一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎及其制作方法，属于轮胎领域。本发明专利技术的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎，包括胎体；内腔，其为开设在胎体内部的环形空腔；还包括：支撑架，其为布置在内腔中且形状与内腔形状相匹配的弹性构件；结合层，其形成于支撑架的表面，将支撑架与内腔表面粘合；所述支撑架沿内腔周向环形布置；所述结合层由纤维绳缠绕在支撑架表面形成；还包括防扎腔，其为开设于胎体的胎面与内腔之间的孔腔。本发明专利技术的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎通过在内腔设有弹性支撑架，大大提高了轮胎的缓冲吸震能力，并设有结合层，其作为媒介，将支撑架与胎体紧密结合为一体，起到防震效果同时有效防止支撑架脱落、移位等。

A Shock-proof and Explosion-proof Tire Based on Ring Elastic Component and Its Manufacturing Method

The invention discloses a shock-proof and explosion-proof tire based on an annular elastic member and a manufacturing method thereof, which belongs to the tire field. The invention relates to a shock-proof and explosion-proof tire based on an annular elastic member, including a carcass; an inner cavity, which is an annular cavity inside the carcass; a support frame, which is an elastic member arranged in the inner cavity and matched with the shape of the inner cavity; a bonding layer formed on the surface of the support frame, which binds the support frame to the surface of the inner cavity; and the support frame is annular along the circumference of the inner cavity. The bonding layer is formed by the filament rope winding on the surface of the support frame, and also includes an anti-tie cavity, which is a cavity between the tread of the matrix and the inner cavity. The shock-proof and explosion-proof tire based on annular elastic component greatly improves the cushioning and shock absorption ability of the tire by installing an elastic bracket in the inner cavity, and has a bonding layer. As a medium, the bracket and the carcass are closely integrated to achieve the shock-proof effect and effectively prevent the bracket from falling off and shifting.

【技术实现步骤摘要】
一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎及其制作方法
本专利技术涉及轮胎领域，更具体地说是涉及一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎及其制作方法。
技术介绍
