新型鋼骨輪胎及其制造工藝的制作方法

本發明屬于輪胎領域，涉及一種抗扎防爆的輪胎，具體涉及一種新型鋼骨輪胎及其制造工藝。

背景技術：

車用輪胎一般分為轎車輪胎、載重輪胎、工程輪胎或巨型工程胎。其中轎車輪胎，輪胎行業稱為半鋼絲輪胎(胎冠區域有鋼絲纏繞，胎側沒有鋼絲，是纖維尼龍線做為骨架)一般直徑在800毫米左右。載重輪胎，輪胎行業稱為全鋼輪胎(胎冠和胎側都是鋼絲做為骨架)一般直徑在1000毫米以上。工程輪胎或巨型工程胎。現在所生產的輪胎“斜交輪胎”是用纖維尼龍簾布線多層做為輪胎骨架材料，另外一種用鋼絲做骨架材料，輪胎行業稱“子午線輪胎”，又稱真空輪胎。一般直徑在1.3米-5米。

現有技術中的車用輪胎，其目的是供車輛負重與地面接觸行駛用。其不足之處是，易被玻璃渣、金屬硬物等扎漏，易爆胎，而影響正常使用，每年都有由于輪胎爆胎造成車毀人亡的報道，為死傷者及其家人帶來難以磨滅的傷痛，并且輪胎的加工工藝復雜，成本高。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種新型鋼骨輪胎，該輪胎徹底解決了現有的車用輪胎易被扎漏，易爆胎，加工工藝復雜，成本高等不足，比現有鋼骨輪胎防扎抗爆效果更佳優越。

本發明的另一目的在于提供上述新型鋼骨輪胎的制造工藝，該工藝省去傳統工藝中的易于出錯的壓延、裁斷步驟，降低設備投入，減少不合格產品的產出。

為了實現上述目的，本發明提供一種新型鋼骨輪胎，由內層密封橡膠層、復數橫向u型薄鋼片層、隔離橡膠層、胎側橡膠層、胎冠內隔離橡膠層、復數縱向纏繞薄鋼片層、胎冠內緩沖橡膠層、胎冠花紋橡膠層、胎圈鋼絲構成；

其中，該復數橫向u型薄鋼片層沿輪胎周向(斷面)平行分布于隔離橡膠層中，每層橫向u型薄鋼片層由復數橫向u型薄鋼片沿輪胎周向(斷面)間隔排列；

每層橫向u型薄鋼片層中的橫向u型薄鋼片與相鄰橫向u型薄鋼片層中的橫向u型薄鋼片交錯排列；

該復數橫向u型薄鋼片兩端與胎圈鋼絲反鉤掛連接；

該復數縱向纏繞薄鋼片層沿輪胎縱向平行分布于胎冠內隔離橡膠層中，每層縱向纏繞薄鋼片層由復數縱向纏繞薄鋼片間隔排列；

每層縱向纏繞薄鋼片層中的縱向纏繞薄鋼片與相鄰縱向纏繞薄鋼片層中的縱向纏繞薄鋼片交錯排列。

其中，所述橫向u型薄鋼片層的層數為兩至五層，相鄰兩層橫向u型薄鋼片層的層間距為2-3mm，同層中相鄰橫向u型薄鋼片的鋼片間距為6-40mm。

其中，所述橫向u型薄鋼片的長度為350mm-1500mm，寬度為10-50mm，厚度為0.2-1.2mm。

針對不同類型輪胎選擇不同長度的橫向u型薄鋼片。

其中，所述橫向u型薄鋼片的寬度大于兩片橫向u型薄鋼片之間的距離。

這種設計可使相鄰兩層橫向u型薄鋼片形成一完整鋼片層。

其中，所述縱向纏繞薄鋼片層的層數為二層至五層，相鄰兩層縱向纏繞薄鋼片層的層間距為2-4mm，同層中相鄰縱向纏繞薄鋼片層的纏繞間距為3-30mm。

其中，所述縱向纏繞薄鋼片的寬度為10-40mm，厚度為0.2-1mm。

縱向纏繞鋼片長度是根據輪胎直徑、大小不同，鋼片長度也有所不同，其長度剛好繞輪胎一周，由于由內而外輪胎周長增加，同一輪胎外層縱向纏繞薄鋼片長度比內層縱向纏繞薄鋼片長。

