一种浇注型聚氨酯材料免充气轮胎的制作方法

本实用新型涉及轮胎产品技术领域，具体为一种浇注型聚氨酯材料免充气轮胎。

背景技术：

轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能，同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性，世界耗用橡胶量的一半用于轮胎生产，可见轮胎耗用橡胶的能力非同小可。

现有聚氨酯（PU）发泡免充气轮胎，具有彻底防刺穿、免充气、弹性适中、免于维修等优点，PU发泡免充气轮胎，采用微闭孔发泡技术将高分子聚合材料形成互不相通而又细密的微小气室，内部充满高弹性海绵体状的轮胎，这种高分子材料发泡海绵体一方面利用三维网状结构和永久可恢复性，受挤压、拉伸后仍可恢复原有形状，使得轮胎可以保持形状不变，另一方面利用无数相互连接又互相独立的微闭孔使得轮胎拥有优异的弹性和缓冲力，并能充分承受轮胎的压力变化，让轮胎任何时候都保持足够的坚挺。

因此，PU发泡免充气轮胎因其独特的优点，现已逐渐成为低速车轮胎市场的新生力，其市场前景广大，现有的PU发泡免充气轮胎具有多个优点，但是，也存在下述的缺陷：现有免充气轮胎为一种材质构成的产品，为单体结构，吸震效果差，不耐磨，刹车与地面干摩擦磨损明显，刹车与地面抓地力差，另一方面为颜色单一，且夜晚没反光或荧光效果，安全欠佳。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种浇注型聚氨酯材料免充气轮胎，以解决上述背景技术提出的现有的免充气轮胎为一种材质构成的产品，为单体结构，吸震效果差，不耐磨，刹车与地面干摩擦磨损明显，刹车与地面抓地力差，另一方面为颜色单一，且夜晚没反光或荧光效果，安全欠佳的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种浇注型聚氨酯材料免充气轮胎，由两种不同结构、不同硬度的聚氨酯材料复合而成，包括轮胎本体（1）和沉坑（3），所述轮胎本体（1）的一侧设置有胎冠层（2），所述胎冠层（2）浇注置于轮胎本体（1）的外侧顶部周沿，所述胎冠层（2）设置于轮胎本体（1）的外侧，所述沉坑（3）设置于胎冠层（2）的外侧，所述轮胎本体（1）远离沉坑（3）的一侧设置有金属线圈（4），所述金属线圈（4）设置于轮胎本体（1）的内侧，所述胎冠层（2）与胎面花纹沟（5）位于轮胎本体（1）的同一侧，所述胎面花纹沟（5）与胎冠层（2）并列设置，所述轮胎本体（1）远离胎面花纹沟（5）的一侧设置有轮辋安装环（6），所述轮辋安装环（6）与轮胎本体（1）之间为一体结构。

进一步的，所述轮胎本体（1）为聚氨酯（PU）微孔发泡弹性体，且轮胎本体（1）的微孔组织互不相通而又细密的微小气室，并且轮胎本体（1）内部充满高弹性海绵体状结构。

进一步的，所述轮胎本体（1）与胎冠层（2）粘结形成一整体结构。

进一步的，所述胎冠层（2）为不发泡、全密度的聚氨酯（或CPU）弹性体材料，且胎冠层（2）与轮胎本体（1）材质组织结构不同，并且胎冠层（2）占据胎顶层截面1/3至1/4面积。

进一步的，所述轮胎本体（1）两侧壁立面镶嵌上由无数个形状一致的沉坑（3）或形状不同的沉坑（3）连绵组成，且轮胎本体（1）两侧的沉坑（3）互不贯穿，并且轮胎本体（1）两侧壁立面的沉坑（3）可对称排列，或非对称分布。

