一种11×27结构的钢丝帘线的制作方法

本发明属于钢丝帘线技术领域，具体涉及一种11×27结构的钢丝帘线。

背景技术：

钢丝帘线是子午线工程轮胎骨架材料中的重要组成部分，子午线工程轮胎常用的7×﹙3+9+15×0.245﹚+0.245结构的钢丝帘线，由一股3+9+15×0.245芯股钢丝、六股3+9+15×0.245外层股钢丝和一根0.245mm外缠丝编捻而成，3+9+15×0.245捻向为zzz、捻距为6.3/12.5/18.0mm、各层股线排列较紧密，外层股钢丝之间间隙较小，橡胶不能有效渗透到芯股钢丝致使帘线内部空气含量较高。钢丝帘线的结构及其强度、弯曲刚度以及与橡胶的粘合性能对轮胎有着直接的影响，仅通过对钢丝帘线生产工艺的控制并不能完全弥补由于结构设计不合理而存在的缺陷。在子午线轮胎的使用过程中，容易因钢丝帘线强度不足或钢丝锈蚀和磨损导致帘线承载能力失效的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种11×27结构的钢丝帘线，以解决现有技术中钢丝帘线外层股之间间隙小，橡胶不能有效渗透到芯股钢丝致使帘线内部空气含量较高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种11×27结构的钢丝帘线，由三股芯股钢丝和八股外层股钢丝编捻而成，八股外层股钢丝均匀排布在三股芯股钢丝周围形成截面为圆形的钢丝帘线，每股芯股钢丝包括由三根钢丝单丝组成的第一层、由九根钢丝单丝围绕三根钢丝单丝编捻而成的第二层以及由十五根钢丝单丝围绕九根钢丝单丝编捻而成的第三层，每股外层股钢丝也包括由三根钢丝单丝组成的第一层、由九根钢丝单丝围绕三根钢丝单丝编捻而成的第二层以及由十五根钢丝单丝围绕九根钢丝单丝编捻而成的第三层，其中芯股钢丝和外层股钢丝中钢丝单丝的直径、捻向均相同，芯股钢丝中第一层钢丝单丝的捻距与外层股钢丝中第一层钢丝单丝的捻距相同，芯股钢丝中第二层钢丝单丝的捻距与外层股钢丝中第二层钢丝单丝的捻距相同，芯股钢丝中第三层钢丝单丝的捻距与外层股钢丝中第三层钢丝单丝的捻距相同；芯股钢丝和外层股钢丝编捻的捻向相同，芯股钢丝编捻的捻距是外层股钢丝编捻捻距的0.5倍。

进一步地，所述芯股钢丝和外层股钢丝的捻向均为s捻，所述芯股钢丝和外层股钢丝中第一层、第二层和第三层钢丝单丝的捻向均为z捻。

进一步地，所述芯股钢丝和外层股钢丝的捻向均为z捻，所述芯股钢丝和外层股钢丝中第一层、第二层和第三层钢丝单丝的捻向均为s捻。

进一步地，所述外层股钢丝编捻的捻距为40.0～60.0mm。

进一步地，所述芯股钢丝编捻的捻距为25.0mm，所述外层股钢丝编捻的捻距为50.0mm。

进一步地，所述芯股钢丝和外层股钢丝中钢丝单丝的直径为0.165～0.38mm。

进一步地，所述芯股钢丝和外层股钢丝中钢丝单丝的直径为0.245mm。

进一步地，所述芯股钢丝和外层股钢丝中第一层钢丝单丝编捻的捻距为6.3mm、第二层钢丝单丝编捻的捻距为12.5mm、第三层钢丝单丝编捻的捻距为18.0mm。

进一步地，所述芯股钢丝和外层股钢丝的直径均为1.5mm。

进一步地，所述芯股钢丝和外层股钢丝的强度等级为普通强度nt、高强度ht、超高强度st、特高强度ut和极高强度mt中的任一种。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

(1)本发明所述一种11×27结构的钢丝帘线，外层股钢丝之间的间隙较大，有利于橡胶充分渗入到芯股钢丝，避免了因没有渗入足够的橡胶导致各层钢丝之间的点接触摩擦，进而避免了钢丝帘线承载能力因磨损而失效的问题；

