CN201287591Y - 带束层环形胎面 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种含有带束层的环形胎面，用于载重汽车和大客车轮胎翻新，在更新旧轮胎胎面的同时补强或替换旧轮胎的带束层。其特征是：所述带束层环形胎面是由外表面带有各种防滑花纹2的胎面胶1、基部胶3、钢丝带束层4和内层胶5组成，其内表面形状与打磨后的旧轮胎胎体相吻合的闭合的环形胎面。带束层环形胎面作为一个独立的部件制造，优化了各项参数、结构，针对轮胎的结构及损伤情况，选择不同的带束层结构、层数和材料，彰显其良好的通用性、适配性、经济性。旧轮胎经剥离掉原胎面和带束层，套装上带束层环形胎面进行硫化，得到的复新轮胎的强度、安全可靠性和使用寿命高于新轮胎，因此也称之为强化轮胎。

Description

带束层环形胎面

技术领域

本实用新型涉及一种含有带束层的环形胎面，是一种用于载重汽车和大客车的轮胎翻新的部件。

背景技术

当今世界汽车保有量的持续高速增长，使轮胎的消费量猛增，为了节省资源，轮胎翻新成为世界各国都在发展的一项环保、节能减排的重要途径。但是由翻新轮胎引发的交通事故比比皆是，令人担忧，节省资源和行驶的安全可靠性形成了很大的矛盾，也阻碍了轮胎翻新的发展。

由于使用过的旧轮胎的带束层总有损坏，受损伤的形式很多，像带束层磨损、钢丝断裂、锈蚀、扎伤、穿洞、脱空、疏松、变形等等，对损伤的检验、判断非常复杂，而且难以修复，这是造成翻新轮胎爆裂的主要因素。目前的各种轮胎翻新技术如传统翻新法、预硫化条状胎面和环形胎面翻新法，都对带束层不予处理或简单修补，缺少有效的解决方案，只是选择一些损伤较小的旧轮胎进行翻新，这样又致使旧轮胎的可翻新率很低，有许多胎体完好而带束层损坏的旧轮胎不能再利用是一个很大的资源浪费，旧轮胎的损伤和对伤情判断的不准确，都是翻新轮胎的事故隐患，解决翻新轮胎的安全性、可靠性是旧轮胎资源利用的重要课题。

专利号：96115867.0公开的橡胶尼龙活胎面和专利号：00215750.0公开的环形胎面，所描述的胎面内的骨架材料的主要作用是提高环形胎面与胎体的结合强度，都不能有效解决轮胎带束层损坏的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种含有带束层的环形胎面，用于载重汽车和大客车轮胎翻新，在更新旧轮胎胎面的同时替换或补强旧轮胎的带束层，即能节省资源，达到节能减排的目的，降低轮胎成本，又能确保翻新轮胎安全可靠。

本实用新型的思路，是把轮胎分成两个部件，一个是胎体，另一个是含有带束层的环形胎面。胎体的设计安全倍数很高，行驶过程中一般不受损伤，但承受载荷的比例远小于带束层，其占轮胎制造成本比例较高，所以具有很高的利用价值；带束层承受了轮胎的60～75％的内压应力，又是最容易受损伤的部件。

新轮胎的带束层和胎面是依附于胎体贴合并一起成型、硫化，要受很多条件制约，工艺条件复杂，而单独制造带束层环形胎面的工艺较新轮胎来的简单，采用直接贴和成型，硫化时不存在胎体的约束力的影响，受力条件良好，硫化压力在6Mpa以上，远高于新轮胎，带束层环形胎面的强度比新轮胎的高，成本较低。

所述带束层环形胎面是由外表面带有各种防滑花纹的胎面胶、基部胶、钢丝带束层和内层胶组成，其内表面形状与打磨后的旧轮胎胎体相吻合的闭合的环形胎面。

常用的载重汽车和大客车轮胎按结构分为以两大类，即斜交轮胎和子午线轮胎，子午线轮胎又分为半钢丝子午线轮胎和全钢丝子午线轮胎。轮胎的国家标准等效采用了国际标准，尽管国内外各生产商执行的标准相同，同规格轮胎的轮廓尺寸如断面宽、直径、胎圈等几何尺寸及许用载荷、气压等性能指标基本相同，但轮胎的带束层结构、帘线排列、层数、材料、轮胎的行驶面宽度、行驶面弧度高或弧度、基部胶厚度却不尽相同。

