一种轻量、高承载的环形胎面及非充气轮胎制造技术

本实用新型专利技术属于非充气轮胎技术领域，具体涉及一种轻量、高承载的环形胎面，包括沿着轮胎胎心向外，依次层叠地设置于轮辐外圆周面上的内层胶层、带束层组、基部胶层和胎面胶层；其中，所述带束层组包括4

【技术实现步骤摘要】
一种轻量、高承载的环形胎面及非充气轮胎


[0001]本技术属于非充气轮胎
，具体涉及一种轻量、高承载的环形胎面及非充气轮胎。

技术介绍

[0002]环形胎面是非充气轮胎的重要组成部分。各半部件经过成型、硫化工序定型后，得到装配用的环形胎面；再通过中间的镂空轮辐结构与轮辋连接成一体，成为最终可装车用的轮胎产品。
[0003]非充气轮胎使用沿轮辋周向均布的轮辐来替代充气轮胎中的胎体、三角胶、钢丝圈和压缩空气等部分；由于缺少了压缩空气的支撑、以及轮辐结构自身材料蠕变等原因，非充气轮胎的承载力在使用过程中会持续衰减，因此，为保持非充气轮胎整体的承载能力，其环形胎面结构对比充气轮胎需要特别加强，带束层数也需比同规格的充气轮胎多。
[0004]现有技术中，轿车子午线轮胎的带束层一般为2层，卡客车子午线轮胎的带束层数一般为3
‑
4层，而巨型工程子午线轮胎带束层数更多，且各种轮胎都采用钢丝来作为轮胎带束层中的帘线，例如：专利号CN212353485U、CN213167597U中，均公开了利用钢丝作为束带层帘线的设计；钢丝作为轮胎行业中成熟的骨架材料，由于其强度高、重量较重，因此利用其制备而成的整胎的重量也会大幅增加，从而给轮胎带来高生热、高能耗等问题。

