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CN109747089A - 一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎及其制作方法 - Google Patents

一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎及其制作方法 Download PDF

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CN109747089A
CN109747089A CN201910078670.8A CN201910078670A CN109747089A CN 109747089 A CN109747089 A CN 109747089A CN 201910078670 A CN201910078670 A CN 201910078670A CN 109747089 A CN109747089 A CN 109747089A
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CN
China
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support frame
tire
inner cavity
annular
cavity
Prior art date
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Pending
Application number
CN201910078670.8A
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English (en)
Inventor
张文强
葛九敢
高志宇
唐帆
时守超
王闯
王昊
路丽珠
孙岳红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhang Wenqiang
Original Assignee
Anhui Shijiecun New Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Anhui Shijiecun New Material Co Ltd filed Critical Anhui Shijiecun New Material Co Ltd
Priority to CN201910078670.8A priority Critical patent/CN109747089A/zh
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

本发明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。

Description

一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎及其制作方法
技术领域
本发明涉及轮胎领域,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。
背景技术
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。该发明虽然能起到很好的减震效果,但是1)、该发明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)、该发明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。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
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,本发明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。本发明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,本发明提供的技术方案为:
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固而受压力易发生破裂,固化时间过长会增加能耗和生产时间,进而增加生产成本。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:
(1)本发明的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,在内腔中设有弹性支撑架,以增强轮胎的减震性能,胎体在受到冲击力后可在支撑架作用下快速回弹恢复原状,在支撑架表面形成结合层,以结合层为媒介,使支撑架与胎体连接为一体,有效防止支撑架在使用过程中脱落、移位等,融合在内腔表面的结合层对胎体起到一定强化作用,增强轮胎的防爆性能,支撑架形状与内腔形状匹配,使得本发明的轮胎不充气的情况下也可正常使用,充气后在气压与支撑架双重作用下防震效果更好;
