一种二层u型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种调整胎圈钢包结构的全钢子午线轮胎及其制备方法。一种二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎，该轮胎包括胎冠、胎肩、胎体帘布层、内衬层、带束层和胎圈，所述的胎圈包括钢丝圈、三角胶和子口护胶，所述的胎体帘布层反包钢丝圈，胎体帘布层的两侧分别设有第一钢丝帘布加强层和第二钢丝帘布加强层，一钢丝帘布加强层贴合设置在胎体帘布层与内衬层的之间；所述的第二钢丝帘布加强层设置在胎圈外侧胎体帘布层与三角胶的之间。本发明设计胎圈的全钢子午线轮胎能够有效地减少子口部位的病疵，降低轮胎退赔率，不仅能为企业减少损失，也能有效的提高轮胎的循环利用率，符合当前可持续发展与节约的企业理念。
【专利说明】一种二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及全钢子午线轮胎的制造领域，尤其涉及一种调整胎圈钢包结构的全钢子午线轮胎及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着汽车工业的迅速发展，对轮胎性能的要求越来越高，所以与斜交胎相比，具有良好的耐磨节油的全钢子午线轮胎获得了极快的发展，并已成为轮胎产业的主流产品。但在全钢子午线轮胎行驶过程中胎圈问题会严重的影响轮胎的性能和使用寿命，因而胎圈结构的设计改进已经成为国内外各大轮胎企业的重点项目之一。子午线轮胎的胎体帘线呈径向排列，胎侧则较柔软，在轮胎行驶过程中，胎圈受力很大，稳定性较差，胎圈部位抵抗高负荷的能力较低。在高负荷条件下，胎圈部位经常出现裂口、变形等情况，所以为了保证胎圈的刚性，改善轮胎的行驶性能，胎圈部位必须加强，并同时使得胎圈与柔软的胎侧之间有一个适宜的刚性过度，防止产生应力集中，改善轮胎的行驶性能。
[0003]我国轮胎工业经过几十年的发展，形成了比较完整的工业体系，近几年来，随着汽车工业的迅猛发展，轮胎工业的增长速度更是令世人瞩目，我国已经成为全球最大的轮胎生产国。目前具有节能、安全和耐用等优越性能全钢载重子午胎，是世界轮胎发展的主流产品。但在全钢子午线轮胎行驶过程中胎圈问题会严重的影响轮胎的性能和使用寿命。子午线轮胎的胎体帘线呈径向排列，胎侧则较柔软，在轮胎行驶过程中，为了保证胎圈的刚性，改善轮胎的行驶性能，胎圈部位必须加强，并同时使得胎圈与柔软的胎侧之间有一个适宜的刚性过度，防止产生应力集中，改善轮胎的行驶性能。
[0004]中国实用新型专利(申请号:02234433.0申请日:2002-05-10)公开了一种全钢丝载重子午线轮胎的子口部位加强型结构，主要有胎圈钢丝、两种性能差异明显的橡胶材料组成的复合填充胶条、径向胎体帘布层层、子口部位第二钢丝帘布加强层及纤维/橡胶复合加强层组成，其特征在于，从轮胎断面上看，胎圈钢丝上部有两种在硬度上差异明显的橡胶材料组成的复合填充胶条，径向胎体帘布层层绕胎圈钢丝底部翻转后其端点靠近填充胶条中硬度低的胶料附近，胎体帘布层层的外侧有一层经过胎圈钢丝底部的子口第二钢丝帘布加强层，在子口第二钢丝帘布加强层外侧有纤维/橡胶复合加强层。
[0005]中国实用新型专利(申请号:200820149422.5申请日:2008-09-25)公开了一种全钢载重子午线轮胎子口部位加强结构，包括钢丝胎圈、复合胎圈填充胶条，在钢丝胎圈和复合填充胶条外设有胎体帘布层，胎体帘布层外设有子口钢丝包布，胎体帘布层反包端点高于子口钢丝包布外端点，在子口钢丝包布外有一层子口耐磨胶以及胎侧胶。胎体帘布层反包端点和子口钢丝包布外端点上方设有封端胶条，封端胶条将胎体帘布层反包端点和子口钢丝包布外端点完全包覆封闭。本实用新型采取的子口加强方式着重加强子口部位最脆弱的区域而非对胎圈部位的整体加强，胎圈区域的总体强度增加适度从而保证了对胎肩区域的使用寿命影响较小。