一种应对短时冲击载荷的斜交航空轮胎结构的制作方法

本实用新型属于斜交航空轮胎技术领域，具体涉及一种应对短时冲击载荷的斜交航空轮胎结构。

背景技术：

航空轮胎由橡胶、尼龙线和钢丝三种基本材料，通过硫化粘结在一起，其外部结构包括胎面、胎侧壁、胎缘和衬里，内部结构包括缓冲层、胎体帘布层、高强度钢丝胎圈、帘布、卷边等。

舰载机航空轮胎在特殊工况下使用时，轮胎承受短时的巨大冲击载荷，可以达到轮胎普通停机载荷的10倍以上，这会使轮胎在极短的时间内达到极大的下沉率，轮胎会产生极大的形变。该工况下轮胎的中心线区域内部和胎圈外侧的最大压缩应力、应变能密度能够达到陆基条件的8倍以上。轮胎应变能密度越高，表征轮胎局部应变越大、生热越高。目前的普通斜交航空轮胎在中心线区域至胎圈区域存在多个帘布端头，胎圈部位有胎圈芯包布包裹住钢丝圈及三角胶以及反包、正包层帘布和胎圈包布组成。中心线区域厚度较厚，在大压缩应力及大形变的同时作用下，无法适应极大的形变量，极易导致中心线区域发生断裂现象。中心线区域至胎圈区域以及胎圈部位，现有的斜交航空轮胎结构由于聚集了大量的帘布端头，且正包帘布层与胎圈包布间存在较大的层间剪切，无法有效的分散帘布层间的应力，极易发生应力集中现象导致脱层鼓包现象发生。

申请人申请的cn104118280b一种胎缘经久耐用的航空轮胎及其制备方法，通过增加胎圈包布层数并在胎缘部位的外层胎圈包布与内层胎圈包布之间设置耐磨性能优异的硬质胶片，从而增加胎缘部位保护层的厚度，提高了胎缘的耐久性和轮胎的耐用性，但该航空轮胎仅增厚了轮缘部位的厚度，应对短时冲击载荷的能力还不够。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种应对短时冲击载荷的斜交航空轮胎结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种应对短时冲击载荷的斜交航空轮胎结构，与现有斜交航空轮胎结构不同的是：

（1）使用了高强度尼龙帘线，设置反包过钢圈部位的反包帘布层2-12层；

（2）将反包过每个钢丝圈的反包帘布层的端头以5-15mm的差级由上到下呈阶梯形排布于轮胎中心线15-16mm处，并保证在同一高度上不存在两个反包帘布层端头；

（3）采用圈芯胶片代替了胎圈芯包布，将钢丝圈以及三角胶包裹起来与反包帘布层隔离开；

（4）在胎圈包布及正包帘布层之间设置了一层硬质胶片。

所述斜交航空轮胎为胎体帘布层和相邻层帘线交叉，且与胎面中心线呈小于90°角排列的航空轮胎；

所述高强度尼龙帘线为单根帘线扯断强力＞300n的尼龙帘线；

所述短时冲击载荷为在15秒内使轮胎下沉率达到50%以上的且施加时间不超过100秒的载荷；

所述中心线是指设计航空轮胎时轮胎断面两外侧之间的最大距离处即断面宽处所连接的直线。

所述圈芯胶片为厚度为0.5-1.0mm的与反包帘布层胶料一致的胶片。

所述硬质胶片为厚度为1.0-1.5mm且具有优异耐磨性能的胶片。

本实用新型的技术效果和优点：

目前正常尼龙帘线断裂强力为196n，通过使用高强度尼龙帘线，可以有效的减少反包帘布层数，以实施例的500×140规格轮胎为例，使用高强度尼龙帘线的轮胎反包帘布层数为4层，而使用普通尼龙帘线需要6层反包帘布层数才能达到相同的强度，从根本上减少了反包层帘布端头的个数；圈芯胶片代替了胎圈芯包布，直接减少了胎圈芯包布自身的两个端头的同时还可以有效缓解层间应力；以实施例的500×140规格轮胎为例，可以将原有的10个帘布端头锐减到4个。中心线区域为斜交航空轮胎承受巨大冲击载荷时发生最大形变的位置，通过反包层帘布端头的减少以及设置的位置和设置方式，有效的降低了中心线区域的厚度，使中心线区域到胎圈部位可以均匀的由薄到厚过渡，使中心线区域具有良好的曲挠性能，能够有效的缓冲或减弱胎体帘线承受的超高应力，显著提高了中心线区域的耐断裂性能。圈芯胶片的使用、硬质胶片的设置可以有效地消除、分散帘布层间的应力，避免发生应力集中，显著提高了胎圈的耐疲劳性能。通过整个结构的共同作用使轮胎具有应对短时冲击载荷的能力。