其中，所述縱向纏繞薄鋼片的寬度大于兩片縱向纏繞薄鋼片之間的距離。

這種設計可使相鄰兩層縱向纏繞薄鋼片即可形成一完整鋼片層。

本發明還提供一種上述新型鋼骨輪胎的制造工藝，包括如下步驟：

步驟1、壓出：將密煉后的橡膠通過擠出機和出片機壓出內層密封橡膠層、隔離橡膠層、胎側橡膠層、胎冠內隔離橡膠層、胎冠內緩沖橡膠層、胎冠花紋橡膠層；

其中橡膠為本領域的通用橡膠。

步驟2、制備橫向u型薄鋼片：將薄鋼片通過沖壓模具在沖壓機上沖壓成橫向薄鋼片，其中橫向薄鋼片通過定位連接筋連接成片狀，再將沖壓好的片狀橫向薄鋼片沖壓成規定的u型，然后進行整型、清洗、燥干、掛膠漿、燥干；

步驟3、制備縱向纏繞薄鋼片：將薄鋼片通過沖壓模具在沖壓機上沖壓成型、然后進行整型、清洗、燥干、掛膠漿、燥干；

步驟4、成型：在輪胎成型機上：

1)裝配輪胎內層密封橡膠層；

2)裝配復數層片狀橫向u型薄鋼片，相鄰兩層片狀橫向u型薄鋼片之間通過一層隔離橡膠層進行壓合，然后在最外層橫向u型薄鋼片層外壓合一層隔離橡膠層；

3)在胎冠纏繞復數層縱向薄鋼片，相鄰兩層縱向纏繞薄鋼片之間通過一層胎冠內隔離橡膠層進行壓合，然后在最外層縱向纏繞薄鋼片層外壓合胎冠內緩沖橡膠層、胎冠花紋橡膠層；

4)裝配胎圈鋼絲，并將橫向u型薄鋼片兩端反鉤掛在胎圈鋼絲上，壓合胎側橡膠層，制成輪胎生胎；

步驟5、硫化：將成型后的生胎通過硫化處理變成準成品輪胎。

其中，步驟4-2)每層裝配所述片狀橫向u型薄鋼片2至8片。

步驟4-3)所述復數層縱向纏繞薄鋼片的裝配方法為：a)由內向外，單數層縱向纏繞薄鋼片從左向右進行纏繞，雙數層縱向纏繞薄鋼片從右向左進行纏繞；或，b)由內向外，單數層縱向纏繞薄鋼片從右向左進行纏繞，雙數層縱向纏繞薄鋼片從左向右進行纏繞。

實際生產中需要根據輪胎大小決定片狀橫向u型薄鋼片的沖壓數量和裝配數量，如轎車輪胎每層沖壓和裝配2大片狀，載重輪胎每層沖壓和裝配4大片狀、工程輪胎每層沖壓和裝備8大片狀。

所述橫向u型薄鋼片和縱向纏繞薄鋼片均為不銹鋼片。

在橫向u型薄鋼片和縱向纏繞薄鋼片的掛膠漿步驟中使用的膠漿為美國洛德(lord)公司的開姆洛克(chemlok)型膠粘劑。該膠粘劑在硫化工序時可使橡膠在不銹鋼片上發生化學反應，最終達到橡膠和不銹鋼片的強力粘和。

本發明制造的新型鋼骨輪胎裝于車輛輪輞上，經充氣嘴充入標準氣壓即可使用。

本發明提供的新型鋼骨輪胎的特點在于：

本發明提供的新型鋼骨輪胎中二層至五層橫向u型薄鋼片交錯排列，每層薄鋼片之間夾有隔離橡膠層，保證了不會因鋼片之間產生摩擦而生熱，并起到了刺不穿的保護層作用，同時又大大增加了胎側強度及耐屈撓性。而在輪胎胎冠區域二層至五層的縱向纏繞薄鋼片，每層薄鋼片之間都有橡膠隔離橡膠層，大大增加了輪胎整體強度及抗沖擊能力，保證了刺不穿、不爆胎。

本發明的制造工藝的改進之處在于：

現有“子午線”輪胎生產工藝是：煉膠、壓出、壓延、裁斷、成型、硫化。在輪胎成型時必須要裝有鋼絲簾線，纖維尼龍簾線，經過壓延、裁斷，才能成型在輪胎胎體內。因此設備投入大，加工工藝復雜，非常容易出現錯位，達不到合格輪胎標準，占生產輪胎設備投入的20％。

