CN213173119U - 一种1+5+9子午胎钢丝帘线 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢丝帘线技术领域，公开了一种1+5+9子午胎钢丝帘线，包括芯股、中间层股和外层股，所述中间层股由五股钢丝围绕芯股编捻而成；所述外层股由九根钢丝围绕中间层股编捻而成；所述芯股的钢丝直径小于中间层股的钢丝直径，中间层股的钢丝直径小于或等于外层股的钢丝直径，所述中间层股钢丝的捻向与外层股钢丝的捻向相同，中间层股钢丝编捻的捻距是外层股钢丝编捻捻距的0.50～0.80倍；所述钢丝帘线的截面为圆形。本发明所述1+5+9子午胎钢丝帘线外层股钢丝之间的间隙较大，有利于橡胶充分渗入到芯股钢丝，改善了轮胎的抗腐蚀、耐疲劳、抗冲击性能及粘合保持力，提高了轮胎的使用寿命。

Description

一种1+5+9子午胎钢丝帘线

技术领域

本发明属于钢丝帘线技术领域，具体涉及一种1+5+9子午胎钢丝帘线。

背景技术

1.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0.17+5×0.215+10×0.235CC结构﹙图2﹚的紧密型钢丝帘线，钢帘线包括一根芯股的钢丝，以及两层围绕芯股钢丝以相同的捻向和相同捻距的钢丝编捻而成、外层股﹙a3﹚单丝排列较紧密、间隙小，橡胶不能有效渗透到中间层股﹙a2﹚钢丝，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，仅通过对钢丝帘线生产工艺进行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，如果帘线内部空气含量较高，则容易产生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。

2.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0.25+6+12×0.225结构﹙图3﹚的层状钢丝帘线，钢帘线包括一根芯股的钢丝，以及两层围绕芯股钢丝以相同的捻向和不同捻距的钢丝编捻而成，外层股﹙A3﹚单丝排列较紧密、间隙小，橡胶不能有效渗透到中间层股﹙A2﹚钢丝，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，仅通过对钢丝帘线生产工艺进行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，如果帘线内部空气含量较高，则容易产生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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种1+5+9子午胎钢丝帘线，以解决现有技术中钢丝帘线外层股单丝排列较紧密、间隙小，橡胶不能有效渗透到芯股钢丝致使帘线内部空气含量较高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种1+5+9子午胎钢丝帘线，包括芯股(1)、中间层股(2)和外层股(3)，所述芯股(1)由一股钢丝组成，无编捻；所述中间层股(2)由围绕芯股编捻的五股钢丝组成；所述外层股(3)由围绕中间层股编捻的九股钢丝组成；其中，芯股钢丝直径d1小于中间层股钢丝直径d2、中间层股钢丝直径d2小于或等于外层股钢丝直径d3，所述中间层股(2)钢丝的捻向与外层股(3)钢丝的捻向相同，中间层股钢丝编捻的捻距是外层股钢丝编捻捻距的0.50～0.80倍；所述钢丝帘线的截面为圆形。

进一步地，所述芯股钢丝直径d1小于中间层股钢丝直径d2、中间层股钢丝直径d2小于或等于外层股钢丝直径d3。

进一步地，所述芯股钢丝、中间层股钢丝和外层股钢丝直径为 0.15～0.40mm。

进一步地，所述芯股钢丝的直径0.18mm、中间层股钢丝的直径 0.225mm外层股钢丝的直径为0.225mm。

进一步地，所述中间层股钢丝和外层股钢丝的捻向均为Z捻或均为S捻。

进一步地，所述中间层股钢丝和外层股钢丝的捻向为Z捻。

进一步地，所述外层股钢丝编捻的捻距为12.5～25.0mm。

进一步地，所述中间层股钢丝编捻的捻距为10.0mm，所述外层股钢丝编捻的捻距为16.0mm。

进一步地，所述芯股钢丝、中间层股钢丝、外层股钢丝的强度等级为普通强度NT、高强度HT、超高强度ST、特高强度UT或极高强度MT。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

