一種不會爆胎的開式結構輪胎制造技術

一種不會爆胎的開式結構輪胎。其輪胎的彈性緩沖材料采用橡膠或聚氨酯，由包裹著輪輞的較小的內圈部分和與地面接觸的聚氨酯或橡膠胎面結合在一起的較大的外圈部分所組成，內圈的軸徑小于外圈的軸徑，其間由位于內、外圈之間并平行于軸徑其軸向側視呈倒“V”形的支撐板或由位于兩輪圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環狀輻板和環狀輻板兩側呈“X”形交叉的支撐板所組成，利用具有彈性緩沖性質的材料，在車輛輪輞及主要成分為聚氨酯或橡膠的接地面之間，建立一個緩沖及支撐帶。本實用新型專利技術改善和提高了輪胎性能，提高了輪胎使用壽命和應對復雜路面的能力，并簡化了輪胎的生產工藝及降低了輪胎的生產成本。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
所屬
本技術涉及一種具有支撐及緩沖結構的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎的制造技術，普遍適用多領域輪式車輛使用。?
技術介紹
本技術申請是已經授予中國專利的于2009年11月29日提交的專利號為ZL200920274370.9的部分繼續申請。?輪胎是重要的交通配件之一，對于目前傳統橡膠充氣輪胎本身來說，因其動態性能好、使用中生熱低、彈性優良、乘坐舒適等特性在其不斷改進的一百多年來在輪式車輛上得到了廣泛的應用，但它的缺陷卻一直得不到很好的解決。首先是橡膠輪胎的耐磨性低，特別是國際上所謂的綠色輪胎，是低滾動阻力輪胎，而滾動阻力的降低，是以犧牲部分耐磨性為代價的；其次是橡膠輪胎所加的補強劑炭黑所致的“黑色”污染、重金屬污染及芳烴油所致的致癌污染；其三是生產過程中工藝工序復雜，且有三廢排放，加之近年橡膠原料的持續上漲，成本增大。除此之外，尤為重要的一點是，充氣輪胎在誕生后的一百多年來，在給人類帶來高效與便捷的同時，其爆胎的發生所造成的人身及財產的損害也隨著車輛的保有量及使用量的增長而同步增長。美國汽車工程師協會統計，美國每年約有26萬起交通事故，其中75％是由于汽車爆胎引起的。據中國公安部統計數據顯示，十多年來，中國交通事故死亡人數一直位居全球首位，國內高速公路70％的意外交通事故是由爆胎引起，而時速在140km高速行駛的情況下，?發生爆胎事故死亡率接近90％，而時速在160km以上，發生爆胎的死亡率是100％。鑒于此，國內外的研究者們就充氣輪胎的防爆問題進行了大量的卓有成效的工作，但總的來說，不論胎體材料如何改進，或使用的高分子輪胎內涂層材料如何防扎防漏，包括胎壓胎溫監測、甚至BMBS(爆胎監測與制動系統)的成功研發應用，但是從本質上來說，輪胎充氣這一根本性的前提沒有得到逆轉。只要是充氣輪胎，其胎體就存在老化、鼓包、開裂等安全隱患，同時其內部數倍甚至數十倍于標準大氣壓強的強大壓力，在極限情況下，都不可避免的存在著漏氣甚至爆胎的可能。?對照而言，聚氨酯輪胎具有高強度、高抗撕裂、高穩定性和抗疲勞強度、抗切口增長及耐刺扎性，不需添加污染性助劑和補強劑，環保性好，其聚氨酯胎面的耐磨性大大增強(阿克隆磨耗實驗證實聚氨酯的耐磨性是橡膠的5～10倍)，使用壽命長，同時聚氨酯輪胎其硬度及彈性等動力學指標由配方可調，且調節范圍大，工藝工序簡單，成本相對低廉，其彈性模量可比普通橡膠高，同時具有抗壓扁系數低，負載能力高等特點。經過科學設計聚氨酯輪胎的支撐及緩沖結構，可大幅減輕聚氨酯輪胎的結構質量，有利于減輕汽車的輪下負荷，提高操控性。并且，澆注型聚氨酯的粘度低，流動性好，因而用其制作輪胎的加工工藝要簡單得多，可用其生產免充氣不爆胎聚氨酯輪胎。目前，生產的免充氣不爆胎聚氨酯輪胎主要為實心輪胎，例如中國200610033348.6號專利技術專利公布了一種聚氨酯實心輪胎及其制造方法，它是由金屬輪輞和直接粘合在金屬輪輞上的聚氨酯實心胎體所組成。但存在如下不足：聚氨酯實心輪胎使用中內生熱大，質量重，滾動阻力大，油耗多，動態力學性能欠佳，原料使用多，制造成本高，因此只能適合于礦山、港口、工廠、倉庫等速度慢負荷高的工業車輛使用，不能用于高速汽車輪胎。?
