[发明专利]一种不会爆胎的开式结构力胎

权利要求书

1.一种不会爆胎的开式结构力胎，所述力胎由具有弹性缓冲性质的材料组成，由包裹着力胎轮辋的内圈部分和与地面接触的外圈部分所组成，内圈的轴径等于或小于外圈的轴径，其间由位于内、外圈之间并平行于轴径其轴向侧视呈倒“V”形的支撑板或由位于两轮圈轴径中线并垂直于两轮圈轴径的环状辐板和环状辐板两侧呈“X”形交叉的支撑板或由力胎圆心向外放射位于所述内外圈之间的支撑板或由位于所述内外圈之间的空心圆柱形侧壁所组成，其特征是：利用具有弹性缓冲性质的材料，在力胎轮辋及地面之间，建立一个缓冲及支撑带，可广泛适用于使用力胎的轮式机械。

2.根据权利要求1所述的一种不会爆胎的开式结构力胎，其特征是：所述力胎的径向横截面呈矩形或梯形，如呈梯形则所述内圈部分较小，内圈部分与轮辋粘合；

在开式力胎的径向横截面呈矩形的情况下，位于所述两轮圈之间并平行于轴径其轴向侧视呈倒“V”形的支撑板，其“V”形夹角在10°-120°之间；位于环状辐板两侧呈“X”形交叉的支撑板每侧与内圈结合点与穿过此点的半径延长线所作的平面夹角呈10°-60°；

在开式力胎的径向横截面呈梯形的情况下，位于所述两轮圈之间并平行于轴径其轴向侧视呈倒“V”形的支撑板每侧外缘与半径平面呈10°-30°的夹角，其“V”形夹角在10°-120°之间；位于环状辐板两侧呈“X”形交叉的支撑板每侧外缘与半径平面呈10°-30°的夹角，同时位于环状辐板两侧呈“X”形交叉的支撑板每侧与内圈结合点与穿过此点的半径延长线所作的平面夹角呈10°-60°；

所述开式力胎中，位于所述两轮圈轴径中线并垂直于两轮圈轴径的环状辐板呈平面状，它垂直于该力胎的转动轴线，并位于所述内外圈圆筒形构件的轴向端面的中间，每一条环状辐板两侧呈“X”形交叉的支撑板构件从所述环状辐板构件的相对侧面沿轴向伸出，同时支撑板沿相对的方向倾斜；在开式力胎的径向横截面呈梯形的情况下，所述支撑板相对于半径平面以10°-30°角伸出；

在开式力胎的径向横截面呈梯形的情况下，位于所述两轮圈之间并平行于轴径其轴向侧视呈倒“V”形的支撑板或由位于所述两轮圈轴径中线并垂直于两轮圈轴径的环状辐板和环状辐板两侧呈“X”形交叉的支撑板，其支撑板构件的两侧从所述内圈圆筒形构件到外圈曲面圆筒形构件不断张开，以至在一个轴向平面中呈现为一个梯形的横截面。

3.根据权利要求1所述的一种不会爆胎的开式结构力胎，其特征是：所述力胎在位于轮辋外表面的两侧外缘且高于轮辋外表面之处设计有凸缘。

4.根据权利要求1所述的一种不会爆胎的开式结构力胎，其特征是：所述力胎的制造技术为两种聚氨酯原料直接浇注而成。

5.根据权利要求1，所述的不爆胎聚氨酯开式结构力胎由以下原料制得：

①低聚物多元醇：包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚烯烃多元醇等，分子量500-6000之间；

②二异氰酸酯及多异氰酸酯：包括甲苯二异氰酸酯(TDI)，二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、四甲基苯亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的任一种，或至少两种的组合，优选MDI和NDI；多异氰酸酯包括TDI、MDI、HDI、lPDI的三聚体；

③扩链剂包括二元胺和二元醇两类，二元胺扩链剂包括3，3′-二氯-4，4′-二苯基甲烷二胺(MOCA)、而己基甲苯二胺(DETDA)、二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)等，二元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、1，4-二(2-羟乙基)对苯二酚，2-甲基-1，3丙二醇、N，N-二(2-羟丙基)苯胺等，其中二元醇扩链剂仅添加很少量或不适用，优选MOCA；

④交联剂包括三羟甲基丙烷、三异丙醇胺和丙三醇、三聚异氰酸酯等；

⑤其它助剂包括颜料、填料、水解稳定剂等；

⑥通过将颜料直接与多元醇混合，可以得到各种颜色的聚氨酯开式结构力胎。

6.根据权利要求1，所述的不爆胎聚氨酯开式结构力胎由预聚体的生产、浇筑及后熟化三个过程组成：

预聚体合成生产步骤：

①聚酯多元醇脱水(在脱水釜中进行)

将聚酯二元醇或聚醚二元醇加热熔化后，在带搅拌的不锈钢或搪瓷釜中脱水，脱水温度控制在100～140℃(聚醚100～110℃)，余压下(0.67kPa)脱水30～60min，使其含水质量分数＜0.05％(从视镜可观察脱水情况)；为使罐内液体充分脱气，可间歇开停搅拌装置，抽一段时间真空后，可停止反应罐加热，使料温降至70～80℃；

②预聚体合成(在反应釜中进行)

力胎性能取决于所用的原材料及其配比和加工工艺；先按照性能要求选择合适的原材料，再按硬度要求选定合适配比及工艺条件(如混合温度、浇注和脱模时间及熟化条件等)；为保证预聚体质量，聚酯脱水及预聚体合成最好不在同一釜中进行，预聚体合成反应在干燥氮气保护下进行；为防止反应剧烈、温升过快，须备有冷却装置；加料顺序为先加异氰酸酯，后加低分子量多元醇；如反应剧烈，低分子量多元醇可分次加入，使反应过程平稳，反应温度易控制，合成的预聚体中游离异氰酸酯单体含量较低，结构较规整；温度保持在80±5℃，反应1～2h后分析异氰酸酯基含量；控制预聚体中异氰酸根含量在3.5-6.5％之间；

③预聚体脱气

可在预聚体合成反应釜或浇注机的A料罐(存放聚氨酯预聚体的物料罐)中进行，于85±5℃及余压0.67kPa下脱泡30～60min；

浇筑步骤：

在B料罐(存放交联剂等的物料罐)中加入交联剂、扩链剂及其它助剂，启动各组分的加热系统，使A、B料均达到要求温度并各自循环，A料如需要可先进行真空脱气，达到预聚体中无气泡；按配方要求通过调节计量泵的转速和排量，使A、B料达到要求的混合比；启动浇注按钮，则A、B料在浇注头的混合腔中通过高速的混合使之混合均匀，当排出的混合料在透明软管中不含气泡时即可往模具中浇注；当浇注停止时，A、B原液即自动转为各自循环状态，回到各自料罐中；

熟化：

开式力胎脱模前在模具中应进行熟化处理，熟化温度可选择在其化学结构不发生破坏的前提下尽可能高一些，以加快扩链交联反应，缩短脱模时间，提高模具和设备利用率，常以100～120℃，1～24h为宜。