一种轮胎用钢丝圈结构及缠绕盘的制作方法

本实用新型涉及一种子午线轮胎钢丝圈、缠绕该钢丝圈结构的缠绕盘及其缠绕方法。

背景技术：

现有子午线轮胎结构通常为胎体帘布绕过钢丝圈底部反包至轮胎外侧，所用的钢丝圈结构通常为六边形结构或四边形结构，在轮胎充气使用时，胎体帘线上的径向张力会传递给钢丝圈，钢丝圈底部与胎体帘布容易形成尖点接触，进而在钢丝圈的尖点位置与胎体产生应力集中而切断胎体帘线，造成轮胎爆胎或发生事故，重载轮胎尤为明显。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种可减少钢丝圈尖点位置对胎体帘布作用力的轮胎用钢丝圈结构。

一种轮胎用钢丝圈结构，所述钢丝圈结构的截面为一个类圆形钢丝圈结构，其自中心位置向外依次设有若干层，每一层均设有若干根钢丝圈，每一层均将上一层钢丝圈包裹其中，从中心往外的第二层开始，每一层的钢丝圈根数为n×6，整个钢丝圈包含的钢丝总根数为：1＋1×6＋2×6＋…（n-1）×6，其中，n为层数；且每根钢丝的直径均相等。

优选地，所述钢丝圈结构的底部形成一个类圆形的多边形结构，所述多边形结构的每相邻两边之间的夹角为150°。

进一步地，沿水平方向穿过钢丝圈结构截面的中线将该钢丝圈结构分为对称的上部和下部，其下部为七边形结构，每相邻两边之间的夹角为150°。

本实用新型所述类圆形钢丝圈结构，其底部结构能与胎体帘布实现多点接触，减少钢丝圈尖点位置对胎体帘布的作用力，与传统的六角形或四边形的钢丝圈结构相比，类圆形钢丝圈结构，可避免因胎体帘布在钢丝圈尖点位置单点接触产生的应力集中而造成的切断胎体的问题，提高了轮胎的承载能力和使用寿命。

本实用新型提出实现上述轮胎用钢丝圈结构缠绕的缠绕盘。

一种轮胎用钢丝圈结构的缠绕盘，缠绕盘为“类U形结构”，所述“类U形结构”由七条边组成，每相邻两边之间的夹角为150°。

本实用新型所述类U形结构的缠绕盘，为匹配类圆形钢丝圈结构而设计，作为钢丝圈缠绕过程中的基座，使钢丝在按设定的路径缠绕过程中，起到有效的固定和限位作用，避免了在缠绕过程中走偏或变形，从而得到所需的类圆形多边形钢丝圈。

本实用新型提出一种利用上述缠绕盘缠绕钢丝圈结构的方法，所述类圆形钢丝圈结构由一根钢丝在类U形结构的缠绕盘上一次缠绕而成，所述钢丝在附胶、储料后，通过钢丝圈缠绕机机头的水平方向和竖直方向的双向位移的控制及缠绕盘旋转角度的控制下，钢丝在压轮的导引下，从缠绕盘的最底边的一端开始沿左右方向往复向上的方式堆叠缠绕。

优选地，所述钢丝可以是单根钢丝或多根钢丝捻成的钢帘线。

本实用新型所述方法，利用一根钢丝自下而上堆叠缠绕，可以在传统的缠绕机上配置上述U形结构缠绕盘一次缠绕而成；在U形轮廓上，钢丝只需按设定的缠绕路径，一根钢丝即可一次缠绕出类圆形钢丝圈，再使用螺旋缠绕布进行包扎，即可得到一个截面很接近于圆形无明显的尖点的钢丝圈。

附图说明

图1是本实用新型所述钢丝圈结构。

图2是本实用新型所述类U形结构的缠绕盘。

图3是本实用新型所述钢丝圈结构的三种缠绕路径。

图中：1-钢丝圈；2-缠绕盘。

具体实施方式

实施例1。

本实用新型所述一种轮胎用钢丝圈结构，所述钢丝圈结构的截面为一个类圆形钢丝圈结构，其自中心位置向外依次设有若干层，每一层均设有若干根钢丝圈1，每一层均将上一层钢丝圈1包裹其中，从中心往外的第二层开始，每一层的钢丝圈1根数为n×6，整个钢丝圈1包含的钢丝总根数为：1＋1×6＋2×6＋…（n-1）×6，其中，n为层数；且每根钢丝的直径均相等。

本实用新型所述钢丝圈结构的底部为一个类圆形的多边形结构，所述多边形结构的每相邻两边之间的夹角为150°。沿水平方向穿过钢丝圈结构的中线将该钢丝圈结构分为对称的上部和下部，其下部为七边形结构，每相邻两边之间的夹角为150°。

为了实现上述钢丝圈结构的缠绕，本实用新型提出一种辅助上述钢丝圈结构缠绕的缠绕盘2，所述缠绕盘2为“类U形结构”，所述“类U形结构”由七条边组成，每相邻两边之间的夹角为150°。

具体缠绕方法如下：所述类圆形钢丝圈结构由一根钢丝在类U形结构的缠绕盘2上一次缠绕而成，钢丝在附胶、储料后，通过钢丝圈缠绕机机头的水平方向和竖直方向的双向位移的控制及缠绕盘2旋转角度的控制下，钢丝在压轮的导引下，从缠绕盘2的最底边的一端开始沿左右方向往复向上的方式堆叠缠绕。所述钢丝可以是单根钢丝或多根钢丝捻成的钢帘线。

实施例2。

本实施例为一个试验例。

本实用新型所述方法缠绕的钢丝圈结构为方案A，以现有技术六边形钢丝圈结构为方案B

方案A的结构为1+6+12+18+24类圆形结构，共61根钢丝；

方案B为5-6-7-8-9-8-7-6-5六边形结构，也是共61根；

经分析、计算：

在相同条件下，方案A钢丝圈结构与胎体的接触部位的应变能密度（SENER）的最大值为2.551×e-2 mJ/mm³，方案B钢丝圈结构与胎体的接触部位的应变能密度的最大值为7.266×e-02 mJ/mm³，应变能的峰值方案B是方案A的2.85倍；Mises应力方面，方案A的钢丝圈结构与胎体的接触部位的Mises应力为8.448e-01 MPa，方案B的钢丝圈结构与胎体的接触部位的Mises应力为1.445e-00 MPa，Mises应力的峰值方案B是方案A的1.71倍；由此可见，方案A比方案B的受力更均匀，方案B钢丝圈结构与胎体接触部位应力更集中，胎体与钢丝圈结构受力状况，方案A明显优于方案B。