本發明的“新型鋼骨輪胎”它的生產工藝是：煉膠、壓出、成型、硫化，不再需要有壓延、裁斷，更不需要鋼絲簾線和纖維尼龍簾線，減少了很多設備及原材料，工藝十分簡便，成品合格率達99％。只要按照輪胎分類，輪胎規格尺寸大小，分別設計的薄鋼片厚度在0.2毫米至1.6毫米，鋼片寬窄長短，鋼片的根數，鋼片的層數，將鋼片經過沖壓機器上沖壓成型、清洗、掛膠、組裝成型硫化即可。減少人工、生產設備投入及原材料成本，省電，省時，減少了生產輪胎設備及生產成本20％。

本發明的有益效果在于：

本發明提供的一種新型鋼骨輪胎，通過橫向u型薄鋼片的交錯排列在胎側部和胎冠部沿輪胎周向(斷面)形成可防止尖銳物體(如螺釘和釘子)刺穿的護罩，不僅可以防護輪胎著地區域，也可以保護輪胎側面，進一步在胎冠部增加縱向薄鋼片，使得輪胎著地區域另增加一種鋼板防護，形成兩種鋼板防護，比現有的鋼骨輪胎增加了數倍的防扎放爆效果，更適于軍用、警用、工程用領域，保證復雜條件下輪胎的安全，從而進一步保證乘車人員的安全，也適用于普通民用、運輸領域。

附圖說明

圖1為本發明提供的新型鋼骨輪胎的一個優選實施例的橫向剖面圖。

圖2為本發明提供的新型鋼骨輪胎的一個優選實施例胎冠部縱向局部剖面圖。

附圖標記

1：內層密封橡膠層；2：第一層橫向u型薄鋼片層；3：隔離橡膠層；4：第二層橫向u型薄鋼片層；5：隔離橡膠層；6：第一層縱向纏繞薄鋼片層；7：胎冠內隔離橡膠層；8：第二層縱向纏繞薄鋼片層；9：胎冠內緩沖橡膠層；10：胎冠花紋橡膠層；11：胎圈鋼絲；12：胎側橡膠層。

具體實施方式

下面以具體實施例來說明本發明的技術方案，然并非用以限制本發明所要保護的范圍。

本發明中未曾詳細說明的部分為本領域的常規的技術。

實施例1

如圖1和圖2所示為本發明提供的新型鋼骨輪胎的一優選實施例(轎車輪胎)，該實施例中由橫向u型薄鋼片層和縱向纏繞薄鋼片層均為兩層，具體結構包括：內層密封橡膠層1、第一層橫向u型薄鋼片層2、隔離橡膠層3、第二層橫向u型薄鋼片層4、隔離橡膠層5、第一層縱向纏繞薄鋼片層6、胎冠內隔離橡膠層7、第二層縱向纏繞薄鋼片層8、胎冠內緩沖橡膠層9、胎冠花紋橡膠層10、胎圈鋼絲11、胎側橡膠層12構成。

其中，第一層橫向u型薄鋼片層2和第二層橫向u型薄鋼片層4沿輪胎周向(斷面)平行分布于隔離橡膠層3中，每層橫向u型薄鋼片層由復數橫向u型薄鋼片沿輪胎周向(斷面)間隔排列。

第一層橫向u型薄鋼片層中的橫向u型薄鋼片與第二橫向u型薄鋼片層中的橫向u型薄鋼片交錯排列。

這兩層橫向u型薄鋼片兩端均與胎圈鋼絲11反鉤掛連接。

第一層縱向纏繞薄鋼片層6和第二層縱向纏繞薄鋼片層8沿輪胎縱向平行分布于胎冠內隔離橡膠層7中，每層縱向纏繞薄鋼片層由復數縱向纏繞薄鋼片間隔排列。

第一層縱向纏繞薄鋼片層6中的縱向纏繞薄鋼片與第二層縱向纏繞薄鋼片層8中的縱向纏繞薄鋼片交錯排列。

胎冠內隔離橡膠層7外側為胎冠內緩沖橡膠層9，胎冠內緩沖橡膠層9外側為胎冠花紋橡膠層10。

相鄰兩層橫向u型薄鋼片層的間距為3mm，同層中相鄰橫向u型薄鋼片的鋼片間距為6mm。

每片橫向u型薄鋼片的長度為400mm，寬度為10mm，厚度為0.2mm。

兩層橫向u型薄鋼片交錯排列時在兩邊形成重疊，使得兩層薄鋼片形成一完整的薄鋼片層。

相鄰兩層縱向纏繞薄鋼片層的層間距為3mm，同層中相鄰縱向纏繞薄鋼片層的纏繞間距為3mm。

縱向纏繞薄鋼片的寬度為10mm，厚度為0.2mm。

實施例2

實施例2為實施例1中轎車輪胎的制造工藝：包括如下步驟：

步驟1、壓出：將密煉后的橡膠通過擠出機和出片機壓出內層密封橡膠層、隔離橡膠層、胎側橡膠層、胎冠內隔離橡膠層、胎冠內緩沖橡膠層、胎冠花紋橡膠層；

步驟2、制備橫向u型薄鋼片：將薄鋼片通過沖壓模具在沖壓機上沖壓成橫向薄鋼片，其中橫向薄鋼片通過定位連接筋連接成片狀，轎車輪胎可沖壓成2大片狀，再將沖壓好的片狀橫向薄鋼片沖壓成u型，然后進行整型、清洗、燥干、掛膠漿、燥干；