[0006]中国发明专利(申请号:201310113155.1申请日:2013-04-03)公开了加强型载重全钢丝子午线轮胎，子口处胎体外部设有用于将胎体反包端点压住的双层子口包布，钢丝子口包布和钢丝子口包布呈U型结构包裹子口处胎体，这样可以增加子口强度，杜绝子口存在的问题。并且子口采用U型包形式，把胎体反包端点压住，并且采用15度角度，同时子口钢丝柔软，而不是像胎体90度，端点并齐，刚性太强，过度不畅，由硬的钢丝一下过度到软的胶料。现在这样改进以后由硬到软逐渐过度，会使子口裂和子口抽丝大大改善，延长了使用寿命，节约了资源。
[0007]全钢子午胎质量问题有很大部分为胎圈部位的质量问题，这也是国内外轮胎企业面临的重大技术难题之一，本发明正是基于市场需求以及企业长期技术攻关的成果。
【发明内容】
[0008]为了解决胎圈存在的技术缺陷，本发明的目的是要提供一种二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎，在不影响轮胎其它性能的基础上，大幅度增强胎圈部位的耐高载荷性能和轮胎的耐久性能，同时不影响其翻新性能，并且使胎圈和胎肩匹配更为合理。本发明的第二个目的是提供一种制备上述的二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎的方法。
[0009]为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案:
一种二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎，该轮胎包括胎冠、胎肩、胎体帘布层、内衬层、带束层和胎圈，所述的胎圈包括钢丝圈、三角胶和子口护胶，所述的胎体帘布层反包钢丝圈，胎体帘布层的两侧分别设有第一钢丝帘布加强层和第二钢丝帘布加强层，一钢丝帘布加强层贴合设置在胎体帘布层与内衬层的之间，第一钢丝帘布加强层绕过钢丝圈截面呈U型，第一钢丝帘布加强层的内侧端点高于胎体帘布层的反包端点，外侧端点低于胎体帘布层的反包端点；所述的第二钢丝帘布加强层设置在胎圈外侧胎体帘布层与三角胶的之间，第二钢丝帘布加强层绕过钢丝圈截面呈U型，第二钢丝帘布加强层的内侧端点和外侧端点均低于第一钢丝帘布加强层的外侧端点。
`[0010]作为优选，所述的第一钢丝帘布加强层的外侧端点与胎体帘布层的反包端点的级差为l(T20mm,内侧端点与胎体帘布层的反包端点的级差为2"!0mm。
[0011]作为优选，所述的第一钢丝帘布加强层的钢丝帘布宽度为14(Tl85mm，厚度为2.0~3.0mm0
[0012]作为优选，所述的第二钢丝帘布加强层的外侧端点和内侧端点均与第一钢丝帘布加强层的外侧端点的级差为5~20mm。
[0013]作为优选，所述的第二钢丝帘布加强层的钢丝帘布宽度5(Tl00mm，厚度为
2.0~3.0mm0
[0014]作为优选，所述的第一钢丝帘布反包层和第二钢丝帘布加强层的钢丝帘线采用不同强度的钢丝，且第一钢丝帘布反包层的钢丝帘线强度大于第二钢丝帘布反包层的钢丝帘线。二层钢包结构的钢丝帘线采用不同类型钢丝。内层U型钢丝加强层材料布置比较均匀，保证应力合理柔顺过渡。外层加强层采用高强度钢丝，其裁断宽度较短，可以保证轮胎与轮辋接触区域刚性，防止抽丝。
[0015]作为再优选，所述的第二钢丝帘布反包层的钢丝帘线采用普通强度钢丝，普通强度钢丝的强度为200(T2500MPa，第一钢丝帘布反包层的钢丝帘线采用高强度钢丝，高强度钢丝的强度为250(T4500MPa。
[0016]作为优选，所述的第一钢丝帘布加强层和第二钢丝帘布加强层均由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有30-45°角度。