由于旧轮胎的带束层受损伤的程度不同，因此就需要环形胎面内含有多种形式和层数的带束层以满足不同的翻新轮胎的需求和达到最经济的目的。环形胎面内含带束层不一定也不可能完全与原轮胎的带束层和损坏程度相匹配，而是要在有利于提高轮胎强度的原则上选用环形胎面内所含带束层结构和层数。

带束层环形胎面作为一个部件，要有良好的通用性、适配性，又要尽可能的减少其规格，因此就要优化带束层环形胎面各部位的参数。

为了使带束层环形胎面与打磨好的轮胎胎体装配时有一定的过盈量，带束层环形胎面的外径略小于新轮胎外径。所述带束层环形胎面的外径是新轮胎外径的98.5～99.8％。

行驶面宽度是影响轮胎行驶里程的主要因素之一，实践证明，行驶面宽度加宽时其行驶里程明显提高，当行驶面宽度大于与其配用轮胎的断面宽度的84％时，环形胎面两边胶层有明显加厚趋势，不利于轮胎散热，发生轮胎肩部脱空、胎面边缘被撕裂、掉胶块的趋势会明显加剧。

现有技术的翻新轮胎的行驶面宽度都小于新轮胎，这是因为工艺条件的限制，翻新轮胎用的胎面宽度小于轮胎打磨面的宽度才有利于粘结，其行驶面宽度低于轮胎的断面宽度的74％，这也是翻新轮胎的行驶里程低于新轮胎的主要原因之一。

所述带束层环形胎面的行驶面宽度为与其配用轮胎的断面宽度的75～84％。

带束层环形胎面的基部胶位于花纹槽底部和带束层之间，其厚度是影响环形胎面内径的主要因素之一，涉及到环形胎面与胎体的配合。模具的直径和花纹深度是固定的，可以利用调整基部胶的厚度来获得不同内径的环形胎面，环形胎面的基部胶不能像新轮胎设计那样按照花纹深度的比例设计，所述带束层环形胎面的基部胶的厚度应控制在2～8mm之间。

带束层环形胎面的采用较低的行驶面弧度高可降低轮胎的滚动阻力、提高行驶里程、行驶稳定性、与地面的附着力等，还有利于减小带束层之间的剪切力和生热，防止脱层，所以环形胎面的行驶面弧度高要低于同规格的新轮胎。现有技术翻新轮胎的行驶面弧度高是由轮胎胎冠打磨面的弧度决定的，轮胎带着弧形的带束层，刚性强，预硫化条状胎面或环形胎面依附在原有的带束层上，其行驶面弧度高是轮胎断面高度的4.5～6.5％。所述带束层环形胎面的行驶面弧度高是轮胎断面高度的2.0～4％，其行驶面弧度控制在R500～1200mm之间。

所述带束层环形胎面的下口宽度即与胎体结合处的宽度是与其配用轮胎的断面宽度的78～90％，或者是行驶面宽度的1.03～1.1倍。

所述带束层环形胎面的带束层的层数可以是一～六层不等；环形胎面内含有1～2层带束层的可以对轮胎原有带束层进行补强，环形胎面内含有3、4层带束层可用于替换轮胎原有的带束层，环形胎面内含有5、6层带束层的可用于替换轮胎原有的带束层或用于特殊要求的轮胎，或由几种不同材料组合的带束层。

带束层环形胎的钢丝带束层宽度过宽，硫化时钢丝带束层可能会滑动到胎面边缘甚至会露出钢丝。所述带束层环形胎面的钢丝带束层最宽的宽度不超过行驶面宽度的92％。

带束层环形胎面的带束层分为补强层、基础层、过渡层和缓冲层，从排列形式上又分为斜向排列和环绕排列，它们的帘线排列角度和材料都有所不同。实验证明，当带束层的帘线排列角度大于77°时，轮胎的圆周刚性增强、滚动变形，带束层边缘的剪切力变小的趋势明显，帘线排列角度越大，轮胎圆周刚性越强，合理地设计环形胎面带束层帘线的排列角度和选材，兼顾到不同轮胎的需要。所述带束层环形胎面的带束层帘线排列角度为71～86°。