(2)本发明所述一种11×27结构的钢丝帘线，可用作工程车辆子午线轮胎和橡胶软管增强用钢丝帘线，改善了轮胎及橡胶软管的抗腐蚀、耐疲劳、抗冲击性能及粘合保持力，提高了轮胎和橡胶软管的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种11×27结构的钢丝帘线的截面示意图；

图2是现有技术中常用的7×﹙3+9+15×d﹚+d1结构钢丝帘线的截面示意图；

图中：1、4芯股钢丝；2、5外层股钢丝；6外缠钢丝；d1、d1’第一层钢丝单丝；d2、d2’第二层钢丝单丝；d3、d3’第三层钢丝单丝。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示，一种11×27结构的钢丝帘线，可用于增强工程车辆子午线轮胎和橡胶软管，由三股3+9+15×d芯股钢丝1、和八股3+9+15×d外层股钢丝2编捻而成，钢丝帘线的截面为圆形，八股外层股钢丝2围绕芯股钢丝1的周围编捻形成八股外层股钢丝2均匀排布在三股芯股钢丝1周围的结构。其中，芯股钢丝1和外层股钢丝2均由三根第一层钢丝单丝d1、九根第二层钢丝单丝d2和十五根第三层钢丝单丝d3编捻而成，九根第二层钢丝单丝d2围绕三根钢丝单丝编捻、十五根第三层钢丝单丝d3围绕九根第二层钢丝单丝d2编捻。芯股钢丝1和外层股钢丝2中各层钢丝单丝的直径均相同，选用钢丝单丝直径范围为0.165～0.38mm。芯股钢丝1和外层股钢丝2中各层钢丝单丝的捻向均相同。芯股钢丝1中第一层钢丝单丝d1的捻距与外层股钢丝2中第一层钢丝单丝d1的捻距相同，芯股钢丝1中第二层钢丝单丝d2的捻距与外层股钢丝2中第二层钢丝单丝d2的捻距相同，芯股钢丝1中第三层钢丝单丝d3的捻距与外层股钢丝2中第三层钢丝单丝d3的捻距相同。本发明通过改变钢丝帘线的结构，弥补因钢丝帘线结构设计不合理带来的缺陷，提高钢丝帘线的渗胶性能、抗冲击及耐疲劳性能，减小轮胎或橡胶软管用钢丝帘线股与股之间的空气含量，提高轮胎或橡胶软管帘布强度等级。芯股钢丝1和外层股钢丝2编捻的捻向相同；芯股钢丝1编捻的捻距是外层股钢丝2编捻捻距的0.5倍，增大了各层钢丝之间的接触面积，减小了钢丝帘线各层钢丝之间的点接触摩擦，避免了工程子午线轮胎或橡胶软管使用过程中因各层钢丝点接触磨损出现帘线承载能力失效的问题，提高了工程子午线轮胎或橡胶软管的渗胶性能、抗腐蚀、耐疲劳和抗冲击性能及粘合保持力，提高了轮胎或橡胶软管的使用寿命。

芯股钢丝1和外层股钢丝2的强度等级为普通强度nt、高强度ht、超高强度st、特高强度ut或极高强度mt。本发明适用于对普通强度nt、高强度ht、超高强度st、特高强度ut或极高强度mt不同强度等级的钢丝进行编捻，能够提高编捻形成的钢丝帘线的强度要求、渗胶性能和抗冲击、耐疲劳性能。

实施例一：

本实施例中芯股钢丝1和外层股钢丝2中选用的各层钢丝单丝的直径均为0.245mm。芯股钢丝1和外层股钢丝2中第一层钢丝单丝d1编捻的捻距为6.3mm，第二层钢丝单丝d2编捻的捻距为12.5mm，第三层钢丝单丝d3编捻的捻距为18.0mm。芯股钢丝1编捻的捻距是外层股钢丝2编捻捻距的0.5倍。芯股钢丝1与外层股钢丝2采用相同捻向，均为s捻。本实施例﹙3+8﹚×﹙3+9+15×0.245﹚钢帘线结构用于工程车辆子午线轮胎和橡胶软管增强用钢丝帘线。

