专利名称：一种高强度带束层轮胎的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轮胎，尤其是涉及一种子午线轮胎。
背景技术：
现有的子午线轮胎的主要结构特点有以下几点1.胎体帘线各层间由一胎圈到另一胎圈呈子午线方向排列。轮胎内压对胎体帘线 产生的应力比普通斜交轮胎少一半，而且所有帘子线按照受力方向排列，每根帘线充分受 力；2.子午线轮胎带束层是主要受力部件，承受轮胎内压总伸张力的60-75% ；3.由于胎体帘线子午排列，能最大限度发挥帘线强力作用，但胎体侧部因层数少 柔软且刚性不够，法向变形较斜交轮胎增大25-30%，胎侧部位变形大，容易刺穿。根据上述的子午线轮胎的特点，带束层是子午线轮胎最主要的受力部分，它在很 大程度上决定着胎体的变形。直接影响到胎面的刚性，因此它对轮胎的耐磨性，行驶稳定 性、舒适性等有重要影响。但是轮胎在使用中带束层的受力并不均勻，其中受力大，两侧的 受力小，所以现有的轮胎的带束层的设计却没有考虑到这一点，一方面造成了轮胎容易破 损，另一方面也造成了生产成本上的极大浪费。另外，从理论上讲，带束层帘线角度(与轮胎赤道的夹角)越小，对胎体的箍紧作 用越好，胎面的刚性越强。但由于现行的生产工艺中，帘线角度过小，不仅使带束层的裁断 和接头等工艺操作复杂化，而且对轮胎使用性能不利，容易产生带束层脱层的危险。所以现 行的带束层帘线一般与轮胎周向呈15-20度角。但这种子午线轮胎的刚性还是受到了很 大的限制，一般带束层要采用较多层的结构来弥补其刚性上的缺陷。这就既增加了成本，同 时也增加了轮胎的重量，这就在轻型汽车对子午线轮胎的使用方面受到了很大的限制。为了减小带束层肩部的变形，提高子午线轮胎的胎肩刚性，减少变形生热，保护带 束层免受应力应变作用产生的疲劳损坏。保证在高速行驶时具有稳定的尺寸，提高胎面稳 定性、减少不均勻磨耗，意大利倍耐力公司设计了一种零度带束层结构的子午线轮胎，它在 带束层的两肩设有两层沿周向排列重叠缠两圈而成的环状增强带束条。它与普通结构带束 层子午线轮胎相比具有降低滚动阻力，节省燃料；降低生热，轮胎耐久安全，胎面稳定，提高 轮胎的侧向刚性等优点。但这种设计提高工艺的复杂程度，是以成本的较大提高为代价的， 而且，带束层的中心部位的刚性并没有得到有效提高，甚至由于其两侧带束层的刚性过大， 而中部的刚性较小，在轮胎的高压硫化当中，胎体两侧不会伸张，而中部产生较大的伸张， 造成轮胎畸形。为了解决上述这些问题，我公司设计出了一种“零角度带束层的子午线轮 胎”(即带束层帘线与轮胎赤道的角度在0-15度之间的子午线轮胎)，这种子午线轮胎的 带束层采用单根或若干根钢丝帘线螺旋盘绕的方式。为了满足这种带束层的生产需要，我 们检索了相关工艺装置，公开号为CNM71524的中国实用新型公开了钢丝带束层复胶挤出 机，它由钢丝帘线锭子架、挤出复胶装置、冷却牵引装置、裁断接头装置、包边装置及双工位 卷取装置所构成。该实用新型的优点在于将带束层分步分散的生产工序集中在一起，但无法满足“零角度带束层的子午线轮胎”的螺旋结构带束层的生产需求。公开号为CN1615229 的中国专利公开了一种建筑用车辆的充气子午线轮胎以及其带束层和这种轮胎的制造方 法，其中用帘线束来构成其宽度为胎面宽度的0. 25-0. 5倍的带束层中的至少一层，每个帘 线束由多段以大致相等的间隔彼此平行地布置的钢丝帘线形成，使帘线束和其附近的钢丝 帘线之间的距离大于那些在帘线束中的钢丝帘线之间的距离，钢丝帘线相对于轮胎的赤道 平面的交角被设定为0-15°，并且钢丝帘线的直径被设定为在1.0-6.0mm的范围内，而 且通过以下方式形成帘线束，即，在用橡胶层薄薄地涂覆形成帘线束的帘线之后使这些帘 线穿过插入件以整体地涂覆橡胶，由此可以防止在钢丝帘线的端部处出现的分离，从而改 善带束层耐久性。