专利名称：高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种工程轮胎结构设计，具体的说涉及一种高耐刺穿、耐切 割半钢工程轮胎，更进一步的涉及一种制备方法。
背景技术：
目前，工程轮胎的使用环境一般是在矿区、采石场及建筑工地等多岩 石环境恶劣条件下作业的推土机和装载机等工程机械上，如图1所示，工
程轮胎主要组成部件为胎面6、缓冲层(或带束层)5、胎体l、胎侧4、胎 圈几大部分，目前，工程轮胎一般采用普通结构的斜交轮胎或子午线轮胎， 普通结构的斜交工程轮胎，缓冲层一般使用高强度纤维锦纶66或锦纶6， 规格一般为930dext/2，单根帘线断裂强力最小107.8N，由于使用条件的恶 劣，纤维帘布容易被刺透，造成轮胎的冠部扎坏、剌穿、切割掉块等早期 损坏；子午线工程轮胎带束层为多层钢丝帘布，但胎体只有一层钢丝，胎 侧胶一旦划穿，钢丝易生锈断裂造成轮胎爆破。
发明内容
本发明所要解决的问题是克服上述技术的不足，提供高耐剌穿、耐切 割半钢工程轮胎及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明轮胎采用以下技术方案
一种高耐剌穿、耐切割半钢工程轮胎，包括由若干层高强度纤维帘布 构成的胎体，所述胎体的外侧固合有由胎面胶制成的胎面，所述胎面包括 胎冠面和胎侧面，所述胎冠面与胎体之间设有钢丝缓冲层，所述钢丝缓冲 层包括2 10层钢丝帘布。
以下为对上述技术方案所做的进一步改进
改进方案之一，所述胎冠面设有花纹凹槽，所述花纹凹槽的底部设有冠部加强台。
上述改进方案中，冠部加强台设置在胎冠面的中心线位置处。 改进的方案之二，所述钢丝缓冲层相邻的钢丝帘布之间的帘线交叉形 成网状结构，钢丝缓冲层的帘线与胎冠面中心线的夹角小于90。。
其中的一个变化，钢丝缓冲层的帘线与胎冠面中心线的夹角为30° 60
另外的一种变化，钢丝缓冲层每层的帘线密度为40 55根/100mm，帘 布厚度为2. 2 2. 6mm。
再一种变化，钢丝缓冲层每层的帘线的密度为32 48根/100mm，帘布 厚度为2. 6 3. Omm。
改进的方案之三，在胎冠面与胎侧面连接部位的花纹凹槽的底部设有 肩部加强台。
上述方案的变化，冠部加强台厚度为冠部花纹凹槽深度的1/3 2/3， 肩部加强台厚度设计为肩部花纹凹槽深度的1/5 2/5。 其中，冠部加强台与肩部加强台由胎面胶填充制成。 进一步的方案，所述胎侧面的外侧厚度为6 7mm; 所述胎侧面的外侧厚度为7 12mm。
冠部花纹凹槽深度是按照国家标准设计，肩部花纹凹槽深度为冠部花 纹深度的1.3 1.5倍。
胎体使用多层高强度纤维帘布，缓冲层使用钢丝帘布，钢丝帘布由两 层以上组成，相邻层之间帘线交叉形成网状结构，钢丝帘布的单根钢丝帘 线破断力远大于普通纤维材料的单根帘线，可极大的提高轮胎的耐刺穿、 耐切割性能，这样因胎体采用多层高强度纤维帘布构成，即使胎侧在划穿 后轮胎仍保持极高的使用价值。
胎面包括胎冠面和胎侧面，胎冠面的外部设有由胎面胶构成的冠部加 强台，胎冠面与胎侧面连接的部位设有肩部加强台，胎侧面的外侧具有加厚胎侧层，不仅能提高轮胎的耐刺穿、耐切割性能，加强台还可提高轮胎
的牵引性能，减小花纹受力变形。
一种高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎的制备方法，包括如下步骤 步骤(1):将轮胎模具在胎冠面及胎冠面与胎侧面连接的部位，设计
加工出冠部加强台2与肩部加强台3的模具； 步骤(2):将模具加厚胎侧面设计；
步骤(3):选用高强度纤维帘线制备胎体所用的高强度纤维帘布； 步骤(4):使用钢丝帘线制备钢丝帘布；