(2)本发明的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,支撑架沿内腔周向环形布置,相比于径向布置的支撑架,周向布置可在保证均匀减震效果的前提下减轻轮胎重量;周向布置的支撑架可以消除内腔的架构应力,轮胎使用时产生的应力由螺旋状结构均匀传递分散,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;周向布置的支撑架与内腔表面的接触面积大且均匀,可以通过结合层均匀的与内腔表面结合,大大提升防脱落、防移位等效果,且对胎体内腔强度强化效果均匀,大大提升防爆效果;
(3)本发明的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,结合层由纤维绳缠绕在支撑架表面形成,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;螺旋式缠绕在环形弹簧上的纤维绳可以促进冲击力的缓冲吸收使轮胎的防震性能与使用舒适度大大提升;
(4)本发明的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,在内腔与胎面之间增设防扎腔,增加尖锐物刺入的阻力,有效避免内腔受到损伤,增加轮胎安全性,降低爆胎率,达到防爆效果;
(5)本发明的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,水滴形的防扎腔构成的防扎层,增强轮胎行驶时与地面接触的胎面的强度,使尖锐物不易扎破胎面,对于扎入胎面的尖锐物,长度较短的滞留在防扎腔内,不会影响到内腔气压,长度较长的尖锐物刺入内腔后,防扎腔将尖锐物卡在创口处,防止尖锐物脱落引起创口增大,进一步增强了轮胎的安全性,防扎防爆性能更好,采用水滴形截面的防扎腔可有效防止骑行用轮胎使用时发生扭动,可以提高骑行舒适性,同时水滴形截面防扎腔还可与支撑架配合双重减震,进一步强化减震性能;
(6)本发明的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,气门嘴开设于胎体侧面,使气门芯可以从轮胎侧面内置安装在胎体上,便于密封,外部观察不到气门芯,延长了气门芯的使用寿命,避免了从轮辋上安装气门芯、更换胎体的麻烦;
(7)本发明的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,纤维绳由聚酮纤维制成,聚酮纤维制成的纤维绳与橡胶胎体的结合性好,其形成的结合层经硫化工序后与胎体间的抗剥离性强,且有很好的耐压性和耐疲劳性,可以持久有效的将支撑架结合在胎体上。
(8)本发明的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎的制作方法,通过塑炼、合模、注射、开模工艺使轮胎半成型,然后制成支撑架并在其上缠绕纤维绳后浸胶风干,再进行装填、二次合模、注气、硫化、泄压、气密层制备、二次开模这一工艺,一个模具里即能完成轮胎的中空成型、硫化、制备气密层的工序,无需反复转移轮胎、加压、升温等操作,减少了生产工序,降低耗能耗时,大大提高了生产效率,由于胎体是直接在模具中合模后注射成型的,相比于现有的制成中间带孔的条状后弯接后硫化成型的轮胎,本发明的方法加工制成的轮胎平衡度更高,更安全;
(9)本发明的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎的制作方法,通过在气密层制备过程中,对喷吹压缩气体压强、外部加热温度和喷吹时间的控制,保持轮胎内腔的压力和温度均匀且稳定在合适的范围,液态气密层胶料在喷吹进入轮胎内腔后可以均匀的附着固化在轮胎内腔表面,从而形成致密且均匀的气密薄层,本发明的气密层制备工序简单易实现,得到的气密层更轻更薄,气密性更好;
(10)本发明的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎的制作方法,气密层的制备方法可以通过控制压缩气体喷吹的压强、喷吹持续时间灵活控制制备的气密层厚度,最薄可制成0.5mm的均匀致密气密层,在保证气密性的前提下,大大减轻气密层所占重量,减轻了轮胎成品的重量;
(11)本发明的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎的制作方法,克服了传统工艺无法同时生产出内腔支撑架与气密层兼备的轮胎结构的缺陷,通过简洁工序一体化直接成型基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,省时省力,生产成本低,制作成的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎不但有支撑架提供减震效果,还可进行充气并有气密层保证胎压稳定,进一步强化了减震效果,轮胎内腔中喷吹的气密层胶料固化在内腔表面形成气密层,同时也有部分附着在支撑架表面形成保护层,防止支撑架被锈蚀,延长支撑架有效使用寿命,进而延长轮胎使用寿命,同时气密层制备时与结合在内腔表面的结合层进一步结合,强化结合层的强度,进一步增强了结合层的抗剥离能力,从而加强了支撑架的防脱落、防移位等效果。
附图说明
图1为本发明的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎示意图;
图2为本发明的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎示意图;
图3为本发明的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎局部剖视图;