[0017]为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案:
一种制备上述的全钢子午线轮胎的方法，该方法包括以下的步骤:
1)预先制备好第一钢丝帘布加强层和第二钢丝帘布加强层；
2)轮胎胎胚成型时，通过机械装置将第一钢丝帘布加强层和第二钢丝帘布加强层传递至成型机辅助鼓上；
3)在内衬层上贴合第一钢丝帘布加强层；
4)再对称贴合胎体帘布层；
5)胎体帘布层贴合设置第二钢丝帘布加强层；
6)进行其余成型步骤；
7)成型后将轮胎硫化并检验、包装。
[0018]本发明由于采用了上述的技术方案，采用本发明设计胎圈的全钢子午线轮胎能够有效地减少子口部位的病疵，降低轮胎退赔率，不仅能为企业减少损失，也能有效的提高轮胎的循环利用率，符合当前可持续发展与节约的企业理念。通过该产品的试制和机床耐久试验，取得了突破性结果，与现有技术相比，本发明能够有效的增加胎圈耐久性能。同时，本发明的技术方案简单可靠且在工艺技术上易于实施，可以直接进行投产使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明全钢子午线轮胎的胎圈结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做一个详细的说明。
[0021]一种二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎，该轮胎包括胎冠、胎肩、胎体帘布层1、内衬层2、带束层和胎圈。如图1所示，所述的胎圈包括钢丝圈2、三角胶3和子口护胶4，所述的胎体帘布层I反包钢丝圈2，胎体帘布层I的两侧分别设有第一钢丝帘布加强层5和第二钢丝帘布加强层6。第一钢丝帘布加强层5贴合设置在胎体帘布层I与内衬层2的之间，第一钢丝帘布加强层5绕过钢丝圈7截面呈U型，第一钢丝帘布加强层5的内侧端点高于胎体帘布层I的反包端点，级差为2"!Omm,外侧端点低于胎体帘布层I的反包端点，级差为l(T20mm。第一钢丝帘布加强层5由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有30°角度，钢丝帘布宽度为150mm，厚度为2.3mm，钢丝帘线采用高强度钢丝，高强度钢丝的强度为2500~4500MPa。
[0022] 如图1所示，所述的第二钢丝帘布加强层6设置胎圈外侧胎体帘布层I与三角胶3的之间，第二钢丝帘布加强层6绕过钢丝圈7截面呈U型，第二钢丝帘布加强层6的内侧端点和外侧端点均低于第一钢丝帘布加强层5的外侧端点。第二钢丝帘布加强层6由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有30°角度，第二钢丝帘布加强层6的钢丝帘布宽度85mm，厚度为2.3mm，钢丝帘线采用普通强度钢丝，高强度钢丝的强度为2000MPa。
[0023]制造上述的采用本设计胎圈结构的子午胎的方法，该方法包括以下的步骤:1)预先制备好第一钢丝帘布加强层5和第二钢丝帘布加强层6；
2)轮胎胎胚成型时，通过机械装置将第一钢丝帘布加强层5和第二钢丝帘布加强层6传递至成型机辅助鼓上；
3)在内衬层2上贴合第一钢丝帘布加强层5；
4)再对称贴合胎体帘布层I;
5)胎体帘布层I贴合设置第二钢丝帘布加强层6；
6)进行其余成型步骤；
7)成型后将轮胎硫化并检验、包装。
[0024]经检测后本发明具有以下的效果:
一、该发明能显著提高轮胎的胎圈耐久性能
本发明设计轮胎与原有结构轮胎在标准负荷160%，标准气压80%的试验条件下进行了多次胎圈耐久性能测试。机床数据对比如下:
【权利要求】