技术实现思路

[0005]为了解决所述现有技术的不足，本技术提供了一种轻量、高承载的环形胎面，其带束层组利用4
‑
7层带束层、沿着轮胎胎心向外依次层叠而成，且各带束层由玻璃纤维帘线铺设而成；相较于现有技术中重量较大的钢丝骨架而言，玻璃纤维帘线不仅重量小，而且应用于增强塑料或增强橡胶中，可使增强塑料或增强橡胶具有抗拉强度高、弹性系数高、刚性佳、耐热性好等特点，因此，该环形胎面中各带束层利用玻璃纤维帘线作为骨架的设计，不仅可有效的降低环形胎面整体的重量，解决轮胎因重量大而带来的高生热、高能耗等问题，而且可有效的提高环形胎面整体的刚性、承载性能和耐热性能。另外，该环形胎面中束带层组的层数为4层以上，相较于现有技术中4层带束层的环形胎面而言，可进一步有效的提高环形胎面整体的刚性和承载性能。
[0006]本技术所要达到的技术效果通过以下技术方案来实现：
[0007]本技术中轻量、高承载的环形胎面，包括沿着轮胎胎心向外，依次层叠地设置于轮辐外圆周面上的内层胶层、带束层组、基部胶层和胎面胶层；其中，所述带束层组包括4
‑
7层的带束层，且各带束层由玻璃纤维帘线铺设而成，可在提高环形胎面整体刚度和承载性能的同时，减轻环形胎面整体的重量，从而解决轮胎因重量大所带来的高生热、高能耗问题。
[0008]作为其中的一种优选方案，所述带束层组包括沿着轮胎胎心向外，依次设置层叠地于所述内层胶层外圆周面上的第一带束层、第二带束层、第三带束层和带束层单元组；其
中，所述带束层单元组包括1
‑
4层带束层。
[0009]作为其中的一种优选方案，所述第一带束层的宽度大于轮辐连接面的宽度，为轮胎行驶面宽的100％
‑
105％；所述第二带束层的宽度比第一带束层的宽度窄0mm
‑
20mm；所述第三带束层的宽度比第二带束层的宽度窄10mm
‑
20mm；所述带束层单元组的最大宽度比第三带束层的宽度窄0mm
‑
10mm。
[0010]作为其中的一种优选方案，当所述带束层单元组中带束层的层数≥2层时，两相邻束带层中位于邻近轮胎胎心一侧的带束层的宽度≥位于远离轮胎胎心一侧的带束层的宽度。
[0011]作为其中的一种优选方案，两相邻束带层中位于远离轮胎胎心一侧的带束层窄于位于邻近轮胎胎心一侧的带束层的宽度≤10mm。
[0012]作为其中的一种优选方案，所述第一带束层为玻璃纤维帘线以螺旋缠绕的方式铺设而成，且玻璃纤维帘线的排列方向与轮胎的周向方向形成夹角α，0
°
≤α≤1
°
。
[0013]作为其中的一种优选方案，所述第二带束层和第三带束层为玻璃纤维帘线以平行排列的方式铺设而成，且第二带束层和第三带束层中玻璃纤维帘线的排列方向相反，与轮胎的周向方向均形成夹角β，19
°
≤β≤31
°
。
[0014]作为其中的一种优选方案，所述带束层单元组中各带束层为玻璃纤维帘线以螺旋缠绕的方式铺设而成，且玻璃纤维帘线的排列方向与轮胎的周向方向形成夹角θ，0
°
≤θ≤1
°
。
[0015]作为其中的一种优选方案，所述玻璃纤维棒的横截面为直径1mm
‑
1.5mm的圆形，在各带束层内的排列密度为(45
‑
65)根/100mm。
[0016]作为其中的一种优选方案，所述内层胶层用于与轮辐的连接，厚度为2mm
‑
5mm。
[0017]作为其中的一种优选方案，所述基部胶层用于提高环形胎面的抗刺扎能力、吸收行驶过程中的部分震动，厚度为2mm
‑
7mm。
[0018]作为其中的一种优选方案，所述内层胶层与轮辐的连接面、胎面胶层远离轮胎胎心一侧的接地面，断面轮廓弧度均为直线，且两断面轮廓的端部之间采用弧线过渡。
[0019]本技术中轻量、高承载的非充气轮胎，包括轮辋，用于实现非充气轮胎整体与车轴的连接；轮辐，沿着轮胎周向方向设置于所述轮辋外周面上，用于为非充气轮胎提供支撑和缓冲；以及如上所述的环形胎面，连于所述轮辐上，用于保护轮辐，提高轮胎整体的刚度和承载性能。
[0020]综上所述，本技术至少具有以下有益之处：
[0021]1、本技术中轻量、高承载的环形胎面，其带束层组利用4
‑
7层带束层、沿着轮胎胎心向外依次层叠而成，且各带束层由玻璃纤维帘线铺设而成，不仅可有效的降低环形胎面整体的重量，解决轮胎因重量大而带来的高生热、高能耗等问题，而且可有效的提高环形胎面整体的刚性、承载性能和耐热性。
[0022]2、本技术中轻量、高承载的环形胎面，邻近轮辐连接面带束层中的玻璃纤维帘线和邻近接地面带束层中的玻璃纤维帘线，采用零度连续螺旋缠绕的方式铺设而成，不仅可有效的提高帘线沿着轮胎周向排布的长度，起到更强的箍紧作用，减少环形胎面在运动过程中的变形，从而提高环形胎面整体的承载性能，以及环形胎面与轮辐之间的粘接质量；而且可减少帘线接头的大小和数量，避免因帘线接头处应力集中而导致环形胎面受力
不均，从而有效的提高环形胎面整体的动平衡和均匀性。
[0023]3、本技术中轻量、高承载的环形胎面，其中两相邻中间层的带束层中，玻璃纤维帘线为排列方向相反、与轮胎周向方向以19
°‑
31
°
的夹角平行排列铺设而成的设计，使两相邻带束层呈差级交叉排列的结构，不仅可提高环形胎面在高速行驶过程中操纵转向的灵活性，提高环形胎面的抗形变、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻量、高承载的环形胎面，其特征在于，包括沿着轮胎胎心向外，依次层叠地设置于轮辐外圆周面上的内层胶层、带束层组、基部胶层和胎面胶层；其中，所述带束层组包括4
‑
7层的带束层，且各带束层由玻璃纤维帘线铺设而成，可在提高环形胎面整体刚度和承载性能的同时，减轻环形胎面整体的重量，从而解决轮胎因重量大所带来的高生热、高能耗问题。2.根据权利要求1所述的轻量、高承载的环形胎面，其特征在于，所述带束层组包括沿着轮胎胎心向外，依次层叠地设置于所述内层胶层外圆周面上的第一带束层、第二带束层、第三带束层和带束层单元组；其中，所述带束层单元组包括1
‑
4层带束层。3.根据权利要求2所述的轻量、高承载的环形胎面，其特征在于，所述第一带束层的宽度大于轮辐连接面的宽度，为轮胎行驶面宽的100％
‑
105％；所述第二带束层的宽度比第一带束层的宽度窄0mm
‑
20mm；所述第三带束层的宽度比第二带束层的宽度窄10mm
‑
20mm；所述带束层单元组的最大宽度比第三带束层的宽度窄0mm
‑
10mm。4.根据权利要求2所述的轻量、高承载的环形胎面，其特征在于，当所述带束层单元组中带束层的层数≥2层时，两相邻带束层中位于邻近轮胎胎心一侧的带束层的宽度≥位于远离轮胎胎心一侧的带束层的宽度。5.根据权利要求4所述的轻量、高承载的环形胎面，其特征在于，两相邻带束层中位于远离轮胎胎心一侧的带束层窄于位于邻近轮胎胎心一侧的带束层的宽度≤10mm。6.根据权利要求2所述的轻量、高承载的环形胎面，其特征在于，所述第一带束层为玻璃纤维帘线以螺旋缠绕的方式铺设而成，且玻璃纤维帘线的排列方向与轮胎的周向方向形成夹角α，0
°
≤α≤1
°

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟泉，杨小牛，赵晓礼，
申请(专利权)人：广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院，
类型：新型
国别省市：