(1)本发明所述1+5+9股子午胎钢丝帘线外层股钢丝之间的间隙大，有利于橡胶充分渗入到芯股钢丝，避免了因各层之间没有渗入足够的橡胶导致各层钢丝之间产生点接触摩擦，进而避免了钢帘线承载能力因磨损而失效的问题；

(2)本发明所述1+5+9子午胎钢丝帘线改善了轮胎的抗腐蚀、耐疲劳、抗冲击性能以及粘合保持力，提高了轮胎的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种0.18+5×0.225+9×0.225ST子午胎钢丝帘线的截面示意图；

图2是现有技术中常用的0.17+5×0.215+10×0.235CCST结构钢丝帘线的截面示意图；

图3是现有技术中常用的0.25+6+12×0.225HT结构钢丝帘线的截面示意图；

图4是现有技术中常用的3+9+15×0.225HT结构钢丝帘线的截面示意图。

图中：1、A1、a1表示芯股；2、A2、a2表示中间层股；3、A3、 a3表示外层股、d1、d2、d3表示单丝直径。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示，一种1+5+9子午胎钢丝帘线，由一股芯股﹙1﹚钢丝、中间层股﹙2﹚的五股钢丝和外层股﹙3﹚的九股钢丝编捻而成，钢丝帘线的截面为圆形，中间层股﹙2﹚的五股钢丝围绕在一股芯股﹙1﹚钢丝的周围编捻，外层股﹙3﹚的九股钢丝围绕在中间层股﹙2﹚的五股钢丝的周围编捻。芯股﹙1﹚钢丝直径d1小于中间层股﹙2﹚钢丝直径d2、中间层股﹙2﹚钢丝d2小于或等于外层股﹙3﹚钢丝直径d3，选用钢丝直径范围为0.15～0.40mm。本发明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，提高钢丝帘线的渗胶性能和抗冲击、耐疲劳性能，减小轮胎用钢丝帘线空气含量，提高轮胎帘布强度等级。芯股﹙1﹚钢丝无编捻，芯股﹙1﹚钢丝嵌在中间层股﹙2﹚的五股钢丝中间，中间层股﹙2﹚钢丝和外层股﹙3﹚钢丝编捻的捻向相同。芯股﹙1﹚钢丝无编捻捻距，中间层股﹙2﹚钢丝编捻的捻距是外层股﹙3﹚钢丝编捻捻距的0.50～0.80倍，增大了外层股﹙3﹚钢丝之间的间隙及减小与中间层钢丝之间的接触面积，减小了钢丝帘线各层钢丝之间的点接触摩擦，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，提高了子午线轮胎的渗胶性能、抗腐蚀、耐疲劳和抗冲击性能及粘合保持力，提高了轮胎的使用寿命。

芯股﹙1﹚钢丝、中间层股﹙2﹚钢丝、外层股﹙3﹚钢丝的强度等级为普通强度NT、高强度HT、超高强度ST、特高强度UT或极高强度MT。本发明适用于对普通强度NT、高强度HT、超高强度 ST、特高强度UT或极高强度MT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强度要求、渗胶性能以及抗冲击和耐疲劳性能。

实施例一：

本实施例中选用芯股﹙1﹚钢丝直径0.18mm、中间层股﹙2﹚钢丝直径和外层股﹙3﹚钢丝的直径均为0.225mm，如图1所示。中间层股﹙2﹚钢丝编捻的捻距为10.0mm，外层股﹙3﹚钢丝编捻的捻距为16.0mm，中间层股﹙2﹚钢丝编捻的捻距是外层股﹙3﹚钢丝编捻捻距的0.625倍。芯股﹙1﹚钢丝无编捻、中间层股﹙2﹚钢丝与外层股﹙3﹚钢丝采用相同捻向均为Z捻。本实施例钢帘线 0.18+5+9×0.225UT结构用于子午线轮胎。

