一种轮胎内胎或内衬层气密性测定装置及气密性测定方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于轮胎性能检测技术领域，公开了一种轮胎内胎或内衬层的气密性测定装置及气密性测定方法。该装置包括高压腔组件、低压腔组件以及用于将被测试样固定在高压腔和低压腔组件之间的固定组件，在被测试样两侧形成密闭的高压容腔和低压容腔，其还包括高压源、高压控制单元、高压检测单元、低压腔组件、低压容腔、低压源、低压控制单元、低压检测单元、温度控制单元、温度检测单元和自动记录单元。低压源为标准大气压，高压源为气罐充入的高压气体，本发明专利技术克服了现有技术中耗时耗力、操作复杂、准确度低以及成本高的缺点，在该仪器上进行试验，一般只需24小时即可完成，且能真实模拟实际使用状况下的温度，大大提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轮胎性能检测
，特别涉及一种针对轮胎内胎或内衬层的气密性测定装置及用该装置测定轮胎内胎或内衬层气密性的方法。
技术介绍
轮胎通常由外胎、内胎、垫带三部分组成。也有不需要内胎的，其胎体内部有一层气密性良好的橡胶层(也叫气密层或内衬层)，且需配专用的轮辋。世界各国轮胎的结构，都向无内胎、子午线结构、扁平(轮胎断面高与宽的比值小)和轻量化的方向发展。目前汽车轮胎内胎或内衬层大都采用丁基橡胶或丁基橡胶和其他橡胶的混合胶。用于内胎或内衬层的橡胶材料，除了要求具有高强度的耐拉伸、抗撕裂性能外，还要求有良好的气密性，以保证汽车轮胎长时间使用不需要充气。一个汽车轮胎，在充足气以后，使用6-12个月，会出现不同程度的胎压下降，对轮胎进行检查，一般也不会发现有泄漏点。这样的微泄漏，通常并不是轮胎胎体、气门受到了损伤，而是由于完好无损的轮胎材料本身气体渗透所造成的，而影响气体渗透的因素主要有：(1)轮胎材料本身的影响——材料的扩散系数越大，气体渗透越容易；(2)温度的影响——温度越高，气体分子运动越剧烈，气体渗透越容易；(3)胎内填充气体的影响——气体分子直径越小，气体渗透越容易；(4)胎内充气压力的影响——胎内充气压力越高，胎内外的压差越大，气体渗透越容易。对于半钢胎，轮胎内的气体压力一般为0.2-0.25MPa，对于全钢胎，轮胎内的气体压力一般为0.7-0.8MPa。而轮胎在高速行驶过程中，内部温度会急剧上升，极限温度可达120℃，此温度下，半钢胎内部气压可达0.264-0.33MPa，全钢胎内部气压可达0.923-1.055MPa。即在轮胎实际使用过程中，不同充气压力、不同环境温度下，轮胎内胎或内衬层的气密性也不同。目前评价轮胎内胎或内衬层气密性的好坏主要是通过气体透过量、气体透过系数(GB/T 1038-2000)两个指标来衡量。气体透过量，是指在恒定温度和单位压力差下，在稳定透过时，单位时间内透过试样单位面积的气体的体积。以标准温度和压力下的体积值表示，单位为：cm3/(m2·d·Pa)。气体透过系数，是指在恒定温度和单位压力差下，在稳定透过时，单位时间内透过试样单位厚度、单位面积的气体的体积。以标准温度和压力下的体积值表示，单位为：cm3·cm/(cm2·s·Pa)。气体透过量Qg[cm3/(m2·d·Pa)]按式(1)进行计算： Q g = Δ p Δ t × V S × T 0 p 0 T × 24 ( p 1 - p 2 ) - - - ( 1 ) ]]>式中：Qg——材料的气体透过量，cm3/(m2·d·Pa)；Δp/Δt——在稳定透过时，单位时间内低压腔气体压力变化的算术平均值，Pa/h；V——低压腔体积，cm3；S——试样的试验面积，m2；T——试验温度，K；p1-p2——试样两侧的压差，Pa；T0，p0——标准状态下的温度(273.15K)和压力(1.0133×105Pa)。气体透过系数Pg[cm3·cm/(cm2·s·Pa)]按式(2)进行计算： P g = Δ p Δ t × V S × T 0 p 0 T × D ( p 1 - p 2 ) = 1.1574 × 10 - 9 Q g × D - - - ( 2 ) ]]>式中：Pg——材料的气体透过率，cm3·cm/(cm2·s·Pa)；Δp/Δt——在稳定透过时，单位时间内低压腔气体压力变化的算术平均值，Pa/s；T——试验温度，K；D——试验厚度，cm；目前行业内，针对轮胎内胎或内衬层气密性的试验方法为：把整只成品胎充入规定压力的气体，并连上压力表，放置于一个温度保持恒定的环境中静置7天左右，待成品胎内外温度达到平衡之后，开始记录胎内压力变化情况。试验时间一般至少持续一个月，多的长达一年之久。这种整体性的测试方法目前除了通过观察压力表压降的做法外，还没有其他理想的实现方式。此测试方法精度低、耗时长、成本高，操作起来很不方便。