一种胎圈外侧使用橡胶增强件的工业车辆轮胎

摘要

本发明公开了一种胎圈外侧使用橡胶增强件的工业车辆轮胎，包括轮胎本体，轮胎本体的内壁设置有轮胎主帘布层，轮胎主帘布层的边缘处设置有轮胎主帘布层反包部，轮胎主帘布层反包部内侧设置有胎圈填充料、钢丝圈以及胎圈约束增强件，胎圈约束增强件螺旋缠绕包裹在钢丝圈上，轮胎主帘布层反包部的外侧壁上设置有增强组件，轮胎本体与地面相接触的部分为胎冠,胎冠的内壁上设置有带束层组件，本发明中，胎圈填充料厚度适中，不会对二次法成型带来阻碍，可降低部件生产、存储过程以及生胎制造过程中的品控成本，本发明在轮胎主帘布层反包部外侧外侧添加新月形的橡胶增强件，硬度高于胎侧胶且生热低于胎侧胶，可控制胎圈部生热问题。

说明书

技术领域

本发明涉及车辆轮胎技术领域，具体是一种胎圈外侧使用橡胶增强件的工业车辆轮胎。

背景技术

现有用于举升式叉车、机场行李牵引车或者轻轨车辆的工业车轮轮胎，由于受制于轮辋座圈宽度以及高充气压力所需钢丝圈宽度的制约，通常仅依靠轮胎主帘布层反包部和胎圈填充料吸收缓冲轮胎承载时的轮胎主帘布层张力，不设置额外的加强结构，为避免圈部主帘布层反包部端头在短时间重载下发生圈部脱层问题，通常会使用较厚较硬的胎圈填充料。亦有厂家企图调整胎圈填充料和胎侧胶的材料排布，试图使得轮胎主帘布层反包部处于胎圈弯曲变形的中性轴位置，减少胎圈应变引起的圈部脱层问题。较厚较硬胎圈填充料通常生热较高，不利于进一步抑制圈部脱层问题的发生。

并且，调整胎侧使得轮胎主帘布层反包部处于胎圈弯曲变形的中性轴位置，会导致胎侧的硬度比胎圈填充料低且生热通常高于胎圈填充料，会进一步加重生热带来的问题。且该技术路线需要较高较薄的胎圈填充料部件，需要预防部件制造、存储过程中的拉伸变形，会加重相关的品控的成本。

发明内容

基于上述背景技术中所提到的现有技术中的不足之处，为此本发明提供了一种胎圈外侧使用橡胶增强件的工业车辆轮胎。

本发明通过采用如下技术方案克服以上技术问题，具体为：

一种胎圈外侧使用橡胶增强件的工业车辆轮胎，包括轮胎本体，轮胎本体的内壁设置有轮胎主帘布层，轮胎主帘布层的边缘处设置有轮胎主帘布层反包部，轮胎主帘布层反包高度为HL，轮胎主帘布层反包部内侧设置有胎圈填充料、钢丝圈以及胎圈约束增强件，胎圈填充料高度为HL，胎圈约束增强件螺旋缠绕包裹在钢丝圈上；

轮胎主帘布层反包部的外侧壁上设置有增强组件；

轮胎本体与地面相接触的部分为胎冠,胎冠的内壁上设置有带束层组件，轮胎本体的侧壁为胎侧壁，胎侧壁与胎冠相接触的部位设置有胎肩垫胶。

作为本发明进一步的方案：轮胎主帘布层反包部到轮胎主帘布层位置厚度为E，轮胎主帘布层反包部橡胶增强件至轮胎主帘布层位置厚度为ET，E与ET的比例关系满足0.40≤E/ET≤0.65。