上述零度角带束层由于其在轮胎周向的形状是稳定的，即使在高压硫化 过程中也不会发生伸缩，因此，其硫化之后，带束层形成柱形结构，而在轮胎的使用过程中， 其两肩部的应力较为集中、磨损较大，容易出现带束层两侧胶体裂开、帘线外露的情况。在 斜交胎中，带束层在硫化过程中会由于中部伸张，其截面会产生一个弧形，即中间隆起的结 构，使得带束层两侧胶体不易裂形，但是在零度带束层轮胎中，由于带束层的刚性较大，硫 化过程中，其各部位几乎不会伸张，因此，现有技术中，还没有解决这个问题的先例。
发明内容本实用新型主要是解决现有技术所存在的子午线轮胎带束层中部强度不够，而两 侧的强度过大，造成成本的浪费的技术问题，提供一种带束层的中部强度有所加强，而两侧 强度适中，成本低、工艺简单的高强度带束层轮胎。本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种高强度带 束层轮胎，包括胎体、缓冲层、带束层、胎侧以及胎面，其特征在于所述的带束层的由1-5条 帘线并排构成帘线束，该帘线束外侧包覆有一层胶料，帘线束沿轮胎轴向螺旋盘绕而成，其 中带束层的中部设有加强部，该加强部设有双层或三层帘线，带束层加强部的宽度为带束 层总宽度的1/2-3/5，加强部两侧的帘线宽度分别为带束层总宽度的1/5-1/4。其中带束 层的中部设有加强部，该加强部设有双层或三层帘线。带束层的中部是主要的受力部位， 而其两侧的受力较小，从保证强度和节约成本两方面考虑，将带束层中部设为加强部，通过 双层或三层帘线实现。带束层加强部的宽度为带束层总宽度的1/2-3/5，加强部两侧的 帘线宽度分别为带束层总宽度的1/5-1/4的方案出于带束层受力的特点，占带束层总宽度 1/2-3/5的部受力最大的考虑进行设计的。作为优选，所述的带束层加强部为双层帘线时，其双层帘线部分的帘线束从第二 圈开始部分重叠于上一圈；带束层加强部为三层帘线时，其三层帘线部分的帘线束第二圈 部分重叠于第一圈，从第三圈开始部分重叠于上两圈。由于各圈帘线束之间倾斜相贴，在凹 凸不平的地面上使用时，各圈帘线束之间会产生弹性偏移，使得胎面与地面的接触面更大， 从而提高抓地性能，而且本方案也大简化了加工工艺。作为优选，所述的带束层从横截面看，帘线排布呈拱形结构，拱形的凸面朝外。由 于胎冠的两肩部的应力较为集中、磨损较大，容易出现带束层两侧胶体裂开、帘线外露的情 况，将帘线排布设计成拱形，使得其不容易出现因应力集中而帘线外露的情况，有效的提高 了轮胎的使用寿命。作为优选，所述的胎体包括内帘布层和外帘布层，内外帘布层均为钢丝帘线，内外
4帘布层之间设有胶体隔层，该胶体隔层处于胎体两侧及中间部分，其厚度为0. 9-1. 6mm，其 两侧末端平滑过度到0mm，所述的内外帘布层的帘线相互交错设置。该方案一改现有技术当 中胎体帘布层内双层帘线的结构，而采用两层帘布层，每层帘布层内设有一层帘线的结构， 两层帘布层之间设有胶体隔层，实现了各帘布层的帘线不会直接接触，即使考虑到长时间 的相对运动也不会出现直接接触的现象，提高了胎体的缓定性。作为优选，所述的内帘布层和外帘布层的两侧设有翻边，该翻边沿钢丝圈向外翻 转贴合于外帘布层上，内帘布层的两侧翻边分别比外帘布层两侧翻边长4-llmm，内帘布层 的两侧翻边分别将外帘布层两侧翻边包裹，内帘布层的翻边处设有内封层，内帘布层的两 侧翻边被设于内封层与外帘布层之间的包胶包裹。