CN209257794U - 一种工况用载重全钢子午线轮胎 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工况用载重全钢子午线轮胎，包括胎面、胎肩、胎侧、胎体、气密层、以及胎圈部位，所述胎面与胎体之间设有位于轮胎胎冠部位的带束层；所述带束层包括从胎体向胎面依次贴合的第一带束层、第二带束层和第三带束层，所述第三带束层靠近胎面一侧的上表面贴合有合成纤维层、且所述第三带束层的两端对称设有零度带束层。本实用新型通过在轮胎的胎面与胎体之间设置多层依次贴合的带束层、并在胎冠部位的中部设置合成纤维层，实现合成纤维层与多层带束层结合，可提高轮胎胎冠部位的韧性、伸长特性、以及疲劳特性，进而提高工况用载重全钢子午线轮胎的缓冲性能与防爆性能。

Description

一种工况用载重全钢子午线轮胎

技术领域

本实用新型涉及轮胎技术领域，具体是一种工况用载重全钢子午线轮胎。

背景技术

目前中国的新型城镇化，是发展的大方向。在推进城镇化和工业化的过程中，需要进行大规模的基础性设施建设，例如：建设高速公路、铁路、机场。在推进工业化和城镇化过程中，势必带动钢铁、水泥、建材、工程机械等重工业的发展。而这些都需要能源矿产和矿物原材料作为支撑，因此这个阶段也是矿产资源消费强度最大的阶段。

而用来搬运矿产资源的运输设备也随之需求越来越高，与运输设备相配套的矿区专用轮胎的需求也越来越多，并且对矿区用轮胎的特殊性能要求也随之增加，例如轮胎最具代表性的性能要求：冠部防爆性能，为实现矿产资源的运输，满足矿产资源运输设备在矿区环境下的平稳运行，急需对工矿用途轮胎的抗爆性能提升进行研究与改善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种工况用载重全钢子午线轮胎，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种工况用载重全钢子午线轮胎，包括胎面、胎肩、胎侧、胎体、气密层、以及胎圈部位，所述胎面与胎体之间设有位于轮胎胎冠部位的带束层；

所述带束层包括从胎体向胎面依次贴合的第一带束层、第二带束层和第三带束层，所述第三带束层靠近胎面一侧的上表面贴合有合成纤维层、且所述第三带束层的两端对称设有零度带束层；

所述零度带束层从下往上依次贴合的设有一层以上、且所述零度带束层最底层的下表面与第二带束层的上表面贴合。

作为本实用新型进一步的方案：所述第二带束层两端的下表面与胎肩顶面贴合、且所述第二带束层的两端分别与胎肩的顶部端点压合连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述第一带束层和第三带束层的宽度均小于第二带束层的宽度、且所述第一带束层的宽度大于第三带束层的宽度。

作为本实用新型进一步的方案：所述第二带束层的安全倍数大于第三带束层的安全倍数。

作为本实用新型进一步的方案：所述第三带束层的帘线采用抗冲击帘线。

作为本实用新型进一步的方案：所述抗冲击帘线为多根单丝预变形后捻制而成的钢丝帘线。

作为本实用新型进一步的方案：所述零度带束层最底层的一端与第三带束层靠近零度带束层的一端压合连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述胎圈部位包括钢丝圈、硬三角胶、以及软三角胶；

所述硬三角胶的一侧与胎体贴合、另一侧与软三角胶贴合；

所述软三角胶的另一侧上部与胎侧贴合、下部与反包胎圈部位的胎体贴合。

作为本实用新型进一步的方案：所述合成纤维层为设置于胎冠部位的两层芳纶，每层所述芳纶的厚度h1与零度带束层每层的厚度h2之间存在h1=（0.8-1.2）h2的关系。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过在轮胎的胎面与胎体之间设置多层依次贴合的带束层、并在胎冠部位的中部设置合成纤维层，实现合成纤维层与多层带束层结合，可提高轮胎胎冠部位的韧性、伸长特性、以及疲劳特性，进而提高工况用载重全钢子午线轮胎的缓冲性能与防爆性能；

2 、将带束层设置成包括第一带束层、第二带束层、第三带束层、以及两零度层的结构，使得第二带束层的两端端点与胎肩的顶部端点压合连接、零度带束层最底层的一端与第三带束层靠近零度带束层的一端压合连接，并使得第二带束层两端的下表面与胎肩顶面贴合，保证带束层与胎肩之间连接以及贴合的牢固性；

3、通过增设的零度带束层可提高轮胎胎肩部位的强度，减少轮胎的因胎肩部位空余而发生爆胎的现象，同时，通过两端对称增设的零度带束层、以及在胎冠部位增设的合成纤维层，可大大提高轮胎胎面的平整度，进而使得轮胎在工况下使用时，可通过自身结构来控制轮胎胎冠部位的变形，使得轮胎胎面的接地压力分布更均匀，满足轮胎在工况等恶劣环境下的使用；