步驟3、制備縱向纏繞薄鋼片：將薄鋼片通過沖壓模具在沖壓機上沖壓成型、然后進行整型、清洗、燥干、掛膠漿、燥干；

步驟4、成型：在輪胎成型機上：

1)裝配輪胎內層密封橡膠層；

2)裝配兩層片狀橫向u型薄鋼片，每層裝配2片，相鄰兩層片狀橫向u型薄鋼片之間通過一層隔離橡膠層進行壓合，然后在最外層橫向u型薄鋼片層外壓合一層隔離橡膠層；

3)在胎冠裝配兩層縱向纏繞薄鋼片，第一層縱向纏繞薄鋼片層的縱向纏繞薄鋼片從左向右纏繞，第二層縱向纏繞薄鋼片層的縱向纏繞薄鋼片從右向左纏繞，相鄰兩層縱向纏繞薄鋼片之間通過一層胎冠內隔離橡膠層進行壓合，然后在最外層縱向纏繞薄鋼片層外壓合胎冠內緩沖橡膠層、胎冠花紋橡膠層；

4)裝配胎圈鋼絲，并將橫向u型薄鋼片兩端反鉤掛在胎圈鋼絲上，壓合胎側橡膠層，制成輪胎生胎；

步驟5、硫化：將成型后的生胎通過硫化處理變成準成品輪胎。

本實施例制造的輪胎裝于轎車車輛輪輞上，經充氣嘴(圖中未顯示)充入標準氣壓即可使用。

實施例3

本實施例為本發明提供的新型鋼骨輪胎的另一優選實施例(載重輪胎)，該實施例中由橫向u型薄鋼片層增加為三層，縱向纏繞薄鋼片層增加為四層，其他結構與實施例1相同。

其中相鄰兩層橫向u型薄鋼片層的間距為2mm，同層中相鄰橫向u型薄鋼片的鋼片間距為12mm。

每片橫向u型薄鋼片的長度為700mm，寬度為20mm，厚度為0.4mm。

相鄰兩層縱向纏繞薄鋼片層的層間距為3mm，同層中相鄰縱向纏繞薄鋼片層的纏繞間距為5mm。

縱向纏繞薄鋼片的寬度為18mm，厚度為0.3mm。

制造中沖壓片狀橫向u型薄鋼片為4大片狀，裝配時每層裝配4片片狀橫向u型薄鋼片。

縱向纏繞薄鋼片的纏繞方式為第一層從左往右進行纏繞；第二層從右往左進行纏繞；第三層從左往右進行纏繞；第四層從右往左進行纏繞。

實施例4

本實施例為本發明提供的新型鋼骨輪胎的另一優選實施例(工程輪胎)，該實施例中由橫向u型薄鋼片層增加為五層，縱向纏繞薄鋼片層增加為五層，其他結構與實施例1相同。

其中相鄰兩層橫向u型薄鋼片層的間距為3mm，同層中相鄰橫向u型薄鋼片的鋼片間距為35mm。

每片橫向u型薄鋼片的長度為1200mm，寬度為50mm，厚度為1mm。

相鄰兩層縱向纏繞薄鋼片層的層間距為4mm，同層中相鄰縱向纏繞薄鋼片層的纏繞間距為30mm。

縱向纏繞薄鋼片的寬度為35mm，厚度為0.8mm。

制造中沖壓片狀橫向u型薄鋼片為8大片狀，裝配時每層裝配8片片狀橫向u型薄鋼片。

縱向纏繞薄鋼片的纏繞方式為第一層從右往左進行纏繞；第二層從左往右進行纏繞；第三層從右往左進行纏繞；第四層從左往右進行纏繞；第五層從右往左進行纏繞。

本發明提供一種新型鋼骨輪胎及其制造工藝，在輪胎胎側形成橫向鋼片防護層，在著地區域(胎冠)形成橫向加縱向的鋼片防護層，使得著地區域的抗扎抗爆胎能力成倍增加，更加適合現有復雜路面情況。