钢丝帘布边部使用厚度0. 6腿、宽25mm的胶片包边；
步骤(5):分别裁断高强度纤维帘布与钢丝帘布；
步骤(6):将裁好后的高强度纤维帘布采用套筒式成型，制备胎体；
步骤(7):待胎体成型完成后，钢丝帘布采用层贴式成型，将裁成施 工要求的宽度与角度的钢丝帘布，巻在巻轴上，通过转动轴，将钢丝帘布 层贴在机头胎体上；
步骤(8):将以上步骤成型出的胎坯，经过烘胎、硫化工序，制成高 耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎。
本发明钢丝帘布至少层贴两层以上，相邻层之间帘布宽度不同、帘线 交叉形成网状结构，增加了胎冠强度并吸收轮胎受到地面的冲击力，还可 增加胎面胶和胎体之间的附着力，有效的提高轮胎对尖锐物的抗刺穿性能。
冠部加强台厚度根据冠部花纹深度不同设计的厚度就不同，厚度设计 优选为冠部花纹深度的1/3 2/3，肩部加强台厚度设计优选为肩部花纹深 度的1/5 2/5，加厚胎侧层厚度设计为原斜交胎厚度的150%。
该发明半钢工程轮胎，胎体使用多层高强度纤维帘布，轮胎的承载力 大，效率高；缓冲层使用钢丝帘布，轮胎冠部刚性大，抗刺穿性能极佳， 轮胎在行驶过程中胎体周向变形极小，行驶平稳、滚动阻力小，在苛刻的 多岩石矿区通过性能极佳，节省燃料。下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的说明
附图1为背景技术中普通结构斜交轮胎的结构示意图； 附图2为本发明实施例中胎冠面的局部结构示意图； 附图3为图2中A-A向的剖视图； 附图4为图3中局部放大附图5为胎体采用套筒式成型的示意附图6为钢丝帘布缓冲层采用层贴式成型的结构示意图。
具体实施例方式
实施例1、如附图2、 3、 4所示， 一种高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎， 包括由若干层高强度纤维帘布构成的胎体，所述胎体1的外侧固合有由胎 面胶制成的胎面，所述胎面包括胎冠面6和胎侧面4，所述胎冠面6与胎体 1之间设有钢丝缓冲层5，所述钢丝缓冲层5包括2 10层钢丝帘布，所述 胎冠面设有花纹凹槽10，所述花纹凹槽10的底部设有冠部加强台2，冠部 加强台2设置在胎冠面6的中心线位置处，在胎冠面6与胎侧面4连接部 位的花纹凹槽10的底部设有肩部加强台3，冠部加强台2与肩部加强台3 由胎面胶填充制成。
冠部加强台2厚度为冠部花纹深度8的1/3 2/3，肩部加强台3厚度 为肩部花纹深度9的1/5 2/5，冠部花纹深度是按照国家标准设计，肩部 花纹深度为冠部花纹深度的1. 3 1. 5倍。
所述钢丝缓冲层5相邻的钢丝帘布之间的帘线51交叉形成网状结构， 钢丝缓冲层5的帘线51与胎冠面中心线的夹角小于90° ，优选的角度钢丝 缓冲层5的帘线51与胎冠面中心线的夹角为30。 60° ，名义断面宽23.5 英寸以下规格的工程轮胎钢丝缓冲层5每层的帘线51密度为40 55根 /100mrn，帘布厚度为2. 2 2.6mm，所述胎侧面4的外侧厚度为6 7ram，加 厚胎侧面厚度设计为原斜交胎厚度的150。％，原斜交胎为5mm。一种高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎的制备方法，包括如下步骤 步骤(1):将轮胎模具在胎冠面6及胎冠面6与胎侧面4连接的部位， 设计能够加工出冠部加强台2与肩部加强台3的模具； 步骤(2):将模具加厚胎侧面设计；
步骤(3):选用高强度纤维帘线制备胎体所用的高强度纤维帘布；
步骤(4):使用钢丝帘线制备钢丝帘布；钢丝帘布边部使用厚度0. 6ram、 宽25mm的胶片包边；
