[实用新型]一种双刚圈结构航空轮胎

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型结构航空轮胎，特别是涉及一种拥有双刚圈结构的航空轮胎，其使飞机在升降和滑行过程中可以显著降低航空轮胎的滚动阻力，并大大提升安全性能。 

背景技术

当今在航空运输中正在使用的轮胎均为充气航空轮胎，即运用压缩空气来支撑轮胎承受一定的负载，这大大提高了乘客的舒适性，但是充气航空轮胎也存在着较多的局限性，比如其充气性存在诸多不安全因素，这就会对航空轮胎的抗刺扎、抗耐磨有更高的要求，另外由于航空轮胎在落地瞬间承受高载荷在轮胎内部会产生较大的热量，这会严重影响轮胎橡胶材料的机械物理性能，降低轮胎的使用寿命。 

由于航空轮胎在经过长距离滑行或快速滑行后，温度会显著升高，这会增加其敏感性而引起飞机在起飞或着陆过程中故障的发生，在专利US7172000B2中，发明了一种适用于航空轮胎的带有胎肩层的胎冠加强层结构，这不仅可以很好地降低由于裂缝引起轮胎分解的风险，而且可以排散热量，此胎肩层在轴向方向的内边上与胎冠加强层的至少一条边缘相邻，轴向外部边缘在子午方向上比与其相邻的带束层要低。 

为了使轮胎能够承受更重的载荷和更大的充气压力，在2003年公开的专利US6601626B2中提出了一种子午线航空轮胎胎冠增强层结构，此胎冠加强层包含至少一层周向定向的高模量加强单元、两层有自由端部的高模量加强单元以及两层与周向方向呈0°～35°角度定向的低模量混纺层的组合体，以上各层均为芳纶材料，其中低模量混纺层300和301各自宽度 为95mm和85mm，小于胎面宽度L的130mm，加强层310、311的总厚度为3mm，加强层32的宽度为190mm。 

在2011年公开的专利US7950430B2中，提出了一种拥有胎肩加强层的带束层复合体的充气航空轮胎，它包括带有多层切口带束层组合体、多层螺旋缠绕带束层和多层螺旋缠绕胎肩层，其中缠绕胎肩层之间的缠绕螺距小于带层宽度，使其有部分相互重叠，而部分缠绕胎肩层之间缠绕螺距等于带宽，这种充气轮胎通过在胎肩区域添加加强层可以很好地提高轮胎的动态性能。 

为了提高航空轮胎的耐磨性，并使其沿着胎面中心线方向的磨损比胎肩区域更快，这样有助于及时更换轮胎，在2002年公布的US6343637B1专利中提出带有缓冲组合层的充气航空轮胎，此缓冲组合层包含有周向延伸的帘线纤维和耐磨胶带层，这样以增强轮胎性能。为了减轻航空轮胎的重量并且可以提高性能，在1991年公布5036896专利中就提出含有芳纶纤维的充气轮胎，其胎体帘线层通过仅仅含有芳纶纤维的帘线得到加强，带束层通过含有至少一根芳纶纤维和至少一根尼龙或聚酯纤维拧在一起的帘线得到加强，这非常适用于航空轮胎。 

为提高轮胎的耐磨损性并防止主带束层的非延伸性帘线产生剥离，在2010年公布的专利US7780806B2中提出了一种航空轮胎，其中主带束层安装在胎体帘线在胎冠区域的外侧，子带束层安装在主带束层的外缘，其包含有机纤维帘线带束层，且其排列方向在圆周方向上以Z字型排列。在2010年公布US2010/0276053A1专利中，发明了一种子午线航空轮胎，其带束层结构可以完全满足飞机轮胎高压的使用需求，并且没有增加轮胎重量，其胎体骨架完全在胎圈之间延伸，至少有两层带束层含有用橡胶包覆的有机 纤维帘线。 

美国专利US4320791公布了一种轮胎，其胎圈部位包含有高模量纤维和聚合物基体，利用高模量有机纤维或无机纤维来形成细长的胎圈元件，此胎圈元件具有高的比强度和比模量。CN101193763公布了一种具有复合胎圈芯的充气轮胎，此类轮胎的胎圈芯包括至少一个金属丝组成的细长元件和至少一个碳纤维组成的第二细长元件。 

航空轮胎属于飞机的重要零部件之一，由于在飞机落地和起飞过程中轮胎需要承受高速度、高载荷、高内压，所以一般对航空轮胎的性能要求较苛刻。 

飞机在落地或起飞瞬间，轮胎的速度一般会达到360km/h，其内部充气压力达1.3MPa左右，有的主轮胎承受载荷高达15000kg，在如此极端条件下还需要进行加速或减速过程，故对于航空轮胎来说，不仅要充分保证航空轮胎的安全性能和使用寿命，而且需要通过降低航空轮胎的滚动阻力以降低其油耗性能。 

上述专利中虽然都从结构和材料上对航空轮胎进行改进，运用各种胎肩加强层或带束层加强层等结构以便提高其耐磨性等，但是对于航空轮胎的抗刺扎性能仍有待于进一步提高，而且由于增加加强层，无形中会增加航空轮胎的重量，对于降低航空轮胎的滚动阻力并无改善作用。   

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