技術實現思路
為克服現有車輛輪胎技術的不足，本技術提供了一種新的輪胎選擇，即利用具有彈性緩沖性質的材料，在車輛輪輞及主要成分為聚氨酯或橡膠的接地面之間，建立一個緩沖及支撐帶，通過對現有充氣輪胎的承載和緩沖結構的改變和合理的聚氨酯配方，達成保留現有充氣輪胎的優點，克服現有充氣輪胎缺陷的目的，同時大幅改善和提高輪胎性能，大幅提高輪胎使用壽命和應對復雜路面的能力，同時大幅簡化輪胎的生產工藝及降低輪胎的生產成本。?本技術所述的“免充氣不爆胎聚氨酯開式結構輪胎”(簡稱“不爆胎輪胎”或“開式結構輪胎”或“開式輪胎”)，其輪胎的彈性緩沖材料采用橡膠或聚氨酯，本專利技術制作采用聚氨酯制作不爆胎輪胎主體——彈性體，其胎面采用另一配方的聚氨酯或橡膠。?所述不爆胎輪胎結構由包裹著輪輞的較小的聚氨酯內圈部分和與地面接觸的聚氨酯或橡膠胎面結合在一起的較大的聚氨酯外圈部分所組成，聚氨酯內圈的軸徑小于聚氨酯外圈的軸徑，其間由位于聚氨酯內、外圈之間并平行于軸徑其軸向側視呈倒“V”形的支撐板或由位于兩輪圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環狀輻板和環狀輻板兩側呈“X”形交叉的支撐板所組成。?不爆胎輪胎的徑向橫截面呈梯形，內圈部分較小，內外圈部分分別與輪輞和與地面接觸的聚氨酯或橡膠胎面粘合。?位于兩輪圈之間并平行于軸徑其軸向側視呈倒“V”形的支撐板每側外緣與半徑平面呈10°-30°的夾角，其“V”形夾角在10°-60°之間；位于環狀輻板兩側呈“X”形交叉的支撐板每側外緣與半徑平面呈10°-30°的夾角，同時位于環狀輻板兩側呈“X”形交叉的支撐板每側與內圈結合點與穿過此點的半徑?延長線所作的平面夾角呈10°-40°。?不爆胎輪胎中，位于兩輪圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環狀輻板呈平面狀，它垂直于該輪胎的轉動軸線，并位于所述內外圈圓筒形構件的軸向端面的中間，每一條環狀輻板兩側呈“X”形交叉的支撐板構件從所述環狀輻板構件的相對側面沿軸向伸出，并且支撐板相對于半徑平面以10°-30°角伸出，同時支撐板沿相對的方向傾斜。?不爆胎輪胎中，位于兩輪圈之間并平行于軸徑其軸向側視呈倒“V”形的支撐板或由位于兩輪圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環狀輻板和環狀輻板兩側呈“X”形交叉的支撐板，其支撐板構件的兩側從所述內圈圓筒形構件到外圈圓筒形構件不斷張開，以至在一個軸向平面中呈現為一個梯形的橫截面。?在研究中，發現充氣輪胎的另一個缺陷在于橫向加速時，隨著車速的增加和彎道的急劇變化，在向心力的作用下，充氣輪胎沿向心力方向外側的輪胎載荷瞬時增大，胎肩部及靠近胎肩部的胎壁與地面接觸的部分也隨之增大，極端情況下，會磨損掉胎壁部分的凸字。