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种新的针对轮胎内胎或内衬层的气密性测定装置，其可提高轮胎内胎或内衬层气密性测试的效率和准确性，在本装置上实现GB/T 7755-2003硫化橡胶或热塑性橡胶透气性的测定。本专利技术另一目的在于提供利用上述装置测定轮胎内胎或内衬层气密性的方法。该方法在被测材料上取样，夹装在高压腔组件和低压腔组件之间，在试样两侧分别形成密闭的高压容腔和低压容腔，使试样两侧保持一恒定的压差，测量气体渗透过试样之后低压容腔压力随时间的变化，通过GB/T 1038-2000计算出气体透过量和气体透过系数等直接影响气密性能的参数。本专利技术的目的通过下述方案实现：一种轮胎内胎或内衬层的气密性测定装置，包括高压腔组件、低压腔组件以及用于将被测试样固定在高压腔组件和低压腔组件之间的固定组件，在被测试样两侧形成密闭的高压容腔和低压容腔，高压容腔分别与高压源、高压控制单元和高压检测单元连接，低压容腔分别与低压源、低压控制单元和低压检测单元连接，高压控制单元、低压控制单元、温度控制单元分别通过相应地高压检测单元、低压检测单元及温度检测单元与记录单元连接，高压腔组件和低压腔组件均分别与温度控制单元和温度检测单元连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎内胎或内衬层的气密性测定装置，其特征在于包括高压腔组件、低压腔组件以及用于将被测试样固定在高压腔组件和低压腔组件之间的固定组件，在被测试样两侧形成密闭的高压容腔和低压容腔，高压容腔分别与高压源、高压控制单元和高压检测单元连接，低压容腔分别与低压源、低压控制单元和低压检测单元连接，高压控制单元、低压控制单元、温度控制单元分别通过相应地高压检测单元、低压检测单元及温度检测单元与记录单元连接，高压腔组件和低压腔组件均分别与温度控制单元和温度检测单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种轮胎内胎或内衬层的气密性测定装置，其特征在于包括高压腔组件、低压腔组件以及用于将被测试样固定在高压腔组件和低压腔组件之间的固定组件，在被测试样两侧形成密闭的高压容腔和低压容腔，高压容腔分别与高压源、高压控制单元和高压检测单元连接，低压容腔分别与低压源、低压控制单元和低压检测单元连接，高压控制单元、低压控制单元、温度控制单元分别通过相应地高压检测单元、低压检测单元及温度检测单元与记录单元连接，高压腔组件和低压腔组件均分别与温度控制单元和温度检测单元连接。2.如权利要求1所述的轮胎内胎或内衬层的气密性测定装置，其特征在于，所述的高压腔组件包括高压腔盖、高压腔体和置于其中的高压腔加热装置；所述的低压腔组件包括低压腔盖、低压腔体和置于其中的低压腔加热装置；高压腔加热装置和低压腔加热装置均分别与温度控制单元和温度检测单元连接。3.如权利要求2所述的轮胎内胎或内衬层的气密性测定装置，其特征在于，所述的高压腔加热装置包括高压腔加热板、高压腔保温层和高压腔温度传感器，高压腔温度传感器从高压腔体的一侧穿过高压腔保温层插入高压腔加热板中，高压腔温度传感器与温度检测单元连接；所述的低压腔加热装置包括低压腔加热板、低压腔保温层和低压腔温度传感器，低压腔温度传感器从低压腔体的一侧穿过低压腔保温层插入低压腔加热板中，低压腔温度传感器与温度检测单元连接。4.如权利要求3所述的轮胎内胎或内衬层的气密性测定装置，其特征在于，所述的高压腔加热板和低压腔加热板结构相同，内部平行布置两根加热棒，加热棒与温度控制单元连接。5.如权利要求1所述的轮胎内胎或内衬层的气密性测定装置，其特征在于，所述的固定组件为压紧装置或自动顶紧装置。6.如权利要求5所述的轮胎内胎或内衬层的气密性测定装置，其特征在于，所述的压紧装置包括导向柱、手轮、螺杆和卡爪，高压腔组件通过导向柱、螺杆与压紧装置相连，低压腔组件和压紧组件通过螺钉固定在同一平台上，压紧组件通过手轮将卡爪牢固的扣入低压腔体上面的斜凹槽中，使高压腔组件和低压腔组件压紧被测试样；所述的自动顶紧装置包括动力源和支架，动力源的输出杆与高压腔组件连接，支架和低压腔组件固定在同一平台上，依靠动力源的顶紧力，将高压腔组件牢固的压紧在低压腔组件和被测试样上，从而在被测试样两侧形成密闭的高压容腔和低压容腔；被测试样与低压腔组件之间还设置有O型密封圈，从而在试样两侧形成密闭的高压容腔和低压容腔；所述的高压容腔和低压容腔直径尺寸相...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴德盈，刘世杰，李柯颖，
申请(专利权)人：怡维怡橡胶研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37