CN207015082U - 一种复合高分子材料空心免充气轮胎 - Google Patents

一种复合高分子材料空心免充气轮胎 Download PDF

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Ye Kaixuan
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Abstract

本实用新型公开了一种复合高分子材料空心免充气轮胎,包括有轮胎本体,所述轮胎本体为高分子材料(PU发泡体)空心结构,轮胎本体沿其环形方向于其内部中间位置形成一环形空腔,及所述轮胎本体的外侧周沿还设置有密度不同于轮胎本体的胎面层,该胎面层为聚氨酯弹性体结构,其与轮胎本体粘结形成一整体。本实用新型采用多种不同的密度材质制成轮胎本体和胎面层,形成一体复合结构,而且轮胎本体内部形成空心结构,有效解决了现有技术中存在的吸震效果差和刹车效果差、不耐磨等问题,实用可靠安全,更具轻质性能。

Description

一种复合高分子材料空心免充气轮胎
技术领域
本实用新型涉及一种轮胎,属于轮胎产品技术领域,尤其是指一种含两种及两种以上密度的复合高分子材料构成的空心非充气轮胎。
背景技术
现有聚氨酯(PU)发泡空心免充气轮胎,具有彻底防刺穿、免充气、高强度、轻质耐用、弹性适中、免于维修等优点。PU发泡空心免充气轮胎是一种不必充气的轮胎,采用微闭孔发泡技术将高分子聚合材料形成互不相通而又致密的微小气室,内部充满高弹性海绵体状的轮胎。这种高分子材料发泡海绵体一方面利用三维网状结构和永久可恢复性,受挤压、拉伸后仍可恢复原有形状,使得轮胎可以保持形状不变,另一方面利用无数相互连接又互相独立的微闭孔使得轮胎拥有优异的弹性和缓冲力,并能充分承受轮胎的压力变化,让轮胎任何时候都保持足够的坚挺,犹如传统的内胎打足气的状态,使人仍像骑行传统轮胎那样舒适轻巧。因此,PU发泡空心免充气轮胎因其独特的优点,现已逐渐成为轮胎市场的主力,其市场前景非常可观。
但是,虽然现有的PU发泡空心免充气轮胎具有多个优点,但是,也存在下述的缺陷:现有空心免充气轮胎一般为单密度材质产品,为单体结构,吸震效果差,不耐磨,刹车与地面干摩擦磨损明显,刹车与地面抓着力差,速度高于10公里/小时,而且胎体内部分子容易挤压生热烧熔成孔,另一方面为颜色单一,且夜晚没荧光效果,不够安全。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷与不足,提供一种复合高分子材料空心免充气轮胎,该空心免充气轮胎采用多种不同的密度材质制成轮胎本体和胎面层,形成一体复合结构,而且轮胎本体内部形成空心结构,有效解决了现有技术中存在的吸震效果差和刹车效果差、不耐磨等问题,实用可靠安全,更具轻质性能。
为了实现上述目的,本实用新型按照以下技术方案实现:
一种复合高分子材料空心免充气轮胎,包括有轮胎本体,所述轮胎本体为高分子(PU发泡体)空心结构,轮胎本体沿其环形方向于其内部中间位置形成一环形空腔,及所述轮胎本体的外侧周沿还设置有密度不同于轮胎本体的胎面层,该胎面层为聚氨酯弹性体结构,其与轮胎本体粘结形成一整体。
进一步,所述轮胎本体沿其环形方向于其内部中间位置设置有一密闭环形空心管,该密闭环形空心管的内部空间形成环形空腔。
进一步,所述环形空腔的直径范围为5~16mm。
进一步,所述胎面层为突起的纹理结构。
进一步,所述轮胎本体沿其截面横向设置有若干与外部相通的散热通气槽孔,每一散热通气槽孔的内端均延伸至密闭环形空心管外壁位置。
进一步,所述轮胎本体沿其环形方向的内部偏心位置设置有至少一尼龙线圈或金属线圈。
进一步,所述轮胎本体的内圈两侧位置分别设置有用于安装的嵌装卡槽。
进一步,所述轮胎本体和/或胎面层填充有彩色荧光材质。
本实用新型与现有技术相比,其有益效果为:
1、轮胎内部通过TPU等弹性管形成密闭环形空心结构,不仅降低了轮胎整体重量,而且弹性和吸震效果更佳,具有双层减震效果,吸震效果接近传统的充气式轮胎;
2、刹车安全,现有的PU发泡实心轮胎在混凝土水泥路面,速度20公里/小时,刹车距离为10米,本实用新型的空心免充气轮胎仅用1米,磨损低于橡胶胎;
3、耐磨且不生热,本实用新型的胎面层由聚氨酯弹性体构成,轮胎本体由低密度微孔三维结构支撑,两种材质两种密度,这种两种材料与结构,能有效承载压力张缩,大大降低生热,并能快速能过胎面层胎纹迅速散热,解决PU材料高速生热导致高温烧熔的问题,更加耐磨,与现有单密度聚氨酯PU发泡空心免充气轮胎表皮的自结皮绝然不同;
4、外观色彩多样亮丽,夜晚荧光,更安全。
为了能更清晰的理解本实用新型,以下将结合附图说明详细阐述本实用新型的具体实施方式。
附图说明
图1是本实用新型的正面结构示意图。
图2是本实用新型的侧面结构示意图。
图3是图1中A—A方向的截面示意图。
具体实施方式
如图1至3所示,本实用新型所述复合高分子材料空心免充气轮胎,包括有轮胎本体1和设置于轮胎本体外侧周沿的胎面层2。
上述轮胎本体1为PU发泡体空心结构;上述胎面层2为聚氨酯弹性体结构,密度不同于轮胎本体1,其为突起的纹理结构且与轮胎本体1粘结形成一整体。
作为上述技术方案的进一步优化:所述轮胎本体1沿其环形方向于其内部中间位置设置有一密闭环形空心管3,该密闭环形空心管3的内部空间形成环形空腔,环形空腔的直径范围为5~16mm;所述轮胎本体1沿其环形方向的内部偏心位置设置有六个尼龙线圈4(或金属线圈,目的是保证轮胎牢牢套紧轮圈,防止脱胎);所述轮胎本体1沿其截面横向设置有若干与外部相通的散热通气槽孔5,每一散热通气槽孔5的内端均延伸至密闭环形空心管3外壁位置;所述轮胎本体1的内圈两侧位置分别设置有用于安装的嵌装卡槽6;所述轮胎本体1和/或胎面层2填充有彩色荧光材质。
本实用新型空心免充气轮胎的生产工艺如下所述:
S1、首先预备好内径为5~16mm的空心管(如TPU弹性管),空心管的周长由中空轮胎的周长与胎体横切面大小设计而定,空心管加工成环状并密封接口;
S2、其次在钢模具内安置加强尼龙线圈(或金属线圈);
S3、向钢轮胎模具内腔安置空心管并固定(由模具内腔的支承模钉支撑定位在模腔中),钢模具高速800转/s不得移位,移位后生产出的PU轮胎中空管将偏离中心;
S4、利用特制多种组份低压发泡机投料生产,将预制聚氨酯PU弹性体原料A组份、B组份及催化剂加进对应A溶器及B溶器,通过科学配比A、B成份比例,由A供料泵及B供料泵同时向出料口供料,在生产设备灌注出口处,安装有一高速搅拌器,将流经此出口的A料及B料迅速混合均匀,通过高速旋转离心机注射入钢模具内腔,A、B混合料在设定时间内发生交联反应,生成无孔弹性体,形成胎面层的聚氨酯PU弹性体,占据模具内腔的约四分之一体积,此胎面层颜色可在生产前调为任何一种色;
S5、胎面层的聚氨酯弹性体在2至3分钟交联熟化后,将第二种原料高分子材料(聚氨酯PU发泡体)灌注入余下空间的模具内腔:利用另外一组低压发泡机,将预制聚氨酯PU微孔发泡体原料A组份、B组份及催化剂加进对应A溶器及B溶器,通过科学配比两成份比例(原料制造时可加入不同颜色及荧光材料,夜晚发光),由A供料泵及B供料泵同时向出料口供料,在生产设备灌注出口处,安装有一高速搅拌器,将流经此出口的A料及B料迅速混合均匀,注射到轮胎钢模具余下体积的内腔,A、B混合料在设定时间内发生交联反应,生成均匀密封微孔气室的发孔体,在轮胎钢模具余下体积的内腔发泡熟化成型(约60秒),此时轮胎本体和胎面层粘结形成一体,打开模具取出轮胎,制造完工。
本实用新型并不局限于上述具体实施方式,如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围,倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型。