图4为本发明的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎支撑架为弹性骨架的局部剖视图;
图5为图4中A的放大图;
图6为本发明的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎支撑架为环形弹簧的局部剖视图;
图7为图6中C的放大图;
图8为本发明的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎支撑架为径向布置弹簧的局部剖视图;
图9为本发明的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎剖视图;
图10为图9中B的放大图,其中(a)为截面为圆形的防扎腔,(b)为截面为椭圆形的防扎腔,(c)为截面为水滴形的防扎腔;
图11为用于加工轮胎的模具结构示意图;
图12为本发明支撑架为环形弹簧的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎结构示意图;
图13为本发明缠绕有纤维绳的环形弹簧支撑架结构示意图;
图14为本发明缠绕有纤维绳的环形弹簧支撑架结构示意图。
图中:1、胎体;10、内腔;11、支撑架;110、弹性骨架;1100、骨架;1101、弹片;111、环形弹簧;112、弹簧;12、防扎腔;13、气门嘴;14、纤维绳;2、模具;20、上模具;21、中模芯;22、下模具;23、注射孔。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合附图对本发明作详细描述。
实施例1
本实施例的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,如图1、图2和图3所示,包括,
胎体1;
内腔10,其为开设在胎体1内部的环形空腔;
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。
本申请的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎以无内胎轮胎为基础,现有的无内胎轮胎的防爆性能要优于普通轮胎,但是在减震性能和舒适度上有所不足,因此,本申请在无内胎轮胎胎体1内腔10中,增设支撑架11,支撑架11为弹性构件,包括弹簧、弹片、弹性骨架等,通过内胎中具有弹性的支撑架11,将轮胎使用时,胎体1上传来的冲击力进行吸振缓冲,本实施例的支撑架11形状与内腔10形状相匹配,胎体1在受到冲击力后可以在支撑架11作用下快速回弹恢复原状,使轮胎始终保持正常行驶的形状,且本申请的轮胎在支撑架11作用下,不充气时依然可以正常使用,充气后,在气压与支撑架11双重作用下防震效果更好。
本实施例的结合层14由与橡胶胎体1结合性好的纤维材料制成,其形成于支撑架11的表面,更具体地说,结合层14包裹在支撑架11的表面,申请人在对现有的胎体1中内置减震构件的轮胎进行使用检测时发现,胎体1中内置的减震构件存在着脱落、移位等风险,尤其是经常行驶颠簸路段,很容易使减震构件脱落,移位等,脱落、移位后的减震构件失去了对轮胎的减震效果,且会影响到轮胎的平衡度,甚至有可能从胎体1内腔10处损伤到胎体1导致车辆行驶时的爆胎率大大提高,针对此缺陷,申请人先是采用增大支撑架11形状尺寸的方法,使支撑架11尺寸略大于内腔10尺寸,支撑架11可以紧密嵌入内腔10中,一定程度上防止了支撑架11的脱落、移位等,但在使用中发现,当遇到剧烈颠簸时由于支撑架11与胎体1并非为一个整体,支撑架11受到冲击时的形变量与胎体1不同,导致支撑架11在恢复原状时拉扯挤压内腔10表面,对胎体1产生一定程度的损伤;之后,申请人采用在支撑架11表面形成结合层14的方法,在支撑架11表面包裹好结合层14后,形成的新的支撑架装入内腔10中,新的支撑架的尺寸可略大于内腔10尺寸,装入新的支撑架的胎体1在硫化阶段时,在硫化条件下,结合层14与内腔10表面接触的部分紧密融合成一体,由此,结合层14作为媒介,使支撑架11与胎体1粘合为一体,在结合层14的束缚下支撑架11不会发生脱落、移位等状况,确保了轮胎的防震性能,且结合层14融合到内腔10表面,还对内腔10强度起到强化作用,进一步增强了轮胎的防扎爆性能。
现轮胎爆胎造成事故的主要原因是,高速行驶的车辆,轮胎突然破裂,瞬间胎体1被撕裂,发生很大的形变,导致车辆重心变化,出现事故,本实施例的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,由于内腔10表面被融合的结合层14强化,使尖锐物刺入内腔10的难度增加,减少了破胎率,且结合层14作为介质,将支撑架11与内腔10表面接合在一起,当发生破胎时,在结合层14及支撑架11的作用力下,胎体1不会发生大面积撕裂的情况,再配合支撑架11的支撑作用,从而使破胎时轮胎的形变量降到最低,避免了高速行驶的车辆因爆胎造成车辆失去平衡发生事故的风险,本申请的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎具有很高的安全性能。
实施例2
本实施例的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,如图1、图2和图3所示,包括,
胎体1;
内腔10,其为开设在胎体1内部的环形空腔;
