新型钢骨轮胎及其制造工艺的制作方法

本发明属于轮胎领域，涉及一种抗扎防爆的轮胎，具体涉及一种新型钢骨轮胎及其制造工艺。

背景技术：

车用轮胎一般分为轿车轮胎、载重轮胎、工程轮胎或巨型工程胎。其中轿车轮胎，轮胎行业称为半钢丝轮胎(胎冠区域有钢丝缠绕，胎侧没有钢丝，是纤维尼龙线做为骨架)一般直径在800毫米左右。载重轮胎，轮胎行业称为全钢轮胎(胎冠和胎侧都是钢丝做为骨架)一般直径在1000毫米以上。工程轮胎或巨型工程胎。现在所生产的轮胎“斜交轮胎”是用纤维尼龙帘布线多层做为轮胎骨架材料，另外一种用钢丝做骨架材料，轮胎行业称“子午线轮胎”，又称真空轮胎。一般直径在1.3米-5米。

现有技术中的车用轮胎，其目的是供车辆负重与地面接触行驶用。其不足之处是，易被玻璃渣、金属硬物等扎漏，易爆胎，而影响正常使用，每年都有由于轮胎爆胎造成车毁人亡的报道，为死伤者及其家人带来难以磨灭的伤痛，并且轮胎的加工工艺复杂，成本高。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种新型钢骨轮胎，该轮胎彻底解决了现有的车用轮胎易被扎漏，易爆胎，加工工艺复杂，成本高等不足，比现有钢骨轮胎防扎抗爆效果更佳优越。

本发明的另一目的在于提供上述新型钢骨轮胎的制造工艺，该工艺省去传统工艺中的易于出错的压延、裁断步骤，降低设备投入，减少不合格产品的产出。

为了实现上述目的，本发明提供一种新型钢骨轮胎，由内层密封橡胶层、复数横向u型薄钢片层、隔离橡胶层、胎侧橡胶层、胎冠内隔离橡胶层、复数纵向缠绕薄钢片层、胎冠内缓冲橡胶层、胎冠花纹橡胶层、胎圈钢丝构成；

其中，该复数横向u型薄钢片层沿轮胎周向(断面)平行分布于隔离橡胶层中，每层横向u型薄钢片层由复数横向u型薄钢片沿轮胎周向(断面)间隔排列；

每层横向u型薄钢片层中的横向u型薄钢片与相邻横向u型薄钢片层中的横向u型薄钢片交错排列；

该复数横向u型薄钢片两端与胎圈钢丝反钩挂连接；

该复数纵向缠绕薄钢片层沿轮胎纵向平行分布于胎冠内隔离橡胶层中，每层纵向缠绕薄钢片层由复数纵向缠绕薄钢片间隔排列；

每层纵向缠绕薄钢片层中的纵向缠绕薄钢片与相邻纵向缠绕薄钢片层中的纵向缠绕薄钢片交错排列。

其中，所述横向u型薄钢片层的层数为两至五层，相邻两层横向u型薄钢片层的层间距为2-3mm，同层中相邻横向u型薄钢片的钢片间距为6-40mm。

其中，所述横向u型薄钢片的长度为350mm-1500mm，宽度为10-50mm，厚度为0.2-1.2mm。

针对不同类型轮胎选择不同长度的横向u型薄钢片。

其中，所述横向u型薄钢片的宽度大于两片横向u型薄钢片之间的距离。

这种设计可使相邻两层横向u型薄钢片形成一完整钢片层。

其中，所述纵向缠绕薄钢片层的层数为二层至五层，相邻两层纵向缠绕薄钢片层的层间距为2-4mm，同层中相邻纵向缠绕薄钢片层的缠绕间距为3-30mm。

其中，所述纵向缠绕薄钢片的宽度为10-40mm，厚度为0.2-1mm。

纵向缠绕钢片长度是根据轮胎直径、大小不同，钢片长度也有所不同，其长度刚好绕轮胎一周，由于由内而外轮胎周长增加，同一轮胎外层纵向缠绕薄钢片长度比内层纵向缠绕薄钢片长。