作为本发明再进一步的方案：所述胎圈填充料高度HL2同轮胎径向高度SH满足如下关系：0.30≤HL2/SH≤0.50。

作为本发明再进一步的方案：所述增强组件为橡胶增强件，橡胶增强件下端点高度为RH1，橡胶增强件上端点高度为RH2。

作为本发明再进一步的方案：所述橡胶增强件呈新月形。

作为本发明再进一步的方案：橡胶增强件下端点高度RH1同轮胎径向高度SH满足如下关系：0.01≤RH1/SH≤0.08；

橡胶增强件上端点高度RH2同轮胎径向高度SH满足如下关系：0.25≤RH2/SH≤0.50。

作为本发明再进一步的方案：所述的工业车辆轮胎安装在标准轮辋且充气至标准充气压力的情况下，轮胎断面最宽点高度为HL1，HL1与SH的关系为：0.48≤HL1/SH≤0.55。

作为本发明再进一步的方案：轮胎主帘布层反包高度HL3同轮胎径向高度SH满足如下关系：0.10≤HL3/SH≤0.20。

采用以上结构后，本发明相较于现有技术，具备以下优点：

1、本发明中，胎圈填充料厚度适中，不会对二次法成型带来阻碍，便于二次法制造，可降低部件生产、存储过程以及生胎制造过程中的品控成本。

2、本发明在轮胎主帘布层反包部外侧外侧添加新月形的橡胶增强件，硬度高于胎侧胶且生热低于胎侧胶，可控制胎圈部生热问题，从而抑制圈部脱层问题的发生，可降低圈部橡胶厚度，有利于控制生热和制造成本。

附图说明

图1为现有车辆轮胎的径向截面示意图。

图2为胎圈外侧使用橡胶增强件的工业车辆轮胎的径向截面示意图。

图3为胎圈外侧使用橡胶增强件的工业车辆轮胎从10％标准充气压力加载到100％标准充气压力轮胎外形变化FEA分析图。

图中：1-钢丝圈；2-胎圈填充料；3-橡胶增强件；4-胎圈约束增强件；5-胎冠；6-带束层组件；7-胎肩垫胶；8-胎侧壁；9-轮胎主帘布层；SH-轮胎径向高度；HL1-轮胎断面最宽点高度；HL2-胎圈填充料高度；HL3-轮胎主帘布层反包高度；RH1-橡胶增强件下端点高度；RH2-橡胶增强件上端点高度；E-轮胎主帘布层反包部到轮胎主帘布层主体位置厚度；ET-轮胎主帘布层反包部橡胶增强件至轮胎主帘布层主体位置厚度。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种胎圈外侧使用橡胶增强件的工业车辆轮胎，包括轮胎本体，轮胎本体的内壁设置有轮胎主帘布层9，轮胎主帘布层9的边缘处设置有轮胎主帘布层反包部，轮胎主帘布层反包高度为HL3，轮胎主帘布层反包部内侧设置有胎圈填充料2、钢丝圈1以及胎圈约束增强件4，胎圈填充料高度为HL2，胎圈约束增强件4螺旋缠绕包裹在钢丝圈1上，利用胎圈约束增强件4可以进一步增强钢丝圈1的强度，避免钢丝圈1变形，轮胎径向高度为SH；

胎圈填充料高度HL2同轮胎径向高度SH应满足如下关系：0.30≤HL2/SH≤0.50。如果HL2/SH＜0.3，则胎圈填充料上端点与轮胎主帘布层反包部端点过近，对端头位置耐久有不利影响。如0.5＜HL2/SH，则轮胎胎侧变形区过小，会加重胎圈部整体变形。胎圈填充料硫化状态下邵氏硬度为60～80，更优的情况下，胎圈填充料硫化状态下邵氏硬度为65～75。如胎圈填充料硫化状态下邵氏硬度低于60，则胎圈刚性不足，胎圈变形过大；如胎圈填充料硫化状态下邵氏硬度高于80，则胎圈材料生热难以控制。胎圈填充料硫化状态60℃损耗角正切值应小于0.1，以便保证胎圈部的生热性能。