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。
本实施例的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,其余结构同实施例1,结合层14为形成于支撑架11表面的黄铜,更具体的说是在支撑架11表面镀黄铜后形成结合层14,经轮胎硫化工艺,橡胶胎体1与黄铜镀层反应,即胎体1中的硫扩散到结合层14表面与结合层14上的氧化锌氧化铜反应,形成界面粘结层,从而将支撑架11与胎体1牢固结合起来。
进一步地,本实施例的黄铜镀层结合层14中,Cu含量以质量百分比记为65~75%,Cu含量小于65%时,硫化工艺形成的界面粘结层松脆,易被破坏,Cu含量大于75%时,界面粘结层的粘性急剧降低;本实施例的黄铜镀层结合层14中,Zn与Cu的质量比为Zn/Cu=1:(2~3),适量的含锌量可以稳定界面粘结层的结构,保证粘结性,锌含量过多是造成界面粘结层结构松脆的主要原因;本实施例的黄铜镀层结合层14的厚度为2~5μm,厚度越大,结合层14表层铜含量与整个镀层铜含量差别大,结合层14与橡胶胎体1的粘合性越小。
与实施例1相比,本实施例的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,其结合层14的制作消耗成本及工艺流程更简单,但是从结合层14产生的效果来看,实施例1中的结合层14不仅能防止支撑架11脱落、移位等,还可对内腔10结构起到一定的强化作用,故实施例1为优选方案。
实施例3
本实施例的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,在实施例1或2的基础上作进一步改进,如图3所示,所述支撑架11沿内腔10周向环形布置。
申请人分别对径向布置支撑架11的轮胎和周向布置支撑架11的轮胎进行了性能检测。径向布置支撑架11的轮胎如图8所示,将若干弹簧112沿轮胎径向布置在内腔10中,为保证减震效果均匀,在轮胎内腔10中对称均匀布置对组弹簧112,最终制造的轮胎重量较重,增加了悬架系统的负担,且由于径向布置的弹簧112与内腔10接触面较小。弹簧表面固定连接结合层14后的防脱落、防移位效果不明显;周向环形布置支撑架11的轮胎如图4和图6所示,支撑架11环绕内腔10一周,对内腔10起到均匀支撑的效果,且可消除内腔10的架构应力,轮胎使用时产生的应力被环形的支撑架11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。
本实施例的支撑架11为弹性骨架110的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,如图4和图5所示,弹性骨架110包括骨架1100和弹片1101,弹片1101为具有弹性的材料制成,相邻两骨架1100间由弹片1101连接,骨架1100与弹片1101相互连接最终制成与内腔10形状相匹配的环形,骨架1100为内腔10提供形状支撑,弹片1101缓冲、吸收冲击力;
本实施例支撑架11为环形弹簧111的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,如图6所示,环形弹簧111为强力弹簧,为内腔10提供均匀的支撑,缓冲吸震能力很强;
本实施例的支撑架11还可为沿内腔10周向布置的蛇形弹簧等,不限于附图中所示与实施例中所述这几种,这些沿周向布置的支撑架11,不仅缓冲吸振能力强,减震性能均匀,可缓解轮胎制品的疲劳,由于与内腔10表面接触面积较大且均匀,当这类支撑架11表面设置结合层14后,经硫化工序制成轮胎,支撑架11防脱落、防移位效果好,且对胎体1内腔10强度强化效果均匀。
需要说明的是,本实施例的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,在充气状态下,置有弹性骨架110的轮胎更适合在颠簸路段行驶时使用,置有蛇形弹簧的轮胎重量最轻,置有环形弹簧111的轮胎平衡度更好。
实施例4
本实施例的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,在实施例1或3的基础上作进一步改进,如图5和图7所示,所述结合层14由纤维绳缠绕在支撑架11表面形成。
将与胎体1结合性较好的纤维材料如维纶纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维等制成丝绳状,缠绕在支撑架11表面,如图5所示,将纤维绳缠绕在骨架1100上与骨架1100固定连接,经轮胎硫化工艺后,纤维绳与接触的内腔10表面结合,其缠绕的骨架1100被定位在相应部位的内腔10中;如图7、图12、图13和图14所示,将纤维绳螺旋缠绕在环形弹簧111上,经轮胎硫化工艺后,环形弹簧111通过纤维绳与内腔10表面均匀结合,螺旋式缠绕的纤维绳构成的结合层14可将胎体1上传来的冲击力初步分散后均匀传递到环形弹簧111上,再经由环形弹簧111的螺旋结构,均匀分散缓冲吸收,是轮胎的防震性能及使用舒适度大大提升。
使用纤维绳缠绕形成结合层14,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。
实施例5
本实施例的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,在实施例1或2或3或4的基础上作进一步改进,如图3和图9所示,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。