其中，所述纵向缠绕薄钢片的宽度大于两片纵向缠绕薄钢片之间的距离。

这种设计可使相邻两层纵向缠绕薄钢片即可形成一完整钢片层。

本发明还提供一种上述新型钢骨轮胎的制造工艺，包括如下步骤：

步骤1、压出：将密炼后的橡胶通过挤出机和出片机压出内层密封橡胶层、隔离橡胶层、胎侧橡胶层、胎冠内隔离橡胶层、胎冠内缓冲橡胶层、胎冠花纹橡胶层；

其中橡胶为本领域的通用橡胶。

步骤2、制备横向u型薄钢片：将薄钢片通过冲压模具在冲压机上冲压成横向薄钢片，其中横向薄钢片通过定位连接筋连接成片状，再将冲压好的片状横向薄钢片冲压成规定的u型，然后进行整型、清洗、燥干、挂胶浆、燥干；

步骤3、制备纵向缠绕薄钢片：将薄钢片通过冲压模具在冲压机上冲压成型、然后进行整型、清洗、燥干、挂胶浆、燥干；

步骤4、成型：在轮胎成型机上：

1)装配轮胎内层密封橡胶层；

2)装配复数层片状横向u型薄钢片，相邻两层片状横向u型薄钢片之间通过一层隔离橡胶层进行压合，然后在最外层横向u型薄钢片层外压合一层隔离橡胶层；

3)在胎冠缠绕复数层纵向薄钢片，相邻两层纵向缠绕薄钢片之间通过一层胎冠内隔离橡胶层进行压合，然后在最外层纵向缠绕薄钢片层外压合胎冠内缓冲橡胶层、胎冠花纹橡胶层；

4)装配胎圈钢丝，并将横向u型薄钢片两端反钩挂在胎圈钢丝上，压合胎侧橡胶层，制成轮胎生胎；

步骤5、硫化：将成型后的生胎通过硫化处理变成准成品轮胎。

其中，步骤4-2)每层装配所述片状横向u型薄钢片2至8片。

步骤4-3)所述复数层纵向缠绕薄钢片的装配方法为：a)由内向外，单数层纵向缠绕薄钢片从左向右进行缠绕，双数层纵向缠绕薄钢片从右向左进行缠绕；或，b)由内向外，单数层纵向缠绕薄钢片从右向左进行缠绕，双数层纵向缠绕薄钢片从左向右进行缠绕。

实际生产中需要根据轮胎大小决定片状横向u型薄钢片的冲压数量和装配数量，如轿车轮胎每层冲压和装配2大片状，载重轮胎每层冲压和装配4大片状、工程轮胎每层冲压和装备8大片状。

所述横向u型薄钢片和纵向缠绕薄钢片均为不锈钢片。

在横向u型薄钢片和纵向缠绕薄钢片的挂胶浆步骤中使用的胶浆为美国洛德(lord)公司的开姆洛克(chemlok)型胶粘剂。该胶粘剂在硫化工序时可使橡胶在不锈钢片上发生化学反应，最终达到橡胶和不锈钢片的强力粘和。

本发明制造的新型钢骨轮胎装于车辆轮辋上，经充气嘴充入标准气压即可使用。

本发明提供的新型钢骨轮胎的特点在于：

本发明提供的新型钢骨轮胎中二层至五层横向u型薄钢片交错排列，每层薄钢片之间夹有隔离橡胶层，保证了不会因钢片之间产生摩擦而生热，并起到了刺不穿的保护层作用，同时又大大增加了胎侧强度及耐屈挠性。而在轮胎胎冠区域二层至五层的纵向缠绕薄钢片，每层薄钢片之间都有橡胶隔离橡胶层，大大增加了轮胎整体强度及抗冲击能力，保证了刺不穿、不爆胎。

本发明的制造工艺的改进之处在于：

现有“子午线”轮胎生产工艺是：炼胶、压出、压延、裁断、成型、硫化。在轮胎成型时必须要装有钢丝帘线，纤维尼龙帘线，经过压延、裁断，才能成型在轮胎胎体内。因此设备投入大，加工工艺复杂，非常容易出现错位，达不到合格轮胎标准，占生产轮胎设备投入的20％。