在本发明的一个实施例中，轮胎主帘布层反包部的外侧壁上设置有增强组件，所述增强组件为橡胶增强件3，所述橡胶增强件3呈新月形，橡胶增强件3可以在生胎生产过程中，以独立型胶形式添加，橡胶增强件3和胎侧胶以复合件的形式添加，橡胶增强件下端点高度为RH1，橡胶增强件上端点高度为RH2；

橡胶增强件下端点高度RH1同轮胎径向高度SH应满足如下关系：0.01≤RH1/SH≤0.08。如果RH1/SH＜0.01，则橡胶增强件下端点与钢丝圈底部过近，生胎胎圈底部容易产生气泡缺陷。如0.08＜RH1/SH，则轮橡胶增强件过窄，难以起到保护作用；

橡胶增强件上端点高度RH2同轮胎径向高度SH应满足如下关系：0.25≤RH2/SH≤0.50。如果RH2/SH＜0.25，则橡胶增强件上端点与轮胎主帘布层反包部端点过近，对端头位置耐久有不利影响。如0.5＜RH2/SH，则轮胎胎侧变形区过小，会加重胎圈部整体变形。

橡胶增强件3硫化状态下邵氏硬度为＜86，且不应低于胎圈填充料。更优的情况下，橡胶增强件3硫化状态下邵氏硬度为70～80。如橡胶增强件3硬度低于胎圈填充料2，则难以约束胎主帘布层反包端头的运动；如橡胶增强件硫化状态下邵氏硬度高于86，则胎圈材料生热难以控制。橡胶增强件硫化状态下60℃损耗角正切值应小于0.1，以便保证胎圈部的生热性能。

在本发明的另一个实施例中，轮胎本体与地面相接触的部分为胎冠5，胎冠5的内壁上设置有带束层组件6，轮胎本体的侧壁为胎侧壁8，胎侧壁8与胎冠5相接触的部位设置有胎肩垫胶7，通过设置胎肩垫胶7可以提升强度；

本发明所述的工业车辆轮胎，其安装在标准轮辋且充气至标准充气压力的情况下，轮胎断面最宽点高度为HL1，HL1与SH的关系为：0.48≤HL1/SH≤0.55,以便控制轮胎整体变形分布；

10％标准充气压力状态下的HL1与100％标准充气压状态下的HL1差别不大于5mm，更优状况下轮胎断面最宽点高度HL1变化值应趋近于零，以便使得轮胎主帘布层反包部充气变形最小，周围胶料应变最低，如制造出来轮胎断面最宽点HL1高度变化量大于5mm，说明轮胎主帘布主体部分内轮廓存在制造过程施加的内应力，即轮胎主帘布层排布或生产过程张力控制存在问题，轮胎抑制圈部脱层问题的性能降低；

本发明所述的工业车辆轮胎,轮胎主帘布层反包高度HL3同轮胎径向高度SH应满足如下关系：0.10≤HL3/SH≤0.20(优选为0.15≤HL3/SH≤0.20)，当HL3/SH＜0.1时,则轮胎主帘布层反包端头张力过高，难以抑制圈部脱层问题的出现；当0.2＜HL3/SH时,则轮胎主帘布层反包端头会超过轮胎内轮廓的轮辋点高度，应力状态难以控制；

轮胎主帘布层反包部到轮胎主帘布层位置厚度为E，轮胎主帘布层反包部橡胶增强件至轮胎主帘布层位置厚度为ET，E与ET的比例关系应满足0.40≤E/ET≤0.65。如果E/ET＜0.40，则轮胎主帘布层反包部和轮胎主帘布层主体部分之间胶料厚度不足，难以缓冲两者之间的剪切应变，且胎圈填充料部件过薄，容易在制造\存储过程中拉伸变形，会提高品控成本。如果0.65＜E/ET，则轮胎主帘布层反包部过度偏离胎圈弯曲变形的中性轴位置，起不到应有的保护作用，且胎圈填充料部件过厚，不利于二次法成型。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。