步骤(5):分别裁断高强度纤维帘布与钢丝帘布；
步骤(6):如附图5所示，将裁好后的高强度纤维帘布贴合成筒14，
在机头12采用套筒式成型，制备胎体；
步骤(7):如附图6所示，待胎体1成型完成后，钢丝帘布采用层贴
式成型，将裁成施工要求的宽度与角度的钢丝缓冲层帘布3，巻在巻轴2上， 通过转动轴，将钢丝帘布3层贴在机头12上的胎体1上；
步骤(8):将以上步骤成型出的胎坯，经过烘胎、硫化工序，制成高
耐剌穿、耐切割半钢工程轮胎。
冠部加强台厚度根据冠部花纹深度不同设计的厚度就不同，厚度设计
优选为冠部花纹深度的1/3 2/3，肩部加强台厚度设计优选为肩部花纹深 度的1/5 2/5，加厚胎侧层厚度设计为原斜交胎厚度的150%。
实施例2、如附图2、 3、 4所示， 一种高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎， 包括由若干层高强度纤维帘布构成的胎体，所述胎体1的外侧固合有由胎 面胶制成的胎面，所述胎面包括胎冠面6和胎侧面4，所述胎冠面6与胎体 l之间设有钢丝缓冲层5，所述钢丝缓冲层5包括2 10层钢丝帘布，所述 胎冠面设有花纹凹槽10，所述花纹凹槽10的底部设有冠部加强台2，冠部 加强台2设置在胎冠面6的中心线位置处，在胎冠面6与胎侧面4连接部 位的花纹凹槽10的底部设有肩部加强台3，冠部加强台2与肩部加强台3 由胎面胶填充制成。冠部加强台2厚度为冠部花纹深度8的1/3 2/3，肩部加强台3厚度 为肩部花纹深度9的1/5 2/5，冠部花纹深度是按照国家标准设计，肩部 花纹深度设计没有标准，肩部花纹深度为冠部花纹深度的1. 3 1. 5倍。
名义断面宽23. 5英寸及以上规格工程轮胎胎侧面4的外侧厚度为7 12mm。
所述钢丝缓冲层5相邻的钢丝帘布之间的帘线51交叉形成网状结构， 钢丝缓冲层5的帘线51与胎冠面中心线的夹角小于90° ，优选的角度钢丝 缓冲层5的帘线51与胎冠面中心线的夹角为30。 60° ，名义断面宽23.5 英寸及以上规格工程轮胎帘线51的密度为32 48根/100mm，厚度为2. 6 3. Omm。
一种高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎的制备方法，包括如下步骤 步骤(1 ):将轮胎模具在胎冠面6及胎冠面6与胎侧面4连接的部位， 设计能够加工出冠部加强台2与肩部加强台3的模具； 步骤(2):将模具加厚胎侧面设计；
步骤(3):选用高强度纤维帘线制备胎体所用的高强度纤维帘布；
步骤(4):使用钢丝帘线制备钢丝帘布；钢丝帘布边部使用厚度0. 6mm、 宽25mm的胶片包边；
步骤(5):分别裁断高强度纤维帘布与钢丝帘布；
步骤(6):如附图5所示，将裁好后的高强度纤维帘布贴合成筒14， 在机头12上采用套筒式成型，制备胎体；
步骤(7):如附图6所示，待胎体1成型完成后，钢丝帘布采用层贴
式成型，将裁成施工要求的宽度与角度的钢丝缓冲层帘布3，巻在巻轴2上， 通过转动轴，将钢丝帘布3层贴在机头12上的胎体1上；
步骤(8):将以上步骤成型出的胎坯，经过烘胎、硫化工序，制成高
耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎。
权利要求
1、一种高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎，包括由若干层高强度纤维帘布构成的胎体(1)，其特征是所述胎体(1)的外侧固合有由胎面胶制成的胎面，所述胎面包括胎冠面(6)和胎侧面(4)，所述胎冠面(6)与胎体(1)之间设有钢丝缓冲层(5)，所述钢丝缓冲层(5)包括2~10层钢丝帘布。