表1为现有技术中子午线轮胎常用的7×﹙3+9+15×0.245﹚+0.245ht结构钢丝帘线与本发明实施例一的性能指标对比表：

表1

图2是现有技术中常用的7×﹙3+9+15×d﹚+d1结构钢丝帘线的截面示意图，结合图1、图2、表1可以看出，7×﹙3+9+15×0.245﹚+0.245ht结构钢丝帘线的直径为4.84mm，芯股钢丝4中各层钢丝单丝、外层股钢丝5中各层钢丝单丝均为zzz捻，外层股钢丝5为s捻，外缠钢丝6的捻向为z捻，芯股钢丝4和外层股钢丝5中第一层钢丝单丝d1’的捻距为6.3mm，第二层钢丝单丝d2’的捻距为12.5mm，第三层钢丝单丝d3’的捻距为18.0mm，外层股钢丝5的捻距为55.0mm，外缠钢6的捻距为5.0mm，破断力≥22385n，帘线直径为4.84mm，破断力/帘线直径为4625n/(mm)，粘合力≥2600n/25mm；本发明实施例一的钢丝帘线的直径为6.0mm，芯股钢丝1和外层股钢丝2中各层钢丝单丝均为zzz捻，芯股钢丝1和外层股钢丝2均为s捻，芯股钢丝1的捻距为25.0mm，外层股钢丝2的捻距为50.0mm，破断力≥31000n，破断力/帘线直径为5166.6n/(mm)，粘合力≥4800n/25mm；两者相比，本发明实施例一采用相同强度等级的钢丝股线，通过增加股线数量提高钢丝帘线强度、渗胶率及耐疲劳性能。

实施例二：

本实施例中芯股钢丝1和外层股钢丝2中选用的各层钢丝单丝的直径均为0.175mm。芯股钢丝1和外层股钢丝2中第一层钢丝单丝d1编捻的捻距为5.0mm，第二层钢丝单丝d2编捻的捻距为10.0mm，第三层钢丝单丝d3编捻的捻距为16.0mm。芯股钢丝1编捻的捻距是外层股钢丝2编捻捻距的0.5倍。芯股钢丝1与外层股钢丝2采用相同捻向，均为s捻。本实施例﹙3+8﹚×﹙3+9+15×175﹚钢帘线结构用于工程子午胎和胶管钢丝帘线。

表2为现有技术中子午线轮胎常用的7×﹙3+9+15×0.22﹚+0.20ht结构钢丝帘线与本发明实施例二的性能指标对比表：

表2

图2是现有技术中常用的7×﹙3+9+15×d﹚+d1结构钢丝帘线的截面示意图，结合图1、图2、表2可以看出，7×﹙3+9+15×0.22﹚+0.20ht结构钢丝帘线的直径为4.35mm，芯股钢丝4中各层钢丝单丝均为sss捻、外层股钢丝5中各层钢丝单丝均为zzz捻、外层股钢丝5为s捻、外缠钢丝6的捻向为z捻，芯股钢丝4和外层股钢丝中第一层钢丝单丝d1的捻距均为6.3mm，第二层钢丝单丝d2’的捻距均为12.5mm，第三层钢丝单丝d3’的捻距均为18.0mm，外层股钢丝5的捻距为48.0mm，外缠钢丝6的捻距为5.0mm，破断力≥17955n，帘线直径为4.35mm，破断力/帘线直径为4127.6n/(mm)，粘合力≥2600n/25mm；本发明实施例二的钢丝帘线的直径为4.20mm，芯股钢丝1和外层股钢丝2中各层钢丝单丝均为zzz捻，芯股钢丝1和外层股钢丝2均为s捻，芯股钢丝1的捻距为23.0mm，外层股钢丝2的捻距为46.0mm，破断力≥17300n，破断力/帘线直径为4119n/(mm)，粘合力≥3200n/25mm；两者相比，本发明实施例二采用相同强度等级和单丝直径的钢丝股线，通过增加股线数量提高钢丝帘线强度、渗胶率及耐疲劳性能。

通过以上对比可以看出，制作同等密度的子午线轮胎时，采用本发明制作的子午线轮胎强度与采用现有技术制作的子午线轮胎强度等同、但帘线渗胶性能和耐疲劳性能大幅度提高。本发明能够有效降低工程车辆子午线轮胎和橡胶软管的生产成本，延长工程车辆子午线轮胎和橡胶软管的使用寿命。

本发明实施例仅为范例。依据不同的应用场合，本发明的﹙3+8﹚×﹙3+9+15×d﹚结构，芯股钢丝1中的钢丝单丝与外层股钢丝2中的钢丝单丝可以使用其它直径来配比，捻向分为zzz/s/s或sss/z/z。

以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。