4、通过调整第一带束层和第二带束层的密度，即减小第一带束层强度、提高第二带束层强度占比，增加第二带束层的安全倍数，从而延缓因第二带束层损坏而引起的冠爆故障；

5、将轮胎的胎圈部位设置成包括钢丝圈、硬三角胶、以及软三角胶的结构，改善了轮胎胎圈部位的内部结构与形状，改善了轮胎在使用过程中的生热问题，进一步延长了轮胎的使用寿命；

6、将每层芳纶的厚度控制在零度带束层每层厚度的0.8-1.2倍，优先使得每层芳纶的厚度与零度带束层每层厚度相等，使得轮胎胎冠部位的芳纶凸出于两端的零度带束层，进而实现轮胎胎冠部位强度与刚度的提高，加强工况用轮胎的抗爆性能，提高车辆的安全性能。

附图说明

图1为本实用新型全钢子午线轮胎的断面图；

图2为图1中A处的局部放大图。

图中：

1-胎面、2-胎肩、3-胎侧、4-胎体、5-气密层、6-合成纤维层；

7-胎圈部位、71-钢丝圈、72-硬三角胶、73-软三角胶；

8-带束层、81-第一带束层、82-第二带束层、83-第三带束层、84-零度带束层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，一种工况用载重全钢子午线轮胎，包括胎面1、胎肩2、胎侧3、胎体4、气密层5、以及胎圈部位7，所述胎面1与胎体4之间设有位于轮胎胎冠部位的带束层8；所述带束层8包括从胎体4向胎面1依次贴合的第一带束层81、第二带束层82和第三带束层83，所述第三带束层83靠近胎面一侧的上表面贴合有合成纤维层6、且所述第三带束层83的两端对称设有零度带束层84；所述零度带束层84从下往上依次贴合的设有一层以上、且所述零度带束层84最底层的下表面与第二带束层82的上表面贴合。

通过在轮胎的胎面1与胎体4之间设置多层依次贴合的带束层8、并在胎冠部位的中部设置合成纤维层6，合成纤维层6具有良好的韧性、伸长特性、以及疲劳特性，通过将合成纤维层6与多层带束层8结合，可以大大提高轮胎胎冠部位的韧性、伸长特性、以及疲劳特性，进而提高工况用载重全钢子午线轮胎的缓冲性能与防爆性能，增加了工况用载重全钢子午线轮胎使用的安全性；同时，通过合理布局第一带束层81、第二带束层82、第三带束层83以及合成纤维层6，可改善轮胎使用过程中胎冠部位的强度。

另外，在第三带束层83的两端对称设置一层以上的零度带束层84，零度带束层84从下往上贴合的设置有一层以上，通过增设的零度带束层84可提高轮胎胎肩2部位的强度，减少轮胎的因胎肩2部位空余而发生爆胎的现象，同时，通过两端对称增设的零度带束层84、以及在胎冠部位增设的合成纤维层6，可大大提高轮胎胎面1的平整度，进而使得轮胎在工况下使用时，可通过自身结构来控制轮胎胎冠部位的变形，使得轮胎胎面1的接地压力分布更均匀，满足轮胎在工况等恶劣环境下的使用。

所述第二带束层82两端的下表面与胎肩2顶面贴合、且所述第二带束层82的两端分别与胎肩2的顶部端点压合连接。

所述第一带束层81和第三带束层83的宽度均小于第二带束层82的宽度、且所述第一带束层81的宽度大于第三带束层83的宽度。

所述第二带束层82的安全倍数大于第三带束层83的安全倍数。

所述第三带束层83的帘线采用抗冲击帘线。

所述抗冲击帘线为多根单丝预变形后捻制而成的钢丝帘线。

所述零度带束层84最底层的一端与第三带束层83靠近零度带束层的一端压合连接。

将带束层8设置成包括第一带束层81、第二带束层82、以及第三带束层83的结构，使得第二带束层82的两端端点与胎肩2的顶部端点压合连接，并使得第二带束层82两端的下表面与胎肩2顶面贴合，保证带束层8与胎肩2之间连接以及贴合牢固性，第二带束层82、第一带束层81、以及第三带束层83的宽度依次减小，同时，在第三带束层83的两端对称设置一层以上的零度带束层84，使得零度带束层84最底层的一端与第三带束层83靠近零度带束层的一端压合连接，进一步提高带束层8与胎肩2之间连接以及贴合的牢固性，进而提高轮胎胎冠部位带束层8的缓冲受力能力。

调整第一带束层81与第二带束层82之间的安全倍数分配，打破现有设计中将第一带束层81与第二带束层82的安全倍数进行均分而导致第二带束层82在轮胎使用过程中极易被刺扎，进而导致轮胎的使用寿命短，不能满足在工况环境下的使用需求。

请参阅下表一：

其中，安全倍数=（帘线破断力×密度）/带束层8最大受力

通过调整第一带束层81与第二带束层82的安全倍数，具体是使得第二带束层82的密度大于第一带束层81的密度，进而使得第二带束层82的强度大于第一带束层81的强度，实现减小第一带束层81的强度占比而增大第二带束层82的强度占比，最终实现第二带束层82安全倍数的增加，从而延缓因第二带束层82损坏而引起的胎冠故障，减小轮胎在使用过程中发生爆胎的可能性。