进一步的，所述金属线圈（4）的截面为圆环结构，且金属线圈（4）关于轮胎本体（1）的中线对称，并且每3个轮胎本体（1）为一组共设置有两组。

进一步的，所述胎面花纹沟（5）的厚度小于轮胎本体（1）的总厚度。

进一步的，所述轮辋安装环（6）为内凹圆环结构，且轮辋安装环（6）的半径大于轮胎本体（1）的半径。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.胎冠不发泡体与轮胎本体发泡体在浇注过程中形成一体结构，使胎冠滚动阻力小，该轮胎滚动阻力很小，便于骑行，骑行省力，轻松。

2.该胎冠层为不发泡、全密度的聚氨酯（或CPU）弹性体材料，轮胎的胎冠与轮胎本体材质组织结构不同，占据胎顶层截面1/3至1/4面积，且胎冠不发泡体与轮胎本体发泡体在浇注过程中自动合成一整体，永不分层，从而达到胎冠耐磨、止滑、滚动阻力小、耐水解、耐酸、耐碱，轮胎本体发泡海棉层作用达到减震效果，吸震效果显著，具有双层减震效果，吸震效果接近传统的充气式轮胎。

3.刹车安全，与地面抓地力强，比现有聚氨酯轮胎刹车更有效。

4.该免充气轮胎的胎面层由聚氨酯不发泡的弹性体构成，轮胎本体由微孔发泡三维结构支撑，两种不同材质胎冠硬度高，轮胎本体硬度设计低，两种材料与结构，能有效承载压力冲击及伸缩，大大降低生热效应，从而达到更耐磨，耐磨且不易生热，与现有发泡免充气轮胎表皮的自结皮绝然不同。

5.轮胎两侧壁（立面）镶嵌上由无数个形状一致的沉坑或形状不同的沉坑连绵组成，轮胎两侧的沉坑互不贯穿，轮胎两侧壁（立面）的沉坑可对称排列，或非对称分布，目的达到既美观，又节省材料，降低成本。

6.将预制聚氨酯（或CPU）不发泡弹性体原料A组份另添加交联剂、催化剂、色彩剂等，可以调整胎冠层颜色，使胎冠层可在生产前调为任何一种色，颜色不单一，多彩多样，且夜晚有反光或荧光效果，安全性能增加。

7.该免充气轮胎采用两种不同的组织结构材质制成轮胎本体和胎冠层，形成一体复合结构，具有双重功能，有效解决了现有技术中存在的吸震效果差和刹车效果差、不耐磨、减震不明显等问题，实用可靠安全。

附图说明

图1为本实用新型正面结构示意图；

图2为本实用新型侧面结构示意图；

图3为本实用新型图1中A—A方向的截面结构示意图；

图中：1、轮胎本体，2、胎冠层，3、沉坑，4、金属线圈，5、胎面花纹沟，6、轮辋安装环。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种浇注型聚氨酯材料免充气轮胎，由两种不同结构、不同硬度的聚氨酯材料复合而成，包括轮胎本体1、胎冠层2、沉坑3、金属线圈4、胎面花纹沟5和轮辋安装环6，所述轮胎本体1的一侧设置有胎冠层2，所述胎冠层2浇注置于轮胎本体1的外侧顶部周沿，所述胎冠层2设置于轮胎本体1的外侧，所述沉坑3设置于胎冠层2的外侧，所述轮胎本体1远离沉坑3的一侧设置有金属线圈4，所述金属线圈4设置于轮胎本体1的内侧，所述胎冠层2与胎面花纹沟5位于轮胎本体1的同一侧，所述胎面花纹沟5与胎冠层2并列设置，所述轮胎本体1远离胎面花纹沟5的一侧设置有轮辋安装环6，所述轮辋安装环6与轮胎本体1之间为一体结构。