表1为现有技术中子午线轮胎常用的0.17+5× 0.215+10×0.235CCST结构钢丝帘线与本发明实施例一的性能指标对比表：

表1

图2是现有技术中常用的0.17+5×0.215+10×0.235CCST结构钢丝帘线的截面示意图，结合图1、图2、表1可以看出：

0.17+5×0.215+10×0.235CCST钢丝帘线为紧密型结构、截面为五边形、外层股﹙a3﹚钢丝之间间隙0.013mm、帘线直径为1.07mm、芯股﹙a1﹚钢丝直径d1为0.17mm、中间层股﹙a2﹚钢丝直径d2为 0.215mm、外层股﹙a3﹚钢丝直径d3为0.235mm、芯股﹙a1﹚钢丝无编捻、中间层股﹙a2﹚钢丝与外层股﹙a3﹚钢丝捻向均为Z捻、中间层股﹙a2﹚钢丝的捻距与外层股﹙a3﹚钢丝捻距均为15.0mm，破断力≥2225N，线密度为5.08g/m，破断力/线密度为438N/(g/m)，粘合力≥1100N/25mm；本发明实施例一钢丝帘线为层状结构、截面为圆形、外层股﹙3﹚钢丝之间间隙0.068mm、帘线直径为1.08mm，芯股﹙1﹚钢丝无编捻、中间层股﹙2﹚钢丝、外层股﹙3﹚钢丝的捻向均为Z捻，芯股﹙1﹚钢丝嵌在中间层股﹙2﹚的五股钢丝的中间，中间层股﹙2﹚钢丝捻距为10.0mm，外层股﹙3﹚钢丝捻距为16.0mm，破断力≥2225N，线密度为4.65g/m，破断力/线密度为478.5N/(g/m)，粘合力≥1300N/25mm；两者相比：制作同等密度的子午线轮胎时，采用本发明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8％、本发明实施例一采用特高强度等级的钢丝，芯股﹙1﹚钢丝直径0.18mm、中间层股﹙2﹚钢丝和外层股﹙3﹚钢丝的直径为 0.225mm，通过减少单丝数量来降低钢丝帘线的线密度、通过增加单丝强度来提高帘线强度，通过捻股工艺使外层股排列均匀，可减小轮胎厂压延的胶片厚度和降低轮胎的重量，有效提升橡胶渗入，提高钢丝帘线的耐疲劳性能。

实施例二：

本实施例中选用芯股﹙1﹚钢丝直径0.18mm、中间层股﹙2﹚钢丝直径和外层股﹙3﹚钢丝的直径均为0.225mm，如图1所示。中间层股﹙2﹚钢丝编捻的捻距为10.0mm，外层股﹙3﹚钢丝编捻的捻距为16.0mm，中间层股﹙2﹚钢丝编捻的捻距是外层股﹙3﹚钢丝编捻捻距的0.625倍。芯股﹙1﹚钢丝无编捻、中间层股﹙2﹚钢丝与外层股﹙3﹚钢丝采用相同捻向均为Z捻。本实施例钢帘线 0.18+5+9×0.225HT结构用于子午线轮胎。