因此，在惡劣路面的條件下(如凹凸不平及布滿礫石砂土路面)，在增大橫向加速時因胎壁與路面的摩擦及異物的刺扎增加了爆胎的可能性，爆胎的可能性同時也包括斜面(指路面軸向傾斜)行駛時，尤以充氣輪胎虧氣行駛時情況為甚。?而不爆胎輪胎因為梯形結構的截面能很好地分配所承受的力，尤其在車輛橫向加速及斜面上行駛時，本技術的胎面與地面的接觸面積隨著其彈性緩沖材料的立向拉伸或壓縮而盡量保持最大化，增加了此類工況下的車輛穩定性及抓地力，避免了目前充氣輪胎的胎面與地面接觸面積在此類工況下的減小趨勢及胎壁接觸地面的增大趨勢，也進一步加強了車輛的操控性和安全性。?在目前充氣輪胎的行駛過程中，因傳統橡膠輪胎的胎側回位較慢，這樣在高?速行駛時易產生所謂的“駐波”現象，導致輪胎短時快速升溫，產生爆胎。而本技術所使用的彈性材質為固體，彈性固體回位比氣體快，同時因其良好的開式結構具有優良的散熱特性，而在制作過程中，引入了適當的原料，制得的聚氨酯彈性體耐高溫性也非常好，除不存在爆胎的風險，也避免了短時在胎體積聚大量熱能引發其他的機械故障，有利于車輛高速長時間行駛。?同時，不爆胎輪胎能有效避免目前充氣輪胎在虧氣時對兩側胎肩磨損加大本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種不會爆胎的開式結構輪胎，其輪胎的彈性緩沖材料采用橡膠或聚氨酯，由包裹著輪輞的較小的內圈部分和與地面接觸的聚氨酯或橡膠胎面結合在一起的較大的外圈部分所組成，內圈的軸徑小于外圈的軸徑，其間由位于內、外圈之間并平行于軸徑其軸向側視呈倒“V”形的支撐板或由位于兩輪圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環狀輻板和環狀輻板兩側呈“X”形交叉的支撐板所組成，其特征是：利用具有彈性緩沖性質的材料，在車輛輪輞及主要成分為聚氨酯或橡膠的接地面之間，建立一個緩沖及支撐帶。
2.根據權利要求1所述的一種不會爆胎的開式結構輪胎，其特征是：所述輪胎的徑向橫截面呈梯形，所述內圈部分較小，所述內外圈部分分別與輪輞和與地面接觸的聚氨酯或橡膠胎面粘合；
位于所述兩輪圈之間并平行于軸徑其軸向側視呈倒“V”形的支撐板每側外緣與半徑平面呈10°-30°的夾角，其“V”形夾角在10°-60°之間；位于環狀輻板兩側呈“X”形交叉的支撐板每側外緣與半徑平面呈10°-30°的夾角，同時位于環狀輻板兩側呈“X”形交叉的支撐板每側與內圈結合點與穿過此點的半徑延長線所作的平面夾角呈10°-40°；
一種不會爆胎的開式結構輪胎中，位于所述兩輪圈軸徑中線并垂直于兩輪圈軸徑的環狀輻板呈平面狀，它垂直于該輪胎的轉動軸線，并位于所述內外圈圓筒形構件的軸向端面的中間，每一條環狀輻板兩側...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王冰，余前孫，鄺銀歡，
申請(專利權)人：深圳市道爾輪胎科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：