CN209178573U - 一种耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线 - Google Patents

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马卫铭
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Abstract

本实用新型提供一种耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线，由九根中间层钢丝围绕三根芯线钢丝、十五根外层钢丝围绕所述九根中间层钢丝一步编捻完成，截面为六边形，芯线钢丝、中间层钢丝、外层钢丝具有相同的直径、捻向和编捻捻距，各层钢丝之间的接触面积增大，能够避免钢丝帘线各层钢丝之间的点接触摩擦和减小钢丝各层之间的间隙及制成的轮胎中钢丝帘线的空气含量，防止在轮胎使用过程中因钢丝帘线强度不足或钢丝磨损而导致的帘线承载能力失效的问题，能够改善轮胎的抗腐蚀、耐疲劳、抗冲击性能及粘合保持力，延长轮胎的使用寿命。

Description

一种耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线
技术领域
本实用新型涉及钢丝帘线技术领域，具体涉及到一种耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线。
背景技术
钢丝帘线是子午线轮胎骨架材料中的重要组成部分，子午线轮胎常用的3+9+15×0.225结构的钢丝帘线（见图3），由芯股的三根钢丝、中间层股的九根钢丝和外层股的十五根钢丝经二次编捻而成，中间层股的九根钢丝与外层股的十五根钢丝直径相同，芯股编捻的捻距是中间层股编捻的捻距的0.5倍，中间层股编捻的捻距是外包层编捻的捻距的0.694倍，内外层捻向相同，各层单丝股排列较紧密，层与层之间间隙较大，橡胶不能有效渗透到中间层钢丝及芯股致使帘线内部空气含量较高。钢丝帘线的结构及其强度、弯曲刚度以及与橡胶的粘合性能对轮胎有着直接的影响，通过对钢丝帘线生产工艺控制并不能完全弥补由于结构设计不合理而存在的缺陷。在子午线轮胎的使用过程中，容易因钢丝帘线强度不足或钢丝锈蚀和磨损导致帘线承载能力失效的问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线，有效提高钢丝帘线的耐疲劳性能和抗冲击性能。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线，所述钢丝帘线由三根芯线钢丝、九根中间层钢丝和十五根外层钢丝一步编捻完成，所述钢丝帘线的截面为六边形，所述九根中间层钢丝围绕在所述三根芯线钢丝的周围编捻，所述十五根外层钢丝围绕在所述九根中间层钢丝的周围编捻，所述芯线钢丝、所述中间层钢丝及所述外层钢丝具有相同的直径，直径范围为0.175-0.245mm；所述芯线钢丝的捻向、所述中间层钢丝的捻向、所述外层钢丝的捻向相同，所述芯线钢丝编捻的捻距、所述中间层钢丝编捻的捻距、所述外层钢丝编捻的捻距相同。
优选地，所述芯线钢丝、所述中间层钢丝和所述外层钢丝的直径均为0.20mm。
优选地，所述芯线钢丝、所述中间层钢丝和所述外层钢丝的捻向均为Z捻。
优选地，所述芯线钢丝、所述中间层钢丝和所述外层钢丝编捻的捻距为12.5-20.0mm。
优选地，所述芯线钢丝、所述中间层钢丝和所述外层钢丝编捻的捻距为16.0mm。
优选地，所述芯线钢丝、所述中间层钢丝、所述外层钢丝的强度等级为普通强度NT、高强度HT、超高强度ST或特高强度UT。
与现有技术相比，本实用新型由九根中间层钢丝围绕三根芯线钢丝、十五根外层钢丝围绕九根中间层钢丝一步编捻形成截面为六边形的耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线，芯线钢丝、中间层钢丝、外层钢丝具有相同的直径、捻向和编捻捻距，各层钢丝之间的接触面积增大，减小各层钢丝之间的间隙，能够避免钢丝帘线各层钢丝之间的点接触摩擦和钢丝帘线内部的空气含量，防止在轮胎使用过程中因钢丝帘线强度不足或钢丝磨损而导致的帘线承载能力失效的问题，具有改善轮胎的抗腐蚀、耐疲劳、抗冲击性能及粘合保持力、提高轮胎的使用寿命的有益效果。