表2为现有技术中子午线轮胎常用的0.25+6+12×0.225HT结构钢丝帘线与本发明实施例二的性能指标对比表：

表2

图3是现有技术中常用的0.25+6+12×0.225HT结构钢丝帘线的截面示意图，结合图1、图3、表2可以看出：

0.25+6+12×0.225HT钢丝帘线为层状结构、截面为圆形、外层股﹙A3﹚钢丝之间间隙0.015mm、帘线直径为1.13mm、芯股﹙A1﹚钢丝直径d1为0.25mm、中间层股﹙A2﹚钢丝直径d2和外层股﹙A3﹚钢丝直径d3均为0.225mm、芯股﹙A1﹚钢丝无编捻、中间层股﹙A2﹚钢丝与外层股﹙A3﹚钢丝捻向均为Z捻、中间层股﹙A2﹚钢丝的捻距为7.5mm，外层股﹙A3﹚钢丝捻距为16.0mm，破断力≥2225N，线密度为6.14g/m，破断力/线密度为362.5N/(g/m)，粘合力≥1250N/25mm；本发明实施例二钢丝帘线为层状结构、的截面为圆形、外层股﹙3﹚钢丝之间间隙0.068mm、帘线直径为1.08mm，芯股﹙1﹚钢丝无编捻、中间层股﹙2﹚钢丝、外层股﹙3﹚钢丝的捻向均为Z 捻，芯股﹙1﹚钢丝嵌在中间层股﹙2﹚的五股钢丝的中间，中间层股﹙2﹚钢丝捻距为10.0mm，外层股﹙3﹚钢丝捻距为16.0mm，破断力≥1820N，线密度为4.65g/m，破断力/线密度为391.5N/(g/m)，粘合力≥1300N/25mm；两者相比：制作同等密度的子午线轮胎时，采用本发明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7％、本发明实施例二采用高强度等级的钢丝，芯股﹙1﹚钢丝直径0.18mm、中间层股﹙2﹚钢丝和外层股﹙3﹚钢丝的直径为 0.225mm，通过减少单丝数量来降低钢丝帘线的线密度、通过增加单丝强度来提高帘线强度，通过捻股工艺使外层股排列均匀，可减小轮胎厂压延的胶片厚度和降低轮胎的重量，有效提升橡胶渗入，提高钢丝帘线的耐疲劳性能。

实施例三：

本实施例中选用芯股﹙1﹚钢丝直径0.185mm、中间层股﹙2﹚钢丝直径和外层股﹙3﹚钢丝的直径均为0.23mm，如图1所示。中间层股﹙2﹚钢丝编捻的捻距为10.0mm，外层股﹙3﹚钢丝编捻的捻距为 16.0mm，中间层股﹙2﹚钢丝编捻的捻距是外层股﹙3﹚钢丝编捻捻距的0.625倍。芯股﹙1﹚钢丝无编捻、中间层股﹙2﹚钢丝与外层股﹙3﹚钢丝采用相同捻向，均为Z捻。本实施例钢帘线 0.185+5+9×0.23ST结构用于子午线轮胎。

表3为现有技术中子午线轮胎常用的3+9+15×0.225ST结构钢丝帘线与本发明实施例三的性能指标对比表：

表3

图4是现有技术中常用的3+9+15×0.225ST结构钢丝帘线的截面示意图，结合图1、图4、表3可以看出：

3+9+15×0.225ST钢丝帘线为层状结构、截面为圆形、外层股﹙a3﹚钢丝之间间隙0.017mm、帘线直径为1.39mm、芯股﹙a1﹚钢丝直径 d1、中间层股﹙a2﹚钢丝直径d2和外层股﹙a3﹚钢丝直径d3均为 0.225mm、芯股﹙a1﹚钢丝、中间层股﹙a2﹚钢丝和外层股﹙a3﹚钢丝捻向均为Z捻，芯股﹙a1﹚钢丝的捻距为6.3mm，中间层股﹙a2﹚钢丝的捻距为12.5mm，外层股﹙a3﹚钢丝的捻距为18.0mm，破断力≥3485N，线密度为8.63g/m，破断力/线密度为403.8N/(g/m)，粘合力≥1300N/25mm；本发明实施例三钢丝帘线为层状结构、截面为圆形、外层股﹙3﹚钢丝之间间隙0.068mm、帘线直径为1.10mm，芯股﹙1﹚钢丝无编捻、中间层股﹙2﹚钢丝、外层股﹙3﹚钢丝的捻向均为Z捻，芯股﹙1﹚钢丝嵌在中间层股﹙2﹚的五股钢丝的中间，中间层股﹙2﹚钢丝捻距为10.0mm，外层股﹙3﹚钢丝捻距为16.0mm，破断力≥2100N，线密度为4.84g/m，破断力/线密度为433.9N/(g/m)，粘合力≥1300N/25mm；两者相比：制作同等密度的子午线轮胎时，采用本发明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6.8％、本发明实施例三采用超高强度等级的钢丝，芯股﹙1﹚钢丝直径0.185mm、中间层股﹙2﹚钢丝和外层股﹙3﹚钢丝的直径为0.23mm，通过减少单丝数量来降低钢丝帘线的线密度、通过增加单丝强度来提高帘线强度，通过捻股工艺使外层股排列均匀，可减小轮胎厂压延的胶片厚度和降低轮胎的重量，有效提升橡胶渗入，提高钢丝帘线的耐疲劳性能。