Claims (8)

1.一种复合高分子材料空心免充气轮胎,包括有轮胎本体,其特征在于:所述轮胎本体为PU发泡体空心结构,轮胎本体沿其环形方向于其内部中间位置形成一环形空腔,及所述轮胎本体的外侧周沿还设置有密度不同于轮胎本体的胎面层,该胎面层为聚氨酯弹性体结构,其与轮胎本体粘结形成一整体。
2.根据权利要求1所述一种复合高分子材料空心免充气轮胎,其特征在于:所述轮胎本体沿其环形方向于其内部中间位置设置有一密闭环形空心管,该密闭环形空心管的内部空间形成环形空腔。
3.根据权利要求2所述一种复合高分子材料空心免充气轮胎,其特征在于:所述环形空腔的直径范围为5~16mm。
4.根据权利要求1所述一种复合高分子材料空心免充气轮胎,其特征在于:所述胎面层为突起的纹理结构。
5.根据权利要求2所述一种复合高分子材料空心免充气轮胎,其特征在于:所述轮胎本体沿其截面横向设置有若干与外部相通的散热通气槽孔,每一散热通气槽孔的内端均延伸至密闭环形空心管外壁位置。
6.根据权利要求5所述一种复合高分子材料空心免充气轮胎,其特征在于:所述轮胎本体沿其环形方向的内部偏心位置设置有至少一尼龙线圈或金属线圈。
7.根据权利要求5所述一种复合高分子材料空心免充气轮胎,其特征在于:所述轮胎本体的内圈两侧位置分别设置有用于安装的嵌装卡槽。
8.根据权利要求1所述一种复合高分子材料空心免充气轮胎,其特征在于:所述轮胎本体和/或胎面层填充有彩色荧光材质。
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