所述带束层环形胎面的带束层帘线排列角度为77～86°，可作为基础层、补强层、过渡层和缓冲层带束层使用。

所述带束层环形胎面的基础层、补强层带束层，其帘线排列角度为71～74°。

所述带束层环形胎面的过渡层带束层，即与胎体经线靠近的带束层帘线排列角度为26～28°。

所述带束层环形胎面的帘线排列呈整层全环绕带束层，其环绕升角β为0～3.8°，可作为补强层、基础层和缓冲层带束层，这种带束层能使环形胎面的圆周刚性最强，最稳定，带束层不受剪切力，而且成型简单，生产效率高，其材料多采用伸长率大于5％的高捻度的钢丝帘线或化纤类帘线。

所述带束层环形胎面的带束层结构，有两个环状带束层，对称分布在另一种带束层4的两边，两个环状带束层的宽度分别为25～55mm，其环绕升角为0～0.95°，可作为补强层、基础层带束层，其材料多采用伸长率大于5％的高捻度的钢丝帘线。

所述带束层环形胎面的带束层结构，相邻两层帘线排列斜向呈交叉或相同斜向；

所述带束层环形胎面的带束层的材料，可采用钢丝帘线、还可以采用尼龙帘子布、涤纶帘子布为代表的化纤类帘子布、也可以是矿物纤维类例如玻璃丝、碳纤维，可以采用一种材料或二种及二种以上的材料联合使用。

所述带束层环形胎面的带束层结构，可以由上述各种形式的带束层组合成多层带束层。

有益效果

综上所述，带束层环形胎面完全不同于现有轮胎翻新技术的预硫化环形胎面和预硫化条状胎面，它作为一个独立的受力部件制造，优化了各项参数、结构，这些因素都是相互关联的，其多项试验的性能指标优于新轮胎。例如：降低了行驶面弧度高，胎面承受载荷时变形量减小，带束层边缘的剪切力就会明显减小，这项指标又影响到带束层钢丝帘线的排列角度，许多轮胎设计手册中认为，带束层帘线排列角度在80°附近时，带束层受到的剪切力最大，要求避开此角度，而带束层环形胎面的带束层帘线的排列角度则不必顾忌此角；又如生产工艺也影响到带束层的结构设计，带束层环形胎面比新轮胎的胎面胶、基部胶、各带束层和内层胶之间结合致密，整体性强，各层间的相互位移和作用力小，所以带束层环形胎面的许多实验结果与新轮胎有较大差别，也是现有轮胎翻新技术所不能比拟的。

带束层环形胎面可根据轮胎用途分为大客车、载重车和矿山车几种类型，并据此选择不同的设计参数、带束层结构、材料等。

针对轮胎的结构及损伤情况，选择不同的带束层结构、层数和材料，彰显其良好的通用性、适配性、经济性。采用钢丝帘线和尼龙等化学纤维共同使用，化学纤维可起到补强、过渡和缓冲的综合效应，还有利于降低轮胎重量。旧轮胎经剥离掉原胎面和带束层或受损伤部分带束层，套装上带束层环形胎面进行硫化，得到的复新轮胎的强度、安全可靠性和使用寿命高于新轮胎，因此也称之为强化轮胎。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

附图说明

附图1为本实用新型带束层环形胎面的断面示意图；

附图2为轮胎断面示意图；

附图3为本实用新型带束层环形胎面的基础层、补强层、过渡层和缓冲层带束层帘线排列示意图；

附图4为本实用新型带束层环形胎面的基础层、补强层带束层帘线排列示意图；

附图5为本实用新型带束层环形胎面的过渡层带束层帘线排列示意图；

附图6为本实用新型带束层环形胎面的全环绕带束层帘线排列示意图；

附图7为本实用新型带束层环形胎面的有两个环状带束层帘线排列示意图；

附图8为本实用新型带束层环形胎面附图6、7的带束层帘线环绕升角示意图；

图中：1是胎面胶，2是花纹，3是基部胶，4是带束层，5是内层胶

b—行驶面宽度  B—轮胎断面宽度  L—环形胎面下口宽度

Lo—最宽的钢丝带束层宽度  R—行驶面弧度  h—行驶面弧度高

S—基部胶厚度  W—环状带束层宽度  α—帘线排列角度

β—帘线环绕升角

具体实施方式

实施例1，如图1所示，带束层环形胎面是由外表面带有各种防滑花纹2的胎面胶1、基部胶3、钢丝带束层4和内层胶5组成，其内表面的形状与打磨后的旧轮胎胎体的结合面相吻合的闭合的环形胎面。

实施例2，12.00R20全钢子午线轮胎使用的带束层环形胎面的外径为1120mm，标准的新轮胎外径为1125mm，前者是后者的99.6％。

实施例3，如图1、2所示，12.00R20全钢子午线轮胎使用的越野花纹带束层环形胎面的行驶面宽度b为265mm，是与其配用轮胎的断面宽度B为315mm，b是B的84％。