附图说明

图1为本实用新型航空轮胎的结构示意图；

图中：1胎圈；2反包帘布层；3圈芯胶片；4钢丝圈；5正包帘布层；6胎圈包布；7硬质胶片；8中心线；9三角胶。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本实用新型内容作进一步的说明，但不是对本实用新型的限定。

参照图1，一种应对短时冲击载荷的斜交航空轮胎，其结构包括胎圈1、反包帘布层2、圈芯胶片3、钢丝圈4、正包帘布层5、胎圈包布6、硬质胶片7、中心线8以及三角胶9；该斜交航空轮胎的结构与现有与现有斜交航空轮胎结构不同的是：

（1）在轮胎的胎圈1部位设置了四层反包帘布层2；

（2）反包帘布层2的端头设置在中心线8下方16mm外并以15mm的差级由上到下呈阶梯形排布，且同一高度上不存在两个反包帘布层2端头；

（3）采用厚度为0.5mm的圈芯胶片3代替胎圈芯包布，将钢丝圈4以及三角胶9包裹起来与反包帘布层2隔离开；

（4）在胎圈包布6及正包帘布层5之间设置一层厚度为1.0mm的硬质胶片7。

我院按照上述结构完成了500×140规格轮胎，经检测，中心线区域的厚度可由原来的13.6mm降低到7.6mm。对轮胎进行了对应工况的动态模拟试验，试验结果表明，该轮胎能够按照15s内承受80kn冲击载荷（该轮胎正常停机载荷为8kn），下沉率达到65%的试验条件下完成动态模拟试验，试验过程中轮胎并未发生损坏。

故采用上述斜交航空轮胎结构，中心线区域的耐断裂性能以及胎圈的耐疲劳性能显著提高，具备了应对短时冲击载荷的能力。

技术特征：

1.一种应对短时冲击载荷的斜交航空轮胎结构，其特征在于：其结构包括胎圈（1）、反包帘布层（2）、圈芯胶片（3）、钢丝圈（4）、正包帘布层（5）、胎圈包布（6）、硬质胶片（7）、中心线（8）以及三角胶（9）；

在轮胎的胎圈（1）部位设置了2-12层反包帘布层（2）；

反包帘布层（2）的端头设置在轮胎中心线（8）下方15-16mm外并以5-15mm的差级由上到下呈阶梯形排布，且同一高度上不存在两个反包帘布层端头；

采用圈芯胶片（3）代替胎圈芯包布，将钢丝圈（4）以及三角胶（9）包裹起来与反包帘布层（2）隔离开；

在胎圈包布（6）及正包帘布层（5）之间设置一层厚度为1.0mm的硬质胶片（7）。

2.根据权利要求1所述的应对短时冲击载荷的斜交航空轮胎结构，其特征在于：所述反包帘布层（2）为4层。

3.根据权利要求1所述的应对短时冲击载荷的斜交航空轮胎结构，其特征在于：所述反包帘布层（2）的端头以15mm的差级由上到下呈阶梯形排布于轮胎中心线（8）16mm以下、三角胶（9）以上，并保证在同一高度上不存在两个反包帘布层（2）端头。

4.根据权利要求1所述的应对短时冲击载荷的斜交航空轮胎结构，其特征在于：所述圈芯胶片（3）厚度为0.5-1.0mm的与反包帘布层（2）胶料一致的胶片。

5.根据权利要求1所述的应对短时冲击载荷的斜交航空轮胎结构，其特征在于：所述硬质胶片（7）厚度为1.0-1.5mm。

技术总结
本实用新型公开了一种应对短时冲击载荷的斜交航空轮胎结构，所述斜交航空轮胎的结构包括胎圈、反包层帘布、圈芯胶片、钢丝圈、正包帘布层、胎圈包布、硬质胶片、中心线以及三角胶；与现有斜交航空轮胎结构不同的是：使用了高强度尼龙帘线，设置反包过钢圈部位的反包帘布层2‑12层；将反包过每个钢丝圈的反包帘布层的端头以5‑15mm的差级由上到下呈阶梯形排布于轮胎中心线15‑16mm处，并保证在同一高度上不存在两个反包帘布层端头；采用圈芯胶片代替了胎圈芯包布，将钢丝圈以及三角胶包裹起来与反包帘布层隔离开；在胎圈包布及正包帘布层之间设置了一层硬质胶片，通过整个结构的共同作用使轮胎具有应对短时冲击载荷的能力。

技术研发人员：兰蘅宇;陆恒玉;秦齐富;黄京诚
受保护的技术使用者：中国化工集团曙光橡胶工业研究设计院有限公司
技术研发日：2019.12.29
技术公布日：2020.12.22