本发明的“新型钢骨轮胎”它的生产工艺是：炼胶、压出、成型、硫化，不再需要有压延、裁断，更不需要钢丝帘线和纤维尼龙帘线，减少了很多设备及原材料，工艺十分简便，成品合格率达99％。只要按照轮胎分类，轮胎规格尺寸大小，分别设计的薄钢片厚度在0.2毫米至1.6毫米，钢片宽窄长短，钢片的根数，钢片的层数，将钢片经过冲压机器上冲压成型、清洗、挂胶、组装成型硫化即可。减少人工、生产设备投入及原材料成本，省电，省时，减少了生产轮胎设备及生产成本20％。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种新型钢骨轮胎，通过横向u型薄钢片的交错排列在胎侧部和胎冠部沿轮胎周向(断面)形成可防止尖锐物体(如螺钉和钉子)刺穿的护罩，不仅可以防护轮胎着地区域，也可以保护轮胎侧面，进一步在胎冠部增加纵向薄钢片，使得轮胎着地区域另增加一种钢板防护，形成两种钢板防护，比现有的钢骨轮胎增加了数倍的防扎放爆效果，更适于军用、警用、工程用领域，保证复杂条件下轮胎的安全，从而进一步保证乘车人员的安全，也适用于普通民用、运输领域。

附图说明

图1为本发明提供的新型钢骨轮胎的一个优选实施例的横向剖面图。

图2为本发明提供的新型钢骨轮胎的一个优选实施例胎冠部纵向局部剖面图。

附图标记

1：内层密封橡胶层；2：第一层横向u型薄钢片层；3：隔离橡胶层；4：第二层横向u型薄钢片层；5：隔离橡胶层；6：第一层纵向缠绕薄钢片层；7：胎冠内隔离橡胶层；8：第二层纵向缠绕薄钢片层；9：胎冠内缓冲橡胶层；10：胎冠花纹橡胶层；11：胎圈钢丝；12：胎侧橡胶层。

具体实施方式

下面以具体实施例来说明本发明的技术方案，然并非用以限制本发明所要保护的范围。

本发明中未曾详细说明的部分为本领域的常规的技术。

实施例1

如图1和图2所示为本发明提供的新型钢骨轮胎的一优选实施例(轿车轮胎)，该实施例中由横向u型薄钢片层和纵向缠绕薄钢片层均为两层，具体结构包括：内层密封橡胶层1、第一层横向u型薄钢片层2、隔离橡胶层3、第二层横向u型薄钢片层4、隔离橡胶层5、第一层纵向缠绕薄钢片层6、胎冠内隔离橡胶层7、第二层纵向缠绕薄钢片层8、胎冠内缓冲橡胶层9、胎冠花纹橡胶层10、胎圈钢丝11、胎侧橡胶层12构成。

其中，第一层横向u型薄钢片层2和第二层横向u型薄钢片层4沿轮胎周向(断面)平行分布于隔离橡胶层3中，每层横向u型薄钢片层由复数横向u型薄钢片沿轮胎周向(断面)间隔排列。

第一层横向u型薄钢片层中的横向u型薄钢片与第二横向u型薄钢片层中的横向u型薄钢片交错排列。

这两层横向u型薄钢片两端均与胎圈钢丝11反钩挂连接。

第一层纵向缠绕薄钢片层6和第二层纵向缠绕薄钢片层8沿轮胎纵向平行分布于胎冠内隔离橡胶层7中，每层纵向缠绕薄钢片层由复数纵向缠绕薄钢片间隔排列。

第一层纵向缠绕薄钢片层6中的纵向缠绕薄钢片与第二层纵向缠绕薄钢片层8中的纵向缠绕薄钢片交错排列。

胎冠内隔离橡胶层7外侧为胎冠内缓冲橡胶层9，胎冠内缓冲橡胶层9外侧为胎冠花纹橡胶层10。

相邻两层横向u型薄钢片层的间距为3mm，同层中相邻横向u型薄钢片的钢片间距为6mm。

每片横向u型薄钢片的长度为400mm，宽度为10mm，厚度为0.2mm。

两层横向u型薄钢片交错排列时在两边形成重叠，使得两层薄钢片形成一完整的薄钢片层。

相邻两层纵向缠绕薄钢片层的层间距为3mm，同层中相邻纵向缠绕薄钢片层的缠绕间距为3mm。

纵向缠绕薄钢片的宽度为10mm，厚度为0.2mm。

实施例2

实施例2为实施例1中轿车轮胎的制造工艺：包括如下步骤：

步骤1、压出：将密炼后的橡胶通过挤出机和出片机压出内层密封橡胶层、隔离橡胶层、胎侧橡胶层、胎冠内隔离橡胶层、胎冠内缓冲橡胶层、胎冠花纹橡胶层；

步骤2、制备横向u型薄钢片：将薄钢片通过冲压模具在冲压机上冲压成横向薄钢片，其中横向薄钢片通过定位连接筋连接成片状，轿车轮胎可冲压成2大片状，再将冲压好的片状横向薄钢片冲压成u型，然后进行整型、清洗、燥干、挂胶浆、燥干；