1.一种二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎，该轮胎包括胎冠、胎肩、胎体帘布层(I)、带束层、内衬层(2)和胎圈，所述的胎圈包括钢丝圈(7)、三角胶(3)和子口护胶(4)，所述的胎体帘布层(I)反包钢丝圈(7)，其特征在于:胎体帘布层(I)的两侧分别设有第一钢丝帘布加强层(5)和第二钢丝帘布加强层(6)，第一钢丝帘布加强层(5)贴合设置在胎体帘布层(I)与内衬层(2)的之间，第一钢丝帘布加强层(5)绕过钢丝圈(7)截面呈U型，第一钢丝帘布加强层(5)的内侧端点高于胎体帘布层(I)的反包端点，外侧端点低于胎体帘布层(I)的反包端点；所述的第二钢丝帘布加强层(6)设置在胎圈外侧胎体帘布层(I)与三角胶(3)的之间，第二钢丝帘布加强层(6)绕过钢丝圈(7)截面呈U型，第二钢丝帘布加强层(6)的内侧端点和外侧端点均低于第一钢丝帘布加强层(5)的外侧端点。
2.根据权利要求1所述的一种二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎，其特征在于:第一钢丝帘布加强层(5)的外侧端点与胎体帘布层(I)的反包端点的级差为l(T20mm，内侧端点与胎体帘布层(I)的反包端点的级差为2"! Omm。
3.根据权利要求1所述的一种二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎，其特征在于:第一钢丝帘布加强层(5)的钢丝帘布宽度为14(Tl85mm，厚度为2.0-3.0mm。
4.根据权利要求1所述的一种二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎，其特征在于:第二钢丝帘布加强层(6)的外侧端点和内侧端点均与第一钢丝帘布加强层(5)的外侧端点的级差为5~20mm。
5.根据权利要求1所述的一种二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎，其特征在于:第二钢丝帘布加强层(6)的钢丝帘布宽度5(Tl00mm，厚度为2.0-3.0mm。
6.根据权利要求1所述的一种二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎，其特征在于:所述的第一钢丝帘布反包层(5)和第二钢丝帘布加强层(6)的钢丝帘线采用不同强度的钢丝，且第一钢丝帘布反包层(5)的钢丝帘线强度大于第二钢丝帘布反包层的钢丝帘线(6)。
7.根据权利要求6所述的一种二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎，其特征在于:所述的第二钢丝帘布反包层(6)的钢丝帘线采用普通强度钢丝，普通强度钢丝的强度为200(T2500MPa，第一钢丝帘布反包层(5)的钢丝帘线采用高强度钢丝，高强度钢丝的强度为 2500~4500MPa。
8.根据权利要求1所述的一种二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎，其特征在于:第一钢丝帘布加强层(5)和第二钢丝帘布加强层(6)均由平行的钢丝和橡胶组成，钢丝与轮胎周向具有30-45°角度。
9.一种制备权利要求f 8任意一项权利要求所述的二层U型钢丝加强胎圈的全钢子午线轮胎的方法，其特征在于该方法包括以下的步骤: 1)预先制备好第一钢丝帘布加强层(5)和第二钢丝帘布加强层(6)； 2)轮胎胎胚成型时，通过机械装置将第一钢丝帘布加强层(5)和第二钢丝帘布加强层(6)传递至成型机辅助鼓上； 3)在内衬层(2)上贴合第一钢丝帘布加强层(5); 4)再对称贴合胎体帘布层(I); 5)胎体帘布层(I)贴合设置第二钢丝帘布加强层(6)； 6)进行其余成型步骤； 7)成型后将轮胎硫化并检验、包装。
【文档编号】B29D30/38GK103738122SQ201410007596
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日
【发明者】尹海山, 倪力静, 潘思宇 申请人:中策橡胶集团有限公司