实施例4，如图1所示，11.00R22.5无内胎子午线轮胎使用的带束层环形胎面，含有二层钢丝带束层的，基部胶3的厚度S为8mm，含有三层钢丝带束层的，基部胶3的厚度S为4mm。

通过调整基部胶厚度3的厚度S来获取环形胎面不同的内径最简单，基部胶较厚的胎面磨损后可采用刻花纹的方法延长其使用寿命，一般带束层少于2层的环形胎面要采用4～8mm的基部胶层。

实施例5，图1、2所示，11.00R20子午线轮胎使用的带束层环形胎面的行驶面弧度高h为6mm，是轮胎断面高度H的2％，其行驶面弧度R为1100mm。其下口宽度L即与胎体结合处的宽度为230mm，其配用轮胎的断面宽度B为293mm，下口宽度L是轮胎的断面宽度B的78％。

实施例6，图1所示，用于12.00R20轮胎用的环形胎面的最宽钢丝带束层的宽度Lo为220mm，其行驶面宽为240mm，是行驶面宽度的92％。

实施例7，图3～7所示，根据多年对国内外各种轮胎翻新的参数统计，一般子午线轮胎带束层的帘线排列角度在62～75°之间，斜交轮胎的帘线排列角度在46～55°之间。实验证明，当带束层的帘线排列角度大于77°时，轮胎的圆周刚性增强、滚动变形，带束层边缘的剪切力变小的趋势明显，帘线排列角度越大，轮胎圆周刚性越强，轮胎的弹性也在变小，大客车轮胎用的环形胎面的带束层帘线排列取较小的角度，载重车轮胎用的环形胎面的带束层帘线排列取较大的角度。所述带束层环形胎面的带束层4的帘线排列与环形胎面的轴线角度α为71～86°。

实施例8，图3所示，12.00R20全钢子午线轮胎使用的越野花纹带束层环形胎面的帘线排列与环形胎面的轴线角度α为82°。

实施例9，图4所示，11.00R22.5无内胎子午线轮胎使用的带束层环形胎面的帘线排列与环形胎面的轴线角度α为74°，此种帘线排列角度的带束层适配性广，下料较方便。

实施例10，如图5所示，所述带束层环形胎面的过渡层带束层4，即与胎体经线靠近的带束层帘线排列与环形胎面的轴线角度α为26～28°，只有部分带束层结构选用这种过渡层。

实施例11，如图6、8所示，所述带束层环形胎面的带束层的帘线排列呈整层全环绕带束层4，其环绕升角β为0～3.8°，可作为补强层、基础层和缓冲层带束层，这种带束层能使环形胎面的圆周刚性最强，最稳定，带束层不受剪切力，而且成型简单，生产效率高，其材料多采用伸长率大于5％的高捻度的钢丝帘线或化纤类帘线。

实施例12，如图7、8所示，所述带束层环形胎面的带束层结构，有两个环状带束层，对称分布在另一种带束层4的两边，两个环状带束层的宽度分别为25～55mm，其环绕升角β为0～0.95°，可作为补强层、基础层带束层，其材料多采用伸长率大于5％的高捻度的钢丝帘线。

实施例13，针对旧轮胎的带束层损坏的层数和程度，满足不同的翻新轮胎的需求和达到最佳经济目的，来设计制造带束层环形胎面。所述带束层环形胎面所含的带束层4的层数可以是一～六层不等，其结构有多种组合。

(带束层的排列顺序靠近基部胶的为第一层)