由上表可知，当采用减小第一带束层81的密度、而增加第二带束层82的密度时，在保证轮胎总安全倍数相当的前提下，可使得第二带束层82的安全倍数提升幅度大大提高，进而改善了轮胎在使用过程中的强度与刚度，减少刺扎和杂物渗入而导致带束层8损坏。

另外，第三带束层83的帘线采用抗冲击帘线，抗冲击帘线为多根单丝预变形后捻制而成的钢丝帘线，提高了轮胎带束层8的包络性能。具体的钢丝帘线是5×0.35（HI）钢丝帘线，是一种对单丝进行预变形后捻制的钢丝帘线，具有较高的结构延伸率、能够较好地吸收冲击能量。由于钢丝帘线结构简单，单丝事先经过预变形，使得捻制后的钢丝帘线内的各个单丝之间空隙较大，具有较好的渗胶性能；因此5×0.35（HI）钢丝帘线可替代高伸长3×4×0.22（HE）钢丝帘线或4×2×0.25（HE）钢丝帘线等在轮胎保护层中的应用，5×0.35（HI）钢丝帘线不论是性能还是生产成本，都具有较大的优势，第三带束层83的帘线采用抗冲击帘线的使用，延缓了轮胎胎冠爆破和胎肩2故障的发生时期，加强车辆在工况下使用的安全性能。

所述胎圈部位7包括钢丝圈71、硬三角胶72、以及软三角胶73；

所述硬三角胶72的一侧与胎体4贴合、另一侧与软三角胶73贴合；

所述软三角胶73的另一侧上部与胎侧3贴合、下部与反包胎圈部位7的胎体4贴合。

将轮胎的胎圈部位7设置成包括钢丝圈71、硬三角胶72、以及软三角胶73的结构，改善了轮胎胎圈部位7的内部结构与形状，改善了轮胎在使用过程中的生热问题，进一步延长了轮胎的使用寿命。

所述合成纤维层6为设置于胎冠部位的两层芳纶，每层所述芳纶的厚度h1与零度带束层84每层的厚度h2之间存在h1=（0.8-1.2）h2的关系。

将每层芳纶的厚度控制在零度带束层84每层厚度的0.8-1.2倍，优先使得每层芳纶的厚度与零度带束层84每层厚度相等，使得轮胎胎冠部位的芳纶凸出于两端的零度带束层84，进而实现轮胎胎冠部位强度与刚度的提高，加强工况用轮胎的抗爆性能，提高车辆的安全性能。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种工况用载重全钢子午线轮胎，包括胎面（1）、胎肩（2）、胎侧（3）、胎体（4）、气密层（5）、以及胎圈部位（7），所述胎面（1）与胎体（4）之间设有位于轮胎胎冠部位的带束层（8）；其特征在于：

所述带束层（8）包括从胎体（4）向胎面（1）依次贴合的第一带束层（81）、第二带束层（82）和第三带束层（83），所述第三带束层（83）靠近胎面一侧的上表面贴合有合成纤维层（6）、且所述第三带束层（83）的两端对称设有零度带束层（84）；

所述零度带束层（84）从下往上依次贴合的设有一层以上、且所述零度带束层（84）最底层的下表面与第二带束层（82）的上表面贴合。

2.根据权利要求1所述的工况用载重全钢子午线轮胎，其特征在于：所述第二带束层（82）两端的下表面与胎肩（2）顶面贴合、且所述第二带束层（82）的两端分别与胎肩（2）的顶部端点压合连接。

3.根据权利要求1所述的工况用载重全钢子午线轮胎，其特征在于：所述第一带束层（81）和第三带束层（83）的宽度均小于第二带束层（82）的宽度、且所述第一带束层（81）的宽度大于第三带束层（83）的宽度。

4.根据权利要求2或3所述的工况用载重全钢子午线轮胎，其特征在于：所述第二带束层（82）的安全倍数大于第三带束层（83）的安全倍数。

5.根据权利要求4所述的工况用载重全钢子午线轮胎，其特征在于：所述第三带束层（83）的帘线采用抗冲击帘线。

6.根据权利要求5所述的工况用载重全钢子午线轮胎，其特征在于：所述抗冲击帘线为多根单丝预变形后捻制而成的钢丝帘线。

7.根据权利要求1所述的工况用载重全钢子午线轮胎，其特征在于：所述零度带束层（84）最底层的一端与第三带束层（83）靠近零度带束层的一端压合连接。

8.根据权利要求1所述的工况用载重全钢子午线轮胎，其特征在于：所述胎圈部位（7）包括钢丝圈（71）、硬三角胶（72）、以及软三角胶（73）；

所述硬三角胶（72）的一侧与胎体（4）贴合、另一侧与软三角胶（73）贴合；

所述软三角胶（73）的另一侧上部与胎侧（3）贴合、下部与反包胎圈部位（7）的胎体（4）贴合。

9.根据权利要求1所述的工况用载重全钢子午线轮胎，其特征在于：所述合成纤维层（6）为设置于胎冠部位的两层芳纶，每层所述芳纶的厚度h1与零度带束层（84）每层的厚度h2之间存在h1=（0.8-1.2）h2的关系。