本发明专利技术涉及一种复合材料、具有该材料的无气轮胎及其装配方法，复合材料按质量百分比由以下成分组成：碳纤维：1~5%，石墨粉：0.5~3%，催化剂NaOH固体：0.1~1%，助催化剂乙酰基己内酰胺：0.1~1%，其余为己内酰胺。无气轮胎包括轮胎胎面、内轮毂和外轮圈，轮胎胎面套装在外轮圈上，内轮毂通过沿周向分布的轮辐板与所述外轮圈连接，外轮圈是采用上述的复合材料制成。本复合材料具备的机械强度、抗冲击性、韧性以及重量都远远优于传统铝合金、带钢；采用本复合材料制成的内轮毂、外轮圈和轮辐板装配在一起以及结合橡胶轮胎胎面制成的无气轮胎的缓冲性能更加优良。
【技术实现步骤摘要】
一种复合材料、具有该材料的无气轮胎及其装配方法
本专利技术涉及轮胎
，具体地讲，涉及一种复合材料、具有该材料的无气轮胎及其装配方法。
技术介绍
轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。目前，绝大部分车辆上使用的轮胎为充气轮胎，充气轮胎是通过将压缩空气充入密闭空间内的方式保持轮胎形状、获得缓冲性能，但是，充气轮胎在被尖刺物扎破或撕裂时很难再保持原有轮胎形状，影响车辆行驶安全，另外，充气轮胎还存在爆胎的危险，尤其是在高速公路上高速行驶的车辆一旦发生轮胎爆胎，将会引起严重的交通事故。为解决此问题，现在无气轮胎逐步被研发问市，无气轮胎是一种不依靠空气实现支撑力的轮胎，不需要充气，不怕刺扎，这样就从根本上解决了爆胎情况的发生，而且可节省大量橡胶材料。例如申请公布号为CN110091669A的专利申请：一种缓冲减震性能良好的无气轮胎，该无气轮胎中的内外轮圈之间设置有周向分布的轮辐板，该专利中的外轮圈、轮辐板均是采用钢材制成，内轮圈和轮毂采用铝合金一体式成型，这种采用金属材质制成的无气轮胎在使用测试中发现还是存在以下缺点：整个轮胎重量大，从而增加了整车的重量，增大耗油或降低电池的续航；机械震动大，乘车舒适感降低；轮胎受压产生形变后，复原能力还不足。因此，有必要对现有的无气轮胎进行改进和优化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种适用于制作无气轮胎的复合材料，以及具有该复合材料的无气轮胎以及其装配方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种复合材料，其特征在于：按质量百分比由以下成分组成：碳纤维：1~5%，石墨粉：0.5~3%，催化剂NaOH固体：0.1~1%，助催化剂乙酰基己内酰胺：0.1~1%，其余为己内酰胺。本专利技术还提出一种无气轮胎，包括轮胎胎面、内轮毂和外轮圈，所述轮胎胎面套装在外轮圈上，所述内轮毂通过沿周向分布的轮辐板与所述外轮圈连接，其特征在于：所述外轮圈是采用上述的复合材料制成。优选的，所述的内轮毂和轮辐板也是采用上述的复合材料制成。优选的，所述的内轮毂采用上述的复合材料制成；所述的轮辐板采用屈服强度高于850Mpa的弹簧钢片制成。优选的，所述轮辐板包括横截面为圆弧形的辐板主体，辐板主体两端一体成型连接有弯钩结构；所述内轮毂的外侧和外轮圈的内侧设置有用于卡合弯钩结构的定位槽。优选的，所述弯钩结构与辐板主体端部通过第一过渡圆弧和第二过渡圆弧连接；所述第一过渡圆弧的一端与辐板主体的端部连接，第一过渡圆弧的另一端与第二过渡圆弧的一端连接，第二过渡圆弧的另一端与弯钩结构的一端连接；第一过渡圆弧和第二过渡圆弧的凸出方向彼此相反。优选的，所述轮辐板包括横截面为“S”型的辐板主体，辐板主体两端一体成型连接有弯钩结构；所述内轮毂的外侧和外轮圈的内侧设置有用于卡合弯钩结构的定位槽；或者，所述轮辐板包括横截面为“3”字型的辐板主体，辐板主体两端一体成型连接有弯钩结构；所述内轮毂的外侧和外轮圈的内侧设置有用于卡合弯钩结构的定位槽。优选的，所述的内轮毂、轮辐板和外轮圈通过浇注一体成型，轮辐板的横截面呈圆弧形、S型或“3”字型中的一种。优选的，所述轮胎胎面采用橡胶胎面。本专利技术又提供一种无气轮胎的装配方法，其特征在于：方法如下：首先，利用所述的复合材料采用真空法或者氮气法的浇注生产工艺至少制得外轮圈；然后，将内轮毂、外轮圈和轮辐板三者装配在一起后置于零下30°的液氮中低温冷却一段时间，至少使外轮圈受低温作用下发生体积缩小；最后，取出冷却后、且装配在一起的内轮毂、外轮圈和轮辐板，将轮胎胎面配合胶黏剂套装在外轮圈上，随后置于常温环境中，使外轮圈体积逐渐增大复原，外轮圈在增大复原的过程中产生涨紧，使轮胎胎面牢固地套装在外轮圈上。