1)环形胎面内含有一层采用补强层带束层4或全环绕式带束层或中间采用补强层带束层，在其两侧采用两个环状带束层；

2)环形胎面内含有二层带束层4，第一层带束层是补强层，第二层是基础层带束层，但第二层带束层比第一层宽；

3)环形胎面内含有二层带束层4中的第一层采用全环绕带束层，第二层采用基础层带束层；

4)环形胎面内含有二层带束层4，第一层的中间采用补强层带束层，在其两侧采用两个环状带束层，第二层采用基础层带束层；

5)环形胎面内含有三层带束层4，第一层是补强层带束层、第二、三层是基础层带束层；

6)环形胎面内含有三层带束层4，第一层采用全环绕带束层，第二、三层采用基础层带束层；

7)环形胎面内含有三层带束层4，第一层的中间采用补强层带束层，在其两侧采用两个环状带束层，第二、三层采用基础层带束层；

8)环形胎面内含有四层带束层4，第一层是补强层带束层，第二、三层是基础层带束层，第四层是过渡层带束层；

9)环形胎面内含有四层带束层4，第一层的中间采用补强层带束层，在其两侧采用两个环状带束层，第二、三层采用基础层带束层，第四层是过渡层带束层；

10)环形胎面内含有四层带束层4，第一层采用全环绕带束层，第二、三层采用基础层带束层；第四层是过渡层带束层；

11)环形胎面内含有五层带束层4，在实施例13第8)、9)、10)条所描述的带束层结构的钢丝帘线外层增加一层补强层带束层，即具有二层补强层，或第一层是补强层带束层，第二、三层是基础层，第四、五层是化纤类帘线作过渡层带束层；

12)环形胎面内含有六层带束层4，第一层是钢丝帘线补强层，第二层是化纤类帘线的缓冲层带束层，第三、四层是基础层，第五、六层是化纤类帘线过渡层带束层，或第一、二层是钢丝帘线补强层，第三、四层是基础层，第五、六层是化纤类帘线过渡层带束层；

13)带束层环形胎面的可以采用二层或二层以上的全环绕带束层结构，以获得最强的圆周刚性的环形胎面，胎面边缘的强度最大；

以上所述带束层环形胎面的带束层结构，相邻两层帘线排列斜向呈交叉方向或相同方向。

所述带束层环形胎面的带束层的材料，可采用钢丝帘线、还可以采用尼龙帘子布、涤纶帘子布为代表的化纤类帘子布、也可以是矿物纤维类例如玻璃丝、碳纤维等，可以采用一种材料或二种及二种以上的材料联合使用。

所述带束层环形胎面的带束层结构组合形式，不仅限于实施例13中的几种，可以由上述实施例7～12中所描述的各种形式的带束层组合成多层带束层。

在上述不同组合的带束层结构中，可在钢丝带束层的外层、中间层或内层植入化纤类的帘子线带束层，既可以达到补强、过渡和缓冲的综合效应，还有利于降低轮胎重量。

注：实施例13中所描述的补强层和基础层是指帘线排列角度α为71～86°的带束层，除全环绕带束层外，没有指明材料的带束层均为钢丝帘线。

Claims (16)

1、带束层环形胎面，其特征是：由外表面带有各种防滑花纹的胎面胶、基部胶、钢丝带束层和内层胶组成的闭合的带束层环形胎面。

2、根据权利要求1所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面的外径是新轮胎外径的98.5～99.8％。

3、根据权利要求1所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面的行驶面宽度b为与其配用轮胎的断面宽度B的75～84％。

4、根据权利要求1所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面的胎面花纹的基部胶的厚度应控制在2～8mm之间。

5、根据权利要求1所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面的行驶面弧度高h是轮胎断面高度H的2.0～4％。

6、根据权利要求1所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面的行驶面弧度R控制在500～1200mm之间。

7、根据权利要求1所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面的下口宽度L即与胎体结合处的宽度是与其配用轮胎的断面宽度B的78～90％，或者是行驶面宽度b的1.03～1.1倍。

8、根据权利要求1所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面的钢丝带束层最宽的宽度Lo不超过行驶面宽度b的92％。

9、根据权利要求1所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面的带束层的层数可以是一～六层。

10、根据权利要求1所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面的带束层帘线排列角度α为71～86°。

11、根据权利要求1或10所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面的带束层帘线排列角度α为77～86°，可作为基础层、补强层、过渡层和缓冲层带束层使用。

12、根据权利要求1或10所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面的基础层、补强层带束层，其帘线排列角度α为71～74°。

13、根据权利要求1所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面的带束层的帘线排列呈整层全环绕带束层，其环绕升角β为0～3.8°；

14、根据权利要求1所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面的带束层结构，有两个环状带束层，对称分布在另一种带束层两边，两个环状带束层的宽度分别为25～55mm，其环绕升角β为0～0.95°。

15、根据权利要求1、9、13其中之一所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面内含有二～六层的全环绕带束层结构。

16、根据权利要求1所述的带束层环形胎面，其特征是：带束层环形胎面的带束层的材料，可采用钢丝帘线、还可以采用尼龙帘子布、涤纶帘子布为代表的化纤类帘子布、也可以是矿物纤维类例如玻璃丝、碳纤维。

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