近年来，橡胶工业快速发展为轮胎行业提供了广阔的市场空间，各类轮胎制品层出不穷，随着人们经济生活的提高，轿车也成为了常备的交通出行工具，给人们生活带来极大便利的同时，由于车轮质量事故也不断增高，尤其是爆胎引起的高速行驶汽车的事故，因此防爆轮胎是目前国内外轮胎企业研究生产的热点。现有的防爆轮胎通常通过增加胎壁厚度、在胎内外加装高强度材料来提高轮胎的强度、防爆、防变形性能，但是这种改动增加了轮胎质量，增加了车辆悬架系统的负荷，并且导致轮胎的减震性能大大下降，导致车辆行驶体验不佳，因此一些生产厂家在轮胎内加设减震机构来改善防爆轮胎的减震性能，但在日常使用过程中出现了新的问题。经检索，中国专利公开号：CN107776329A，公开日：2018年3月9日，公开了一种弹簧减震轮胎，包括轮辋、轮胎、橡胶胎面、减震滑块、限位钢丝和钢管；所述轮辋上设置有扇形孔和螺丝孔，轮辋边缘一圈上设置有插口，轮辋外壁一圈上设置有轴芯子，轴芯子的外围套有弹簧；所述轮胎设置在轮辋的外围一圈；所述橡胶胎面设置在轮胎的外围一圈；所述减震滑块套在轴芯子上，且减震滑块设置在轮胎的内部，橡胶胎面包裹在减震滑块的外围；所述限位钢丝穿过减震滑块使减震滑块相互连接；所述橡胶胎面的两侧面上分别设置有一个锁扣圆盘；所述锁扣圆盘的边缘一圈设置有插扣；所述钢管穿过锁扣圆盘和橡胶胎面将锁扣圆盘固定在橡胶胎面上。该专利技术虽然能起到很好的减震效果，但是1)、该专利技术的减震轮胎内部结构复杂，加重了轮胎重量，增大了车辆悬架系统的负荷，2)、该专利技术的减震装置中减震滑块在轮胎使用过程中易从轮胎中脱落，从而失去减震功能，脱离固定的轮胎减震装置构件甚至有可能使轮胎内壁破损，从而增加爆胎概率。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题针对现有技术中防爆轮胎减震性能差，内腔中减震构件存在易脱落、移位等问题，本专利技术提供了一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎及其制作方法。本专利技术的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎通过在内腔设有支撑架，在支撑架表面形成结合层，通过硫化工艺后结合层将支撑架固定在内腔中，起到防震效果的同时有效防止支撑架脱落、移位等。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎，包括，胎体；内腔，其为开设在胎体内部的环形空腔；还包括：支撑架，其为布置在内腔中且形状与内腔形状相匹配的弹性构件；结合层，其形成于支撑架的表面，将支撑架与内腔表面粘合。支撑架为弹性构件，包括弹簧、弹片、弹性骨架等，将轮胎使用时，胎体上传来的冲击力进行吸振缓冲，胎体在受到冲击力后可以在支撑架作用下快速恢复原状，结合层固定连接在支撑架与内腔接触部分的表面，固定连接结合层后的支撑架尺寸略大于内腔尺寸，内腔中装入支撑架后，在轮胎硫化工艺的条件下，结合层和内腔的接触部分与内腔融为一体，结合层作为介质，使支撑架与胎体紧密结合成一体，有效防止支撑架脱落、移位等，且与内腔融合的结合层还可加强胎体强度，增强轮胎的防扎爆性能。进一步地，所述支撑架沿内腔周向环形布置。支撑架环绕内腔一周，对内腔起到均匀支撑的效果，且可消除内腔的架构应力，轮胎使用时产生的应力被环形的支撑架均匀传递分散，极大地缓解了轮胎制品的疲劳，使轮胎的安全使用寿命大大增加，由于与内腔表面接触面积较大且均匀，当这类支撑架表面设置结合层后，经硫化工序制成轮胎，支撑架防脱落、防移位效果好，且对胎体内腔强度强化效果均匀。进一步地，所述结合层由纤维绳缠绕在支撑架表面形成。使用纤维绳缠绕形成结合层，在生产工艺上更易于实现，且能在保证防脱落、防移位等效果的同时，节约纤维材料用料。进一步地，还包括防扎腔，其为开设于胎体的胎面与内腔之间的孔腔。在内腔和胎面之间增设防扎腔，增加了尖锐物刺入的阻力，有效避免内腔受到损伤，支撑架与防扎腔配合，增加了轮胎的减震性，也大大降低了爆胎发生率；本方案的防扎腔截面形状包括但不仅限于圆形、椭圆形、水滴形，其中，水滴形截面形状的防扎腔带来的性能提升效果最好。进一步地，所述防扎腔沿胎体径向的截面形状为水滴形；水滴形的大头端靠近内腔方向，小头端靠近胎体的胎面方向。水滴形截面的防扎腔相比于圆形截面防扎腔，使用时舒适度更好，相比于椭圆形截面防扎腔，作为骑行轮胎使用时稳定性更好，可有效的防止轮胎骑行时扭动，轮胎行驶时遇到路面凸起物，可制成胎面及时回弹，与内腔中的支撑架起到双重减震的效果，同时，水滴形截面防扎腔可强化胎面，达到很好的防扎防爆效果。进一步地，还包括气门嘴，其侧置于胎体上。在内腔侧面开设固定气门芯的气门嘴并与轮胎外部连通，气门芯可通过气门嘴内置安装在轮胎侧面，外部观察不到气门芯伸出，胎体更换、安装更加方便。进一步地，制成纤维绳的材料包括但不仅限于维纶纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维和聚酮纤维。采用聚酮纤维制成的纤维绳形成的结合层经硫化工序后可以长久有效的将支撑架结合在胎体上。