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、本复合材料具备的机械强度、抗冲击性、韧性以及重量都远远优于传统铝合金、带钢；2、本复合材料可使工程塑料颜色变黑，防止材料原色的发黄，拥有更强的机械强度、韧性，抗冲击性完美复合一体胎轮毂的要求；3、采用本复合材料制成的内轮毂、外轮圈和轮辐板装配在一起以及结合橡胶轮胎胎面制成的无气轮胎的缓冲性能更加优良；4、无气轮胎的装配方法更加简单，本无气轮胎的装配采用热胀冷缩原理，以及轮胎胎面配合胶黏剂即可牢固地套装在外轮圈上；5、在轮辐板的结构设计中，对弯钩结构与辐板主体的连接处进行改进，采用两段过渡圆弧的连接方式，且两段过渡圆弧的凸出方向彼此相反，当轮胎受压时，弯钩结构与辐板主体连接处的作用力能相互抵消，从而大大提高了轮辐板的寿命以及压力卸载后的复原能力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例2无气轮胎的主视结构示意图（轮辐板以走向相同的方式布置）。图2是本专利技术实施例2无气轮胎的主视结构示意图（每相邻两个轮辐板关于两者之间的径向中心线而对称布置）。图3是本专利技术实施例2中的轮辐板的结构示意图。图4是其他实施例中采用呈“3”字型的轮辐板的结构示意图。图5是其他实施例中采用呈“S”型的轮辐板的结构示意图。图6是本专利技术实施例3无气轮胎的主视结构示意图。附图标记说明：轮胎胎面1、内轮毂2、外轮圈4、轮辐板3、辐板主体31、弯钩结构32、第一过渡圆弧33、第二过渡圆弧34。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。实施例1。本实施例1公开了一种复合材料，其按质量百分比由以下成分组成：碳纤维：1~5%，石墨粉：0.5~3%，催化剂NaOH固体：0.1~1%，助催化剂乙酰基己内酰胺：0.1~1%，其余为己内酰胺。实施例2。参见图1至图3。本实施例2中公开了一种无气轮胎，其包括轮胎胎面1、内轮毂2和外轮圈4。轮胎胎面1采用橡胶胎面，其套装在外轮圈4上。内轮毂2通过沿周向分布的轮辐板3与外轮圈4连接。外轮圈4是采用实施例1中所述的复合材料制成，采用该复合材料制成的外轮圈的机械强度、抗冲击性、韧性以及重量都要优于带钢。另外，内轮毂2采用传统的铝材制成或者也可采用实施例1中所述的复合材料制成，经实际生产测试发现，采用复合材料制成的内轮毂2的性能更优于铝材的内轮毂，并且采用复合材料制成的内轮毂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合材料，其特征在于：按质量百分比由以下成分组成：碳纤维：1~5%，石墨粉：0.5~3%，催化剂NaOH固体：0.1~1%，助催化剂乙酰基己内酰胺：0.1~1%，其余为己内酰胺。/n
【技术特征摘要】
1.一种复合材料，其特征在于：按质量百分比由以下成分组成：碳纤维：1~5%，石墨粉：0.5~3%，催化剂NaOH固体：0.1~1%，助催化剂乙酰基己内酰胺：0.1~1%，其余为己内酰胺。
2.一种无气轮胎，包括轮胎胎面（1）、内轮毂（2）和外轮圈（4），所述轮胎胎面（1）套装在外轮圈（4）上，所述内轮毂（2）通过沿周向分布的轮辐板（3）与所述外轮圈（4）连接，其特征在于：所述外轮圈（4）是采用权利要求1所述的复合材料制成。
3.根据权利要求2所述的无气轮胎，其特征在于：所述的内轮毂（2）和轮辐板（3）也是采用权利要求1所述的复合材料制成。
4.根据权利要求2所述的无气轮胎，其特征在于：所述的内轮毂（2）采用权利要求1所述的复合材料制成；所述的轮辐板（3）采用屈服强度高于850Mpa的弹簧钢片制成。
5.根据权利要求4所述的无气轮胎，其特征在于：所述轮辐板（3）包括横截面为圆弧形的辐板主体（31），辐板主体（31）两端一体成型连接有弯钩结构（32）；所述内轮毂（2）的外侧和外轮圈（4）的内侧设置有用于卡合弯钩结构（32）的定位槽。
6.根据权利要求5所述的无气轮胎，其特征在于：所述弯钩结构（32）与辐板主体（31）端部通过第一过渡圆弧（33）和第二过渡圆弧（34）连接；所述第一过渡圆弧（33）的一端与辐板主体（31）的端部连接，第一过渡圆弧（33）的另一端与第二过渡圆弧（34）的一端连接，第二过渡圆弧（34）的另一端...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏文俊，余承阳，夏阳俊，
申请(专利权)人：浙江竤屹科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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