附图说明
图1为本实用新型的一实施例的一种3/9/15×0.20CC结构的耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线的结构示意图；
图2为本实用新型的一实施例的一种3/9/15×0.20CC结构的耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线的捻距示意图；
图3为现有技术的一种3+9+15×0.225结构的钢丝帘线的结构示意图。
具体实施方式
为使对本实用新型的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
请结合参见图1和图2，图1为本实用新型的一实施例的一种3/9/15×0.20CC结构的耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线的结构示意图，图2为本实用新型的一实施例的一种3/9/15×0.20CC结构的耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线的捻距示意图。本实用新型一实施例的一种耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线100由三根芯线钢丝1、九根中间层钢丝2和十五根外层钢丝3一步编捻完成，钢丝帘线100的截面为六边形，九根中间层钢丝2围绕在三根芯线钢丝1的周围编捻，十五根外层钢丝3围绕在九根中间层钢丝2的周围编捻，芯线钢丝1、中间层钢丝2及外层钢丝3具有相同的直径，直径范围为0.175-0.245mm，优选地，芯线钢丝1、中间层钢丝2和外层钢丝3的直径均为0.20mm。本实用新型通过改变钢丝帘线的结构，弥补因钢丝帘线结构设计不合理带来的缺陷，进而提高3/9/15×0.20结构子午线轮胎用钢丝帘线的耐疲劳性能和抗冲击性能，减小轮胎用钢丝帘线内部的空气含量，提高轮胎帘布强度等级，避免子午线轮胎使用过程中因各层钢丝点接触磨损出现帘线承载能力失效的问题。
芯线钢丝1的捻向、中间层钢丝2的捻向、外层钢丝3的捻向相同，在本实用新型的优选实施例中，芯线钢丝1、中间层钢丝2和外层钢丝3编捻的捻向均为Z捻；芯线钢丝1编捻的捻距D1、中间层钢丝2编捻的捻距D2、外层钢丝3编捻的捻距D3相同，在本实用新型的优选实施例中，芯线钢丝1、中间层钢丝2和外层钢丝3编捻的捻距D1、D2、D3相同，且为12.5-20.0mm，更优选地，芯线钢丝1、中间层钢丝2和外层钢丝3编捻的捻距均为16.0mm。芯线钢丝1、中间层钢丝2与外层钢丝3采用相同捻向，且将芯线钢丝1的捻距D1和中间层钢丝2的捻距D2提高至与外层钢丝3的捻距D3相同，增大了各层钢丝之间的接触面积，减小了钢丝帘线100各层钢丝之间的点接触摩擦，能够防止在轮胎使用过程因钢丝强度不足或钢丝锈蚀和磨损导致的帘线承载能力失效的问题，具有改善子午线轮胎的抗腐蚀、耐疲劳和抗冲击性能及粘合保持力、提高轮胎的使用寿命的有益效果。
作为本实用新型的优选实施例，芯线钢丝1、中间层钢丝2、外层钢丝3的强度等级为普通强度NT、高强度HT、超高强度ST或特高强度UT。本实用新型适用于对普通强度NT、高强度HT、超高强度ST 、特高强度UT不同强度等级的钢丝进行编捻，能够提高编捻形成的钢丝帘线的耐疲劳性能和抗冲击性能。
请参见图3和表1，图3为现有技术的一种3+9+15×0.225结构的钢丝帘线的结构示意图，表1为现有子午线轮胎常用的3+9+15×0.225 HT结构钢丝帘线与本实用新型一实施例的一种3/9/15×0.20CC结构的耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线的性能指标对比表：
表1 性能指标对比表