防扎腔12到胎体1胎面部分称为防扎层,由于防扎腔12孔径较小,因此,可以其中不必充气进行使用,当汽车行驶轮胎遇到尖锐物时,尖锐物需先刺穿防扎层,再穿过防扎腔12,再刺穿防扎腔12与内腔10之间的胎体1才能将内腔10扎漏,增加了尖锐物刺入的阻力,防扎腔12将充气的内腔10与胎面隔离,有效避免了充气内腔受到损伤,进而大大降低了轮胎漏气爆胎发生的概率,达到了防爆效果,且防扎腔12的存在还减少了制作轮胎时的材料消耗,降低了轮胎的成本。
防扎腔12的截面形状包括但不仅限于圆形、椭圆形、水滴形等,如图10中(a)所示为圆形截面防扎腔12,(b)所示为椭圆形截面防扎腔12,(c)所示为水滴形截面防扎腔12,其中,圆形截面防扎腔12在实际使用时发现舒适度有所不足,椭圆形截面的防扎腔12防扎保护范围更大,但是制成的轮胎使用时稳定性有所欠缺,经检测分析,水滴形截面的防扎腔12性能效果最佳。
本实施例的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,通过在无内胎轮胎的基础上加设支撑架11和防扎腔12,在增强轮胎减震效果的同时,加强防爆性能。
实施例6
本实施例的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,在实施例5的基础上作进一步改进,如图10中(c)所示,所述防扎腔12沿胎体1径向的截面形状为水滴形;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。
汽车在行驶时,轮胎与地面接触的胎面极易受到尖锐石子、钉子的穿刺,水滴形状防扎的腔12,小头端部到胎面之间应力集中,使轮胎行驶时碰到尖锐物时不易刺穿胎面,达到防扎效果,即使发生刺穿情况,刺入轮胎的尖锐物穿过防扎腔12,刺入到轮胎内腔10,防扎腔12的结构特点可以将刺入物卡在创口部位,防止其掉落引起创口部位增大加速漏气,避免爆胎危险发生,若刺入物较短小,则滞留在防扎腔12中,不会影响到内腔10气压;水滴状的防扎腔12有利于将内腔10中支撑架11吸收传来的振幅再分散传递出去,进一步强化减震效果。
在制成骑行车所需的轮胎时,轮胎整体厚度薄于汽车用轮胎,在骑行时可能发生轮胎扭动的情况,采用本实施例的水滴形截面形状的防扎腔12,由于水滴形小头窄大头宽的结构,可以起到类似三角形一样稳定形状的作用,采用本实施例形状的防扎腔12的轮胎在骑行使用时可有效避免轮胎扭动情况的发生,改善了椭圆形截面防扎腔12存在的缺陷;在轮胎使用时,胎面传来的力,在水滴形结构的作用下,促使受力由小头端向大头端两边分散分布,在传递到支撑架11上,相比于圆形截面防扎腔12,大大提升了骑行时的舒适度,提升了骑行稳定性,进而可以节省电动骑行车骑行时的耗电量;同制成汽车用轮胎一样,水滴形截面防扎腔12还可强化轮胎防止尖锐物扎入轮胎内引起漏气,受到路面凸起物挤压时,本实施例的防扎腔12结构可以及时使胎面回弹,加强骑行稳定性,与内腔10中的支撑架11构成双重减震。
实施例7
本实施例的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,在实施例1或2或3或4或5或6的基础上作进一步改进,如图1所示,还包括气门嘴13,其侧置于胎体1上。
现有的气门芯多安装在轮胎内壁的轮辋上,少部分安装在轮辋侧面的凹槽中,安装麻烦,更换胎体时需要频繁拆卸,且易漏气,本实施例的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,内腔10侧面开设固定气门芯的气门嘴13并与胎体1外部连通,气门芯可通过气门嘴13内置安装在胎体1侧面,外部观察不到气门芯伸出,气门芯处密封更方便可靠,使用寿命更长,且胎体1更换时更加方便。
气门嘴13的设置位置还为气密层制备时喷吹液态气密层胶料提供喷吹口。
实施例8
本实施例的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,在实施例4的基础上作进一步改进,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。
经实验表明,维纶纤维制成的纤维绳强度高但耐热性较低,聚酰胺纤维制成的纤维绳弹性高、强度高但热稳定性差,聚酯纤维性能较好但与橡胶胎体1的结合性稍差,聚酮纤维与轮胎橡胶胎体1的结合性好,制成的纤维绳缠绕后形成的结合层14经轮胎硫化工序后其与胎体1间的抗剥离性能强,且有很好的耐压性、耐疲劳性和耐湿热性,可以持久有效的将支撑架11结合在胎体1上。
实施例9
本实施例的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎的制作方法,在实施例1~8的基础上作进一步改进,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20、中模芯21和下模具22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2,取下中模芯21;
二、支撑架11制作,包括:
a、支撑架11成型:将弹性构件按照内腔10形状加工成支撑架11;
b、结合层14成型:将纤维绳均匀缠绕在支撑架11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11表面;
三、装填:将表面成型结合层14的支撑架11装入通过中模芯21成型的内腔10中;