2、 如权利要求1所述的高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎，其特征是所述 胎冠面(6)设有花纹凹槽(10)，所述花纹凹槽(10)的底部设有冠部加强台(2)。
3、 如权利要求2所述的高耐剌穿、耐切割半钢工程轮胎，其特征是所述 钢丝缓冲层(5)相邻的钢丝帘布之间的帘线(51)交叉形成网状结构，钢丝缓 冲层(5)的帘线(51)与胎冠面中心线的夹角小于90。。
4、 如权利要求3所述的高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎，其特征是钢丝 缓冲层(5)的帘线(51)与胎冠面中心线的夹角为30。 60° 。
5、 如权利要求2所述的高耐剌穿、耐切割半钢工程轮胎，其特征是在胎 冠面(6)与胎侧面(4)连接部位的花纹凹槽(10)的底部设有肩部加强台(3)。
6、 如权利要求5所述的高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎，其特征是冠部 加强台(2)厚度为冠部花纹深度(8)的1/3 2/3，肩部加强台(3)厚度为肩 部花纹深度(9)的1/5 2/5。
7、 如权利要求5所述的高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎，其特征是冠部 加强台(2)与肩部加强台(3)由胎面胶填充制成。
8、 如权利要求1所述的高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎，其特征是所述 胎侧面(4)的外侧厚度为6 7腿。
9、 如权利要求l所述的高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎，其特征是所述 胎侧面(4)的外侧厚度为7 12mm。
10、如权利要求l所述的一种高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎的制备方法， 其特征是包括如下步骤(1) :将轮胎模具在胎冠面(6)及胎冠面(6)与胎侧面(4)连接的部位， 设置加工出冠部加强台(2)与肩部加强台(3)的模具；(2) :将轮胎模具加厚胎侧面设计；(3) :选用高强度纤维帘线制备胎体所用的高强度纤维帘布；(4) :使用钢丝帘线制备钢丝帘布；(5) :分别裁断高强度纤维帘布与钢丝帘布；(6) :将裁好后的高强度纤维帘布采用套筒式成型，制备胎体；(7) :待胎体(1)成型完成后，钢丝帘布采用层贴式成型，将裁成施工要 求的宽度与角度的钢丝缓冲层帘布(5)，巻在巻轴(13)上，通过转动轴，将 钢丝帘布层贴在胎体(1)上；(8) :将以上步骤成型出的胎坯，经过烘胎、硫化工序，制成高耐刺穿、 耐切割半钢工程轮胎。
全文摘要
本发明公开了一种高耐刺穿、耐切割半钢工程轮胎及其制备方法，该工程轮胎包括由若干层高强度纤维帘布构成的胎体，所述胎体的外侧固合有由胎面胶制成的胎面，所述胎面包括胎冠面和胎侧面，所述胎冠面与胎体之间设有钢丝缓冲层，所述钢丝缓冲层包括2~10层钢丝帘布，该发明半钢工程轮胎，胎体使用多层高强度纤维帘布，轮胎的承载力大，效率高；缓冲层使用钢丝帘布，轮胎冠部刚性大，抗刺穿性能极佳，轮胎在行驶过程中胎体周向变形极小，行驶平稳、滚动阻力小，在苛刻的多岩石矿区通过性能极佳，节省燃料。
文档编号B60C11/12GK101412349SQ200810159168
公开日2009年4月22日 申请日期2008年11月24日 优先权日2008年11月24日
发明者刘永华, 李振波 申请人:山东银宝轮胎集团有限公司