通过以上对比可以看出，制作同等密度的子午线轮胎时，采用本发明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6～8％。本发明所述子午胎钢丝帘线性能优异，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。

本发明实施例仅为范例。依据不同的应用场合，本发明的1+5+9 结构芯股﹙1﹚的单丝直径d1小于中间层股﹙2﹚的单丝直径d2，中间层股﹙2﹚的单丝直径d2小于或等于外层股﹙3﹚的单丝直径d3，各层间钢丝可以使用不同强度等级单丝，结构式为1+5+9捻向分为 S/S或Z/Z。

以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种1+5+9子午胎钢丝帘线，其特征在于，包括芯股（1）、中间层股（2）和外层股（3），所述芯股（1）由一股钢丝组成；所述中间层股（2）由五股钢丝围绕芯股（1）一股钢丝编捻；所述外层股（3）由九股钢丝围绕中间层股（2）五股钢丝编捻而成；其中，芯股（1）钢丝直径d1小于中间层股（2）钢丝直径d2、中间层股（2）钢丝直径d2小于或等于外层股（3）钢丝直径d3，所述中间层股（2）钢丝的捻向与外层股（3）钢丝的捻向相同，中间层股（2）钢丝编捻的捻距是外层股（3）钢丝编捻捻距的0.50～0.80倍；所述钢丝帘线的截面为圆形。

2.根据权利要求1所述的1+5+9子午胎钢丝帘线，其特征是，置于中间层股（2）的五股钢丝直径相同且均为d2，置于所述外层股（3）的九股钢丝直径相同且均为d3，所述芯股（1）钢丝直径d1小于中间层股（2）钢丝直径d2、中间层股（2）钢丝直径小于或等于外层股（3）钢丝的直径d3。

3.根据权利要求1所述的1+5+9子午胎钢丝帘线，其特征是，所述芯股（1）钢丝、中间层股（2）钢丝和外层股（3）钢丝直径范围为0.15~0.40mm。

4.根据权利要求1所述的1+5+9子午胎钢丝帘线，其特征是，所述芯股（1）钢丝直径0.18mm、中间层股（2）钢丝直径0.225mm和外层股（3）钢丝直径0.225mm。

5.根据权利要求1所述的1+5+9子午胎钢丝帘线，其特征是，所述中间层股（2）钢丝和外层股（3）钢丝的捻向均为Z捻或均为S捻。

6.根据权利要求1所述的1+5+9子午胎钢丝帘线，其特征是，所述中间层股（2）钢丝和外层股（3）钢丝的捻向均为Z捻。

7.根据权利要求1所述的1+5+9子午胎钢丝帘线，其特征是，所述外层股（3）钢丝编捻的捻距为12.5~25.0mm。

8.根据权利要求1所述的1+5+9子午胎钢丝帘线，其特征是，所述中间层股（2）钢丝编捻的捻距为10.0mm，所述外层股（3）钢丝编捻的捻距为16.0mm。

9.根据权利要求1所述的1+5+9子午胎钢丝帘线，其特征是，所述芯股（1）钢丝、中间层股（2）钢丝、外层股（3）钢丝的强度等级为普通强度NT、高强度HT、超高强度ST、特高强度UT或极高强度MT。

10.根据权利要求1所述的1+5+9子午胎钢丝帘线，其特征是，外层股﹙3﹚相邻两钢丝之间间隙为0.068mm。

Images