四、二次合模:将分别内含半个轮胎的上模具20和下模具22二次合拢形成模腔,轮胎内部的内腔10中装有表面成型结合层14的支撑架11;
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10中;
九、二次开模:打开模具2,取出轮胎。
本实施例的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎制作方法,在轮胎半成型制作时,经塑炼、合模、注射和开模步骤,在模具2内得到了内腔10、防扎腔12成型的上半轮胎和下半轮胎,分别成型于上模具20和下模具22中,通过将中模芯21铸造成与内腔形状、防扎腔形状相匹配的凸起形状,使轮胎胎体1内部形成内腔10及水滴形的防扎腔12,上模具20上竖向向下凸起设置有上模气门嘴13造型模,用于在轮胎成型后安装气门芯;
本实施例的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎制作方法,在支撑架11制作时,先将弹性构件按照内腔10形状加工成支撑架11,若为弹性骨架110,则由骨架1100和弹片1101相邻交替连接至成为可填装进内腔10的环形结构,若为环形弹簧111,则加工成能安装进内腔10的大小,支撑架11的直径略小于内腔10直径-1~1mm;然后,
α)、将聚酮纤维制成直径为1~2mm的纤维绳,均匀呈螺旋形缠绕在骨架1100上或环形弹簧111线上,然后进行浸胶、风干操作后,形成表面具有结合层14的支撑架11,此时的支撑架11总直径略大于内腔10直径0~3mm;或,
β)、将聚酮纤维制成直径为1~2mm的纤维绳,进行浸胶、风干操作后,均匀呈螺旋形缠绕在骨架1100上或环形弹簧111线上,形成表面具有结合层14的支撑架11,此时的支撑架11总直径略大于内腔10直径0~3mm;
采用α或β方案均可制得本实施例的结合层14,申请人在具体实验中发现,采用α方案制得的结合层14最终制作的轮胎性能更好;
将制作好的支撑架11装入半成型的轮胎内腔10中,二次合模时,撤走中模芯21,上模具20和下模具22直接合模,此时基于环形弹性构件的防震防爆轮胎已成型,通过注气步骤保证后续操作中轮胎内腔10的形状稳定,对轮胎进行硫化操作,使上半轮胎和下半轮胎成型为完整的轮胎,当硫化进度到达95%以上时,开始对轮胎内部进行泄压,准备进行气密层制备,可从气门嘴13处吹进液态气密层胶料,待气密层胶料固化在轮胎内腔10表层后,二次开模取出轮胎,得到了成型的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎。
值得一提的是,若选用环形弹簧111等弹簧类为支撑架11,在制作时,其线径≥1mm,当选用的弹簧线径≤1mm,其回弹减震性能无法满足目前所用轮胎载荷、舒适度等需求。
实施例10
本实施例的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎的制作方法,在实施例9的基础上作进一步改进,呈液态的气密层胶料由0.1~3.0MPa的压缩气体喷吹入内腔(10)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。
采用压缩气体作为动力源,通过气门嘴13,将液态气密层胶料喷吹进入内腔10中,喷吹操作方便快捷,根据轮胎型号尺寸不同,选用不同压强的压缩气体进行喷吹,压缩气体压强不能过小(小于0.1MPa),否则无法顺利将液态气密层胶料充分喷吹进入轮胎内腔10中,喷吹效率低,压缩气体压强不能过大(大于3.0MPa),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10产生冲击,影响轮胎性能,且喷吹压强过大影响轮胎内腔10压力的均匀性,导致气密层均匀性受到影响;经申请人实验研究表明,气密层胶料在轮胎内腔10固化时的均匀程度与内腔10的压力和温度有关,当轮胎内部即内腔10的压力均匀,温度均匀时,内腔10各部位气密层胶料固化的厚度均匀一致,从轮胎外部对轮胎进行均匀加热可以加快固化的速度,轮胎内腔10表面升温后方便气密层胶料的附着固化,轮胎外部加热温度为100~150℃,针对轮胎型号尺寸不同,选用不同的加热温度,加热温度不能过低(小于100℃),否则内腔10表面温度过低,气密层胶料固化效率低,且形成的薄层过薄,不致密,加热温度不能过高(大于150℃),否则会影响气密层胶料的性能。
进一步地,本实施例的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10,喷吹过程持续0.1~0.6min;b)、固化:喷吹阶段完成后,保持内腔10恒温恒压下静置一段时间,使喷吹的气密层胶料固化在内腔10表面,固化过程持续0.9~2.2min。
喷吹气密层持续时间过短(小于0.1min)会导致形成的气密层薄膜过薄,气密性不达标,喷吹气密层持续时间过长(大于0.6min)浪费材料和时间,对气密层致密度和均匀性的有利影响不大,甚至可能造成局部气密层厚度过大,在后续轮胎使用过程中影响性能;固化时间过短(小于0.9min)会导致喷吹的气密层胶料未充分固化在内腔10表面,影响气密性,固化时间过长(大于2.2min)对气密层固化影响不大,但增加能耗和生产时间,进而增加了生产成本。