步骤3、制备纵向缠绕薄钢片：将薄钢片通过冲压模具在冲压机上冲压成型、然后进行整型、清洗、燥干、挂胶浆、燥干；

步骤4、成型：在轮胎成型机上：

1)装配轮胎内层密封橡胶层；

2)装配两层片状横向u型薄钢片，每层装配2片，相邻两层片状横向u型薄钢片之间通过一层隔离橡胶层进行压合，然后在最外层横向u型薄钢片层外压合一层隔离橡胶层；

3)在胎冠装配两层纵向缠绕薄钢片，第一层纵向缠绕薄钢片层的纵向缠绕薄钢片从左向右缠绕，第二层纵向缠绕薄钢片层的纵向缠绕薄钢片从右向左缠绕，相邻两层纵向缠绕薄钢片之间通过一层胎冠内隔离橡胶层进行压合，然后在最外层纵向缠绕薄钢片层外压合胎冠内缓冲橡胶层、胎冠花纹橡胶层；

4)装配胎圈钢丝，并将横向u型薄钢片两端反钩挂在胎圈钢丝上，压合胎侧橡胶层，制成轮胎生胎；

步骤5、硫化：将成型后的生胎通过硫化处理变成准成品轮胎。

本实施例制造的轮胎装于轿车车辆轮辋上，经充气嘴(图中未显示)充入标准气压即可使用。

实施例3

本实施例为本发明提供的新型钢骨轮胎的另一优选实施例(载重轮胎)，该实施例中由横向u型薄钢片层增加为三层，纵向缠绕薄钢片层增加为四层，其他结构与实施例1相同。

其中相邻两层横向u型薄钢片层的间距为2mm，同层中相邻横向u型薄钢片的钢片间距为12mm。

每片横向u型薄钢片的长度为700mm，宽度为20mm，厚度为0.4mm。

相邻两层纵向缠绕薄钢片层的层间距为3mm，同层中相邻纵向缠绕薄钢片层的缠绕间距为5mm。

纵向缠绕薄钢片的宽度为18mm，厚度为0.3mm。

制造中冲压片状横向u型薄钢片为4大片状，装配时每层装配4片片状横向u型薄钢片。

纵向缠绕薄钢片的缠绕方式为第一层从左往右进行缠绕；第二层从右往左进行缠绕；第三层从左往右进行缠绕；第四层从右往左进行缠绕。

实施例4

本实施例为本发明提供的新型钢骨轮胎的另一优选实施例(工程轮胎)，该实施例中由横向u型薄钢片层增加为五层，纵向缠绕薄钢片层增加为五层，其他结构与实施例1相同。

其中相邻两层横向u型薄钢片层的间距为3mm，同层中相邻横向u型薄钢片的钢片间距为35mm。

每片横向u型薄钢片的长度为1200mm，宽度为50mm，厚度为1mm。

相邻两层纵向缠绕薄钢片层的层间距为4mm，同层中相邻纵向缠绕薄钢片层的缠绕间距为30mm。

纵向缠绕薄钢片的宽度为35mm，厚度为0.8mm。

制造中冲压片状横向u型薄钢片为8大片状，装配时每层装配8片片状横向u型薄钢片。

纵向缠绕薄钢片的缠绕方式为第一层从右往左进行缠绕；第二层从左往右进行缠绕；第三层从右往左进行缠绕；第四层从左往右进行缠绕；第五层从右往左进行缠绕。

本发明提供一种新型钢骨轮胎及其制造工艺，在轮胎胎侧形成横向钢片防护层，在着地区域(胎冠)形成横向加纵向的钢片防护层，使得着地区域的抗扎抗爆胎能力成倍增加，更加适合现有复杂路面情况。