普通胎体为了防止帘布层两侧翻边在使 用中脱落，往往通过包胶直接将该翻边与胎侧直接包裹，但是由于本发明具有两层帘布层， 如果仍然用包胶直接包裹，在使用中由于应力集中，还是容易出现翻边脱胶的问题，而本 方案通过内帘布层的翻边包裹外帘布层翻边，再由包胶包裹内帘布层翻边，有效的解决了 这个问题，使得翻边更为牢固。作为优选，所述的带束层帘线芳香族聚酰胺纤维。芳香族聚酰胺帘线在胎体为钢 丝帘线的条件下，其强度相当可靠，而且柔韧性、耐屈挠性好，相同表面积的胎面在使用中 可以获得更大的与地面的接触面积，从而提高抓地性能。相比于现有的半钢胎都采用胎体 帘线为人造纤维帘线，带束层帘线为钢丝帘线的形式，本方案是半钢胎的一大创新。作为优选，所述的芳香族聚酰胺包括以下几种
权利要求1.一种高强度带束层轮胎，包括胎体、缓冲层(9)、带束层(10)、胎侧以及胎面 (11)，其特征在于所述的带束层(10)的由1-5条帘线(12)并排构成帘线束，该帘线束外侧 包覆有一层胶料，帘线束沿轮胎轴向螺旋盘绕而成，其中带束层的中部设有加强部(10-1)， 该加强部设有双层或三层帘线，带束层加强部的宽度为带束层总宽度的1/2-3/5，加强部两 侧的帘线宽度分别为带束层总宽度的1/5-1/4。
2.根据权利要求1所述的一种高强度带束层轮胎，其特征在于所述的带束层(10)加强 部(10-1)为双层帘线时，其双层帘线部分的帘线束从第二圈开始部分重叠于上一圈；带束 层加强部为三层帘线时，其三层帘线部分的帘线束第二圈部分重叠于第一圈，从第三圈开 始部分重叠于上两圈。
3.根据权利要求1或2所述的一种高强度带束层轮胎，其特征在于所述的带束层从横 截面看，帘线排布呈拱形结构，拱形的凸面朝外。
4.根据权利要求1所述的一种高强度带束层轮胎，其特征在于所述的胎体包括内帘布 层(1)和外帘布层C3)，内外帘布层均为钢丝帘线，内外帘布层之间设有胶体隔层O)，该胶 体隔层处于胎体两侧及中间部分，其厚度为0. 9-1. 6mm，其两侧末端平滑过度到0mm，所述 的内外帘布层的帘线相互交错设置。
5.根据权利要求4所述的一种高强度带束层轮胎，其特征在于所述的内帘布层(1)和 外帘布层C3)的两侧设有翻边，该翻边沿钢丝圈(7)向外翻转贴合于外帘布层上，内帘布层 的两侧翻边(1-1)分别比外帘布层两侧翻边(3-1)长4-llmm，内帘布层的两侧翻边分别将 外帘布层两侧翻边包裹，内帘布层的翻边处设有内封层(8)，内帘布层的两侧翻边(1-1)被 设于内封层(8)与外帘布层之间的包胶( 包裹。
6.根据权利要求4或5所述的一种高强度带束层轮胎，其特征在于所述的带束层帘线 为芳香族聚酰胺纤维。
专利摘要本实用新型涉及一种高强度带束层轮胎，包括胎体、缓冲层、带束层、胎侧以及胎面，所述的带束层的由1-5条帘线并排构成帘线束，该帘线束外侧包覆有一层胶料，帘线束沿轮胎轴向螺旋盘绕而成，其中带束层的中部设有加强部，该加强部设有双层或三层帘线，带束层加强部的宽度为带束层总宽度的(1/2)-(3/5)，加强部两侧的帘线宽度分别为带束层总宽度的(1/5)-(1/4)。带束层的中部是主要的受力部位，而其两侧的受力较小，从保证强度和节约成本两方面考虑，将带束层中部设为加强部，通过双层或三层帘线实现。具有中部强度有所加强，而两侧强度适中，成本低、工艺简单的特征。
文档编号D01F6/60GK201863645SQ20102024204
公开日2011年6月15日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者周明良 申请人:杭州零度轮胎技术有限公司