[发明专利]一种半钢子午线充气轮胎及其成型装置

说明书

本申请提供了一种半钢子午线充气轮胎及其成型装置，本发明提供的充气轮胎中，在所述钢丝带束层径向外部沿轮胎圆周方向设置有钢丝增强层，所述钢丝增强层由钢丝帘线缠绕形成。本发明轮胎成型过程中，在缠绕钢丝增强层时，需使用特定成型鼓，即胎肩处具有预定形状的凹陷，其形状与钢丝增强层在轮胎中的位置相同。本发明轮胎的带束增强层包括钢丝，其具有低延伸率和高模量，可赋予轮胎带束层较高的束缚力，防止轮胎在行驶过程中的变形，轮胎的行驶稳定性得到加强。同时，由于钢丝在较低的形变下就可具有较高的束缚力，可使轮胎在低速状态下就具有高的操控性。另外，本发明轮胎的耐久性也较好，能更好地满足轿车用高性能子午线轮胎的使用要求。

技术领域

本发明涉及轮胎技术领域，尤其涉及一种半钢子午线充气轮胎及其成型装置。

背景技术

轮胎主要是各种车辆上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品，现代汽车绝大多数采用的是充气轮胎。子午线轮胎是胎体帘线按子午线方向排列，有帘线周向排列或接近周向排列的缓冲层紧紧箍在胎体上的一种新型轮胎，它由胎面、胎体、胎侧、缓冲层或带束层、胎圈、内衬层或气密层，这六个主要部分组成。子午线轮胎因结构科学合理，使受力改善，比斜线轮胎具有许多优良的性能。按照胎体和带束层所用帘线材料不同，子午线轮胎可分为三种：全钢丝子午线轮胎、半钢丝子午线轮胎和全纤维子午线轮胎。

不同于载重类全钢子午线轮胎的钢丝胎体材料，半钢子午线轮胎的胎体选用树脂纤维材料，其适于用作轿车，轻载卡车等轻载轮胎。从结构上看，半钢子午线轮胎包含一对胎唇钢丝圈，对称分布在轮胎轴向两侧；胎唇钢丝圈通过至少一层树脂纤维层连接。树脂纤维层轮胎径向外侧布置至少一层钢丝带束层，通常为2层；钢丝带束层径向外侧缠绕周向纤维增强层；纤维增强层轮胎径向外侧布置胎面橡胶层；胎面橡胶层与胎唇钢丝圈通过胎侧胶相连；胎侧胶覆盖在树脂纤维层上面。

现有技术中，轮胎在成型时，铺设钢丝带束层和带束层增强层的成型鼓表面多是类圆柱体的柱体表面。带束层在其圆柱柱体表面上缠绕，其在柱体表面上任一点距离圆柱体柱中心线的距离相等，如图1所示，图1为现有技术中轮胎的成型装置示意图。成型鼓是现有轮胎成型机械中的一个主设备，其通过传动机构由电动机提供转动动力，并配合有其他半制品材料供应机构，例如钢丝带束层，带束增强层和胎面胶等的供料机构。钢丝带束层和胎面胶等多为层状形式，带束增强层多为具有一定宽度(0.1-25mm)的层状形式。在成型过程中，通过成型鼓的转动，所需材料依次缠绕在成型鼓表面，形成预定半制品。其中，成型鼓表面多由至少一个的片层组成，此片层可在径向方向进行一定程度伸缩，可使成型鼓表面具有可变的外径，以方便卷取后的半制品取出。

随着汽车技术的发展，路桥建设的进行，汽车速度越来越高，这就对轿车用半钢子午线轮胎的行驶安全性和操控性提出越来越高的要求。而改变轮胎增强帘线的材质和性能是其中一个方向，现阶段，半钢子午线轮胎中布置在通常两层的钢丝带束层外侧的带束增强层多采用尼龙，即聚酰胺树脂。这种尼龙带束增强层具有热收缩的特性，可抑制轮胎在行驶过程中的径向增大，保持轮胎的行驶稳定性。但是，其在低拉伸率时，模量较小，束缚力差，不利于轮胎的行驶稳定性和操控性。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种半钢子午线充气轮胎及其成型装置，本发明提供的半钢子午线充气轮胎具有较好的尺寸稳定性，有利于改善轮胎在行驶过程中的稳定性和操控性。

本申请提供一种半钢子午线充气轮胎，在树脂纤维层轮胎径向外侧设置有钢丝带束层，在所述钢丝带束层径向外部沿轮胎圆周方向设置有钢丝增强层，所述钢丝增强层由钢丝帘线缠绕形成。

优选地，所述钢丝带束层为两层带束层；所述两层带束层的角度为18°～45°。

优选地，所述钢丝增强层由直径为0.2mm～2.0mm的钢丝帘线缠绕形成。

优选地，所述钢丝帘线在覆胶后呈规则曲线形态，所述规则曲线满足式1条件：