另一方面，本发明的橡胶履带无论在哪次试验中，都是在转数超过110～150万转后产生裂纹，结果是超过了目标。如此，可以判明本发明具有足够的弯曲耐久性。
(实际机器上的弯曲耐久性试验)
接着，分别将与上述实施例及比较例同样的橡胶履带装入重量2.5吨的收割机，使其在泥土上行走，测定每段行走时间的产生的裂纹延伸长度，将结果示于图4。比较例的橡胶履带从行走时间为250小时左右开始在橡胶履带的外表面产生裂纹，之后裂纹长度急剧增加。与此相对，实施例的橡胶履带中，达到500小时也未产生裂纹，之后的裂纹长度也没有超过50mm。
产业上的可利用性
根据本发明，可以降低伴随对在橡胶履带的成环无接头连接部的钢丝帘线端部的拉伸力而产生的裂纹，可广泛使用于对有端的橡胶弹性体进行成环无接头连接化结构的橡胶履带。

Claims (10)

1.一种橡胶履带，由有端的橡胶弹性带、在上述橡胶弹性带中沿其长度方向埋设并且其两端部从上述橡胶弹性带突出的钢丝帘线构成，上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带外周侧的一端部和上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带内周侧的另一端部重叠，对该重叠的部位的未硫化橡胶进行硫化而形成成环无接头连接状，其特征在于，包括位于离上述钢丝帘线的上述一端部最近的位置的橡胶板齿基部表面的区域，是由比构成橡胶板齿及橡胶弹性带的橡胶更具有延伸特性的橡胶部件构成。
2.一种橡胶履带，由有端的橡胶弹性带、在上述橡胶弹性带中沿其长度方向埋设并且其两端部从上述橡胶弹性带突出的钢丝帘线构成，上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带外周侧的一端部和上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带内周侧的另一端部重叠，对该重叠的部位的未硫化橡胶进行硫化，而形成成环无接头连接状，其特征在于，重叠于上述橡胶履带外周侧的上述钢丝帘线的上述一端部在俯视中配置于一橡胶板齿的区域内，包括在外周侧钢丝帘线的长度方向的端部外侧位于离上述钢丝帘线的上述一端部最近的位置的上述一橡胶板齿的基部表面的区域，是由比构成橡胶板齿及橡胶弹性带的橡胶更具有延伸特性的橡胶部件构成。
3.一种橡胶履带，由有端的橡胶弹性带、在上述橡胶弹性带中沿其长度方向埋设并且其两端部从上述橡胶弹性带突出的钢丝帘线构成，上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带外周侧的一端部和上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带内周侧的另一端部重叠，对该重叠的部位的未硫化橡胶进行硫化，而形成成环无接头连接状，其特征在于，重叠于橡胶履带外周侧的上述钢丝帘线的上述一端部在俯视中配置于相邻橡胶板齿之间，包括在外周侧钢丝帘线的长度方向的端部外侧位于离上述钢丝帘线的上述一端部最近的位置的橡胶板齿基部表面的区域，是由比构成橡胶板齿及橡胶弹性带的橡胶更具有延伸特性的橡胶部件构成。
4.一种橡胶履带，由有端的橡胶弹性带、在上述橡胶弹性带中沿其长度方向埋设并且其两端部从上述橡胶弹性带的两端突出的钢丝帘线构成，上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带外周侧的一端部和上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带内周侧的另一端部重叠，对该重叠的部位的未硫化橡胶进行硫化，而形成成环无接头连接状，其特征在于，上述重叠的钢丝帘线两端部中的、位于上述橡胶履带外周侧的上述一端部在俯视中配置于与一橡胶板齿对应的橡胶履带内，包括上述一橡胶板齿的基部表面的区域是由比构成橡胶板齿及橡胶弹性带的橡胶更具有延伸特性的橡胶部件构成。
5.一种橡胶履带，由有端的橡胶弹性带、在上述橡胶弹性带中沿其长度方向埋设并且其两端部从上述橡胶弹性带的两端突出的钢丝帘线构成，上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带外周侧的一端部和上述钢丝帘线的两端部中的位于上述橡胶履带内周侧的另一端部重叠，对该重叠的部位的未硫化橡胶进行硫化，而形成成环无接头连接状，其特征在于，上述重叠的钢丝帘线两端部中的、位于上述橡胶履带外周侧的上述一端部在俯视中配置于与相邻橡胶板齿之间对应的橡胶履带内，包括上述相邻橡胶板齿中的、处于位于上述橡胶履带外周侧的上述钢丝帘线的上述一端部的与位于上述橡胶履带内周侧的上述钢丝帘线的上述另一端部相反的一侧的橡胶板齿基部表面的区域，是由比构成上述橡胶板齿及上述橡胶弹性带的橡胶更具延伸特性的橡胶部件构成。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的橡胶履带，包括上述橡胶板齿基部表面的区域，是指包括相邻的橡胶板齿的除两顶面以外的橡胶板齿的表面及上述相邻橡胶板齿之间的橡胶履带外周面的区域。
7.根据权利要求2或4所述的橡胶履带，包括上述一橡胶板齿基部表面的区域是指包括上述一橡胶板齿的除顶面以外的橡胶板齿的表面、及上述一橡胶板齿与相邻橡胶板齿之间的橡胶履带外周面的一部分的区域。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的橡胶履带，构成包括上述橡胶板齿基部表面的区域的上述橡胶部件，其橡胶硬度(JIS·A)为60度以下。
9.根据权利要求1～5中任一项所述的橡胶履带，构成包括上述橡胶板齿基部表面的区域的上述橡胶部件，其拉伸断裂伸长率Eb为600％以上，其拉伸断裂强度Tb为20MPa以上。
10.根据权利要求1～5中任一项所述的橡胶履带，构成包括上述橡胶板齿基部表面的区域的上述橡胶部件，其厚度为2～5mm。
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