优选的，所述轮胎本体1为聚氨酯PU微孔发泡弹性体，且轮胎本体1的微孔组织互不相通而又细密的微小气室，轮胎本体1内部充满高弹性海绵体状结构。

优选的，所述轮胎本体1与胎冠层2粘结形成一整体结构。

优选的，所述胎冠层2为不发泡、全密度的聚氨酯或CPU弹性体材料，且胎冠层2与轮胎本体1材质组织结构不同，并且胎冠层2占据胎顶层截面1/3至1/4面积。

优选的，所述轮胎本体1两侧壁立面镶嵌上由无数个形状一致的沉坑3或形状不同的沉坑3连绵组成，且轮胎本体1两侧的沉坑3互不贯穿，并且轮胎本体1两侧壁立面的沉坑3可对称排列，或非对称分布。

优选的，所述金属线圈4的截面为圆环结构，且金属线圈4关于轮胎本体1的中线对称，并且每3个轮胎本体1为一组共设置有两组。

优选的，所述胎面花纹沟5的厚度小于轮胎本体1的总厚度。

优选的，所述轮辋安装环6为内凹圆环结构，且轮辋安装环6的半径大于轮胎本体1的半径。

具体使用时，该聚氨酯轮胎生产工艺为浇注型，由前浇注不同硬度、不发泡聚氨酯弹性体；后浇注不同硬度聚氨酯发泡体，浇注于轮胎模具入料口处，通过模具离心力将原料快速送入模具内腔，首先在钢模具内安置金属线圈4（或加强尼龙线圈），然后利用两组份低压发泡机（或高压泡发机）投料，将预制聚氨酯（或CPU）不发泡弹性体原料A组份（另添加交联剂、催化剂、色彩剂等）、B组份原料加进机器对应A溶器及B溶器，机器设定A、B成份比例，由A供料泵及B供料泵同时向出料口供料，在浇注出口处，安装有一高速搅拌器，将同时流经此出口的A料及B料迅速混合并快速搅拌均匀，快速浇注到高速旋转的钢模具入料口附近，模具产生离心力将原料抛进模具内腔，A、B混合料在设定时间内快速发生交联反应，生成不发泡弹性体，形成胎冠层2的聚氨酯（CPU）弹性体，占据模具内腔的约1/3至1/4面积，此胎冠层2颜色可在生产前调为任何一种色，使胎冠层2颜色不再单一，可以呈现多种色彩，由于该胎冠层2为不发泡、全密度的聚氨酯（或CPU）弹性体材料，且胎冠不发泡体与轮胎本体发泡体在浇注过程中，自动合成一整体，使胎冠耐磨、止滑、滚动阻力小，从而实现便于骑行，骑行省力，轻松，减轻骑行负担；

胎冠层2的聚氨酯不发泡弹性体在2至3分钟交联熟化后，将第二种原料聚氨酯（PU）微孔发泡体通过不同机器渠道浇注（或灌注）入同一模具余下空隙的内腔，利用另外一组低压发泡机，将预制聚氨酯PU微孔发泡体原料A组份（加入交联剂、催化剂、发泡剂、匀泡剂、颜料、反光或荧光材料等）、B组份加进对应A溶器及B溶器，增加反光或荧光材料的时候，增加轮胎使用的安全性，在夜晚行驶的时候，轮胎有反光或荧光效果，在行驶的过程中相互警示，增加安全性能，减少事故的发生，机器通过科学配比Ａ/Ｂ成份比例，由A供料泵及B供料泵同时向出料口供料，在生产设备灌注出口处，安装有一高速搅拌器，将流经此出口的A料及B料迅速混合均匀，注射到轮胎钢模具余下体积的内腔，A、B混合料在设定时间内发生交联反应，生成均匀密封微孔气室的发泡体，在轮胎钢模具余下空隙的内腔饱满发泡，熟化成型（约60秒），此时轮胎本体1与胎冠层2粘结形成一体，打开模具取出轮胎，制造完工，在正常使用的时候，胎面花纹沟5使该轮胎本体1的表面凹凸不平，增加抓地的力度，轮辋安装环6直接与外部的铝合金轮辋相组装，使该轮胎本体1与铝合金轮辋形成完整的轮胎。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。