一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎的制作方法，包括如下步骤，一、轮胎半成型，包括：a、塑炼：将橡胶原料塑炼成流体状橡胶料；b、合模：将上模具、中模芯和下模具合拢形成模腔，将模腔抽成真空状态，并加热至100～180℃；c、注射：将塑炼后的橡胶料注入模腔中，注满后静置成型；d、开模：打开模具，取下中模芯；二、支撑架制作，包括：a、支撑架成型：将弹性构件按照内腔形状加工成支撑架；b、结合层成型：将纤维绳均匀缠绕在支撑架表面后，浸胶，风干，或，将纤维绳浸胶，风干后均匀缠绕在支撑架表面；三、装填：将表面成型结合层的支撑架装入通过中模芯成型的内腔中；四、二次合模：将分别内含半个轮胎的上模具和下模具二次合拢形成模腔，轮胎内部的内腔中装有表面成型结合层的支撑架；五、注气：向轮胎内部中空注入高温高压气体；六、硫化：对轮胎进行硫化操作；七、泄压：对轮胎内部的高温高压气体进行泄压；八、气密层制备：将呈液态的气密层胶料喷入轮胎内部的中空内腔中；九、二次开模：打开模具，取出轮胎。进一步地，呈液态的气密层胶料由0.1～3.0MPa的压缩气体喷吹入内腔中，在进行气密层制备时，轮胎内部为压力均匀，轮胎外部进行均匀加热，气密层制备步骤持续时间为1.0～2.8min。缩气体压强过小无法顺利将液态气密层胶料充分喷吹进入轮胎内腔中，喷吹效率低，压缩气体压强过大导致喷吹速度过快，液态气密层胶料易对气门嘴附近的轮胎内腔产生冲击，影响轮胎性能及气密层均匀性；气密层胶料在轮胎内腔固化时的均匀程度与轮胎内腔的压力和温度有关，当轮胎内部即轮胎内腔的压力均匀，温度均匀时，轮胎内腔各部位气密层胶料固化的厚度均匀一致；气密层制备步骤分为两个阶段：a)、喷吹：通过压缩气体将液态气密层胶料喷吹进入内腔，喷吹过程持续0.1～0.6min；b)、固化：喷吹阶段完成后，保持内腔恒温恒压下静置一段时间，使喷吹的气密层胶料固化在轮胎内腔表面，固化过程持续0.9～2.2min。喷吹时间过短会导致形成气密层厚度过薄，气密性不达标，喷吹时间过长会浪费材料且可能导致局部气密层厚度过大，影响轮胎使用性能；固化时间过短会导致气密层胶料未能充分固化在内腔表面，从而形成的气密层薄膜不够牢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎，包括，胎体(1)；内腔(10)，其为开设在胎体(1)内部的环形空腔；其特征在于，还包括：支撑架(11)，其为布置在内腔(10)中且形状与内腔(10)形状相匹配的弹性构件；结合层(14)，其形成于支撑架(11)的表面，将支撑架(11)与内腔(10)表面粘合。

【技术特征摘要】
1.一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎，包括，胎体(1)；内腔(10)，其为开设在胎体(1)内部的环形空腔；其特征在于，还包括：支撑架(11)，其为布置在内腔(10)中且形状与内腔(10)形状相匹配的弹性构件；结合层(14)，其形成于支撑架(11)的表面，将支撑架(11)与内腔(10)表面粘合。2.根据权利要求1所述的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎，其特征在于：所述支撑架(11)沿内腔(10)周向环形布置。3.根据权利要求2所述的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎，其特征在于：所述结合层(14)由纤维绳缠绕在支撑架(11)表面形成。4.根据权利要求1～3任意一条所述的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎，其特征在于：还包括防扎腔(12)，其为开设于胎体(1)的胎面与内腔(10)之间的孔腔。5.根据权利要求4所述的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎，其特征在于：所述防扎腔(12)沿胎体(1)径向的截面形状为水滴形。6.根据权利要求5所述的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎，其特征在于：水滴形的大头端靠近内腔(10)方向，小头端靠近胎体(1)的胎面方向。7.根据权利要求1所述的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎，其特征在于：还包括气门嘴(13)，其侧置于胎体(1)上。8.根据权利要求3所述的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎，其特征在于：制成纤维绳的材料包括但不仅限于维纶纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维和聚酮纤维。9.一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎的制作方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文强，葛九敢，高志宇，唐帆，时守超，王闯，王昊，路丽珠，孙岳红，
申请(专利权)人：安徽世界村新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34