在轮胎内部压力均匀、轮胎外部均匀加热的前提下,通过控制压缩气体喷吹的压强、喷吹持续时间可以达到对制备气密层的厚度进行控制的效果,相比于现有技术中气密层的制备方法,本申请可根据不同需求灵活控制气密层制备的厚度,最薄可达0.5mm的致密均匀气密层,保证气密性的前提下,大大减轻气密层所占重量,随着上述参数的增大,可生成厚度大的气密层,在本申请的压缩空气压强、外部加热温度、喷吹时间范围内,可生成厚度为0.5~5.0mm的厚度均匀的致密气密层。
通过喷涂气密层操作,使得本申请的轮胎在加装支撑架11后,依然可作为可充气轮胎充气使用,气密性好,胎压稳定,相比于单纯靠支撑架11减震,充气加支撑架11轮胎减震效果更优秀,使用体验更好,比现有的不可充气的减震轮胎具有更优秀的性能;在进行气密层喷涂时,内腔10的表面固化了气密层胶料从而获得了良好的气密性,支撑架11在喷吹气密层胶料时,也在雾状胶料气氛中表面被镀上一层薄膜,这层薄膜可有效防止支撑架11材料表面在轮胎使用过程中被锈蚀,大大延长了支撑架11有效使用寿命,进而延长了基于环形弹性构件的防震防爆轮胎的有效使用寿命,同时气密层制备时与结合在内腔10表面的结合层14进一步结合,强化结合层14的强度,进一步增强了结合层14的抗剥离能力,从而加强了支撑架的防脱落、防移位等效果。
传统的轮胎气密层粘附法,在装有支撑架11结构的轮胎内粘附气密层时,无法将支撑架11或气密层均安装到位,无法生产出支撑架11与气密层兼备的轮胎结构,采用本发明的制备方法,工序简单,可在加装支撑架11后的轮胎内腔10表面形成致密均匀的气密层,克服了传统工艺无法解决的难点。
实施例11
本实施例的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎的制作方法,在实施例9或10的基础上作进一步改进,合模后将模腔内抽成真空状态,并将模腔加温至100~180℃;注射步骤时,保持60~100℃的注射温度,注射完成后静置5~50s;注气步骤中,向轮胎内部中空注入氮气,压力为0.9~4.9MPa,温度为100~180℃;硫化步骤的持续时间为400~1000s。
将模腔内抽成真空状态方便注射步骤时橡胶料能更容易注射填满模腔,通过在模具2外部加热来保证模腔的温度控制在100~180℃,确保注射入模腔的橡胶料流动性足够,不会预冷粘结在注射孔23附近影响橡胶料的注射;保证注射温度在60~100℃之间,确保注射期间橡胶料的流动性,进一步地,本实施例的注射时间控制在30s内,防止注射过慢橡胶料在模腔内提前成型影响后续注射,注射后静置5~50s,在此期间轮胎初步成型,根据制作轮胎的尺寸型号所选参数有所不同;向轮胎内部注入高温高压氮气完成轮胎硫化所需的内压支撑成型,代替传统工艺上采用过热水作为内压支撑,相比于传统工艺,本实施例生产成本更低,由于减少了水的加热和输送设备,减少了硫化能耗的40~50%,节约了水处理的费用;注入氮气提高了硫化压力,改善了轮胎的整体性能,缩短硫化时间;本实施例注入的氮气为氧质量分数低于10×10-6的高纯度氮气,对硫化交联密度接近零消耗,提高了硫化后轮胎的质量,且氮气氧含量极低,不会对模具等设备发生氧化,可大大延长设备的使用寿命;本实施例硫化步骤的持续时间为400~1000s,根据制作的轮胎尺寸型号不同选择不同的参数。
进一步地,本实施例设有多组模具,每组模具为固定机位,本实施例的橡胶料注射设备为注射台,注射台座为活动机位,可以在多个固定机位之间运动,由于硫化等待时间较长,注射台座可以在等待硫化期间对下一组模具进行注射,节约轮胎生产工序的时间,一对多进行轮胎生产,节约空间、能耗,进一步提高生产效率。
实施例12
本实施例的一种公路自行车用基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,直径为600mm,通过如下方法制作而成:
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:上模具20和下模具22为半个轮胎的形状,中模芯21的形状为闭合的圆柱条状,其上设有配合内腔10形状的凸起与配合防扎腔12形状的凸起,合模过程中通过加热模具2,将模腔升温至100℃,合模后将模腔抽真空;
c、注射:将塑炼后的橡胶料注入模腔中,注射时温度为60℃,注射时间为10s,注满后静置5s成型;
d、开模:打开模具2,取下中模芯21;
二、支撑架11制作,包括:
a、支撑架11成型:选环形弹簧111为支撑架11,其弹簧线径为3mm;
b、结合层14成型:将线径为1mm的纤维绳均匀缠绕在支撑架11表面后,浸胶,风干;
三、装填:将表面成型结合层14的支撑架11装入通过中模芯21成型的内腔10中;
四、二次合模:将分别内含半个轮胎的上模具20和下模具22二次合拢形成模腔,轮胎内部的内腔10中装有支撑架11;
五、注气:向轮胎内部中空注入高温高压氮气,压力为0.9MPa,温度为100℃;
六、硫化:对轮胎进行硫化操作,持续时间为400s;
七、泄压:对轮胎内部的高温高压气体进行缓慢泄压;
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10中,在喷吹时,压缩气体压强为0.1MPa,轮胎外部加热温度为100℃,持续时间为1.0min;
九、二次开模:打开模具2,取出轮胎。
本实施例制得的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎气密层厚度为0.5mm,充足气后使用12个月未发生胎压下降,未发生爆胎现象,相比于现有的防爆轮胎,骑行使用时减震效果更好。
实施例13