从表1中可以看出，常用的3+9+15×0.225 HT结构钢丝帘线的直径为1.39mm，芯线钢丝、中间层钢丝、外层钢丝的捻向均为Z捻，芯线钢丝的捻距为6.3mm，中间层钢丝的捻距为12.5mm，外层钢丝的捻距为18.0mm，最小破断力为3120N，线密度为8.63g/m，破断力/线密度为361.5 N/（g/m），粘合力为1100N/25mm；本实用新型的一实施例的钢丝帘线的直径为1.23mm，芯线钢丝、中间层钢丝、外层钢丝的捻向均为Z捻，捻距均为16.0mm，最小破断力为2900N，线密度为6.75g/m，破断力/线密度为429.6 N/（g/m），粘合力为1100N/25mm，三辊疲劳为常用的3+9+15×0.225 HT结构钢丝帘线的三辊疲劳的2.5倍。与常用的3+9+15×0.225HT结构钢丝帘线相比，本实用新型一实施例采用超高强度等级的芯线钢丝、中间层钢丝和外层钢丝，芯线钢丝、中间层钢丝、外层钢丝的直径为0.20mm，外层钢丝的捻距为16.0mm，将芯线钢丝与中间层钢丝的捻距都增加至与外层钢丝的捻距相同，降低了钢丝帘线的线密度，大大增加了钢丝帘线的耐疲劳性能。
在本实用新型的一实施例的应用中，制作同等密度的子午线轮胎时，采用本实用新型制作的子午线轮胎强度比采用现有技术制作的子午线轮胎强度提高15%以上。可见，采用本实用新型一实施例的一种耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线，能够有效提高子午线轮胎的强度，降低轮胎生产成本，延长子午线轮胎的使用寿命。
综上所述，本实用新型提供一种耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线100，由三根芯线钢丝1、九根中间层钢丝2、十五根外层钢丝3捻制而成，钢丝帘线100的截面为六边形，芯线钢丝1、中间层钢丝2、外层钢丝3具有相同的直径，芯线钢丝1、中间层钢丝2、外层钢丝3采用相同的捻向和捻距，能够增大各层钢丝之间的接触面积，减小钢丝帘线100各层钢丝之间的点接触摩擦，防止在轮胎使用过程因钢丝强度不足或钢丝磨损导致的帘线承载能力失效的问题，能够改善轮胎的抗腐蚀性能、耐疲劳性能、抗冲击性能及粘合保持力，延长轮胎的使用寿命。
本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线，其特征在于，所述钢丝帘线由三根芯线钢丝、九根中间层钢丝和十五根外层钢丝一步编捻完成，所述钢丝帘线的截面为六边形，所述九根中间层钢丝围绕在所述三根芯线钢丝的周围编捻，所述十五根外层钢丝围绕在所述九根中间层钢丝的周围编捻，所述芯线钢丝、所述中间层钢丝及所述外层钢丝具有相同的直径，直径范围为0.175-0.245mm；所述芯线钢丝的捻向、所述中间层钢丝的捻向、所述外层钢丝的捻向相同，所述芯线钢丝编捻的捻距、所述中间层钢丝编捻的捻距、所述外层钢丝编捻的捻距相同。
2.如权利要求1所述的耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线，其特征在于， 所述芯线钢丝、所述中间层钢丝和所述外层钢丝的直径均为0.20mm。
3.如权利要求1所述的耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线，其特征在于，所述芯线钢丝、所述中间层钢丝和所述外层钢丝的捻向均为Z捻。
4.如权利要求1所述的耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线，其特征在于，所述芯线钢丝、所述中间层钢丝和所述外层钢丝编捻的捻距为12.5-20.0mm。
5.如权利要求4所述的耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线，其特征在于，所述芯线钢丝、所述中间层钢丝和所述外层钢丝编捻的捻距为16.0mm。
6.如权利要求1所述的耐疲劳性能优异的子午钢丝帘线，其特征在于，所述芯线钢丝、所述中间层钢丝、所述外层钢丝的强度等级为普通强度NT、高强度HT、超高强度ST或特高强度UT。
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