本实施例的一种山地自行车用基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,直径为710mm,通过如下方法制作而成:
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:上模具20和下模具22为半个轮胎的形状,中模芯21的形状为闭合的圆柱条状,其上设有配合内腔10形状的凸起与配合防扎腔12形状的凸起,合模过程中通过加热模具2,将模腔升温至135℃,合模后将模腔抽真空;
c、注射:将塑炼后的橡胶料注入模腔中,注射时温度为85℃,注射时间为10s,注满后静置35s成型;
d、开模:打开模具2,取下中模芯21;
二、支撑架11制作,包括:
a、支撑架11成型:选弹性骨架110为支撑架11;
b、结合层14成型:将线径为1.2mm的纤维绳均匀缠绕在支撑架11表面后,浸胶,风干;
三、装填:将表面成型结合层14的支撑架11装入通过中模芯21成型的内腔10中;
四、二次合模:将分别内含半个轮胎的上模具20和下模具22二次合拢形成模腔,轮胎内部的内腔10中装有支撑架11;
五、注气:向轮胎内部中空注入高温高压氮气,压力为3.7MPa,温度为165℃;
六、硫化:对轮胎进行硫化操作,持续时间为850s;
七、泄压:对轮胎内部的高温高压气体进行缓慢泄压;
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10中,在喷吹时,压缩气体压强为2.2MPa,轮胎外部加热温度为120℃,持续时间为1.8min;
九、二次开模:打开模具2,取出轮胎。
本实施例制得的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎气密层厚度为2.4mm,充足气后使用12个月未发生胎压下降,未发生爆胎现象,相比于现有的防爆轮胎,骑行使用时减震效果更好。
实施例14
本实施例的一种汽车用基于环形弹性构件的防震防爆轮胎,直径为790mm,通过如下方法制作而成:
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:上模具20和下模具22为半个轮胎的形状,中模芯21的形状为闭合的圆柱条状,其上设有配合内腔10形状的凸起与配合防扎腔12形状的凸起,合模过程中通过加热模具2,将模腔升温至180℃,合模后将模腔抽真空;
c、注射:将塑炼后的橡胶料注入模腔中,注射时温度为100℃,注射时间为30s,注满后静置50s成型;
d、开模:打开模具2,取下中模芯21;
二、支撑架11制作,包括:
a、支撑架11成型:选环形弹簧111为支撑架11,其弹簧线径为10mm;
b、结合层14成型:将线径为2mm的纤维绳均匀缠绕在支撑架11表面后,浸胶,风干;
三、装填:将表面成型结合层14的支撑架11装入通过中模芯21成型的内腔10中;
四、二次合模:将分别内含半个轮胎的上模具20和下模具22二次合拢形成模腔,轮胎内部的内腔10中装有支撑架11;
五、注气:向轮胎内部中空注入高温高压氮气,压力为4.9MPa,温度为180℃;
六、硫化:对轮胎进行硫化操作,持续时间为1000s;
七、泄压:对轮胎内部的高温高压气体进行缓慢泄压;
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10中,在喷吹时,压缩气体压强为3.0MPa,轮胎外部加热温度为150℃,持续时间为2.8min;
九、二次开模:打开模具2,取出轮胎。
本实施例制得的基于环形弹性构件的防震防爆轮胎气密层厚度为5.0mm,充足气后使用12个月未发生胎压下降,未发生爆胎现象,相比于现有的防爆轮胎,使用时减震效果更好。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

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,其特征在于,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(20)、中模芯(21)和下模具(22)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(2),取下中模芯(21);
二、支撑架(11)制作,包括:
a、支撑架(11)成型:将弹性构件按照内腔(10)形状加工成支撑架(11);
b、纤维层(14)成型:将纤维绳均匀缠绕在支撑架(11)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(11)表面;
三、装填:将表面成型结合层(14)的支撑架(11)装入通过中模芯(21)成型的内腔(10)中;
四、二次合模:将分别内含半个轮胎的上模具(20)和下模具(22)二次合拢形成模腔,轮胎内部的内腔(10)中装有表面成型结合层(14)的支撑架(11);
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(10)中;
九、二次开模:打开模具(2),取出轮胎。
10.根据权利要求9的一种基于环形弹性构件的防震防爆轮胎的制作方法,其特征在于:呈液态的气密层胶料由0.1~3.0MPa的压缩气体喷吹入内腔(10)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。
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