[发明专利]全地形履带式多功能车行走系统负重轮及其制备方法

说明书

一种全地形履带式多功能车行走系统负重轮，包括金属芯轴、塑料轮体和橡胶外层，其中橡胶外层在预成型后利用塑料轮体的固化过程直接将金属芯轴和橡胶外层连接成一个整体并同时完成橡胶外层的硫化。通过以下方式成型：将金属芯轴和橡胶外层预成型后分别固定在模具内，将塑料轮体所用的塑料填入模具内，加热升温使塑料轮体与橡胶外层在界面处实现塑料‑橡胶界面融合，且在加热过程中对橡胶处进行降温防止温度过高导致橡胶老化，冷却后形成一体化的负重轮。本发明大大降低了负重轮的质量，使车体运行机动性提高，行驶速度提高，节省了燃料，且达到6000公里以上的行驶路程要求，同时加工工艺简单，节省了能源，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种负重轮及其制备方法，具体涉及一种全地形履带式多功能车行走系统负重轮及其制备方法。

背景技术

随着现代科学技术的飞速发展，世界各军事强国都在发展轻量化、高性能和高精度的武器装备，其中应用于雪地、沙漠、沼泽、山地、从林、滩涂、水域等地况的全地形履带式多功能车是目前陆战部队的主要战场物资器材的运输装备。为适应现代战争的需求，全地形履带式多功能车必须提高机动性和运输速度，而轻量化是提高机动性和运输速度的重要途径。而高分子材料普遍具有性能高、质量轻、减震好、外形美观、节约资源等优点，优越的综合性能使高分子材料成为包括全地形履带式多功能车在内的现代战争车辆轻量化、高速化以及延长寿命的常用材料。

负重轮是全地形履带式多功能车行走系统的关键部件，直接影响装甲车的机动性、运输速度和使用寿命。目前，负重轮主要由金属制成，钢质材料单件重约80公斤，铝合金材料单件重约25千克，一台全地形履带式多功能车负重轮数量为48个。而高分子材料单件重约8公斤，如果使用高分子材料，相较于钢质和铝合金负重轮，每台全地形履带式多功能车可分别减重3000公斤以上和800公斤以上。因此，应用高分子材料替代原有钢质材料或铝合金材料，可以降低负重轮重量，同时可以提高负重轮在全地形行走的减震效果，降低对车体的伤害，使得全地形履带式多功能车提高机动性和运输速度的同时延长了使用寿命。

但目前通用的履带式行走系统中负重轮结构都是在金属轮辋外周设置橡胶挂胶层，此种结构和方式满足不了轻量化的需求。而通过对国内专利申请进行检索，发现有轻量化的申请，如申请号CN201910385101.8，名称为“一种履带轻量化承重轮”的发明专利申请公开了一种承重轮，包括耐磨外皮、芯轴和内支撑，芯轴的外侧设置有内支撑，内支撑的外侧设置有耐磨外皮，所述内支撑采用高分子复合结构材料制成，内支撑上设置有若干支撑结构孔。此技术虽然采用复合材料制造的负重轮替代传统钢制车轮，可降低车轮重量，减少整机重量，可提高车辆的轻量化水平，符合现代装备的轻量化需求，但其内支撑设有支撑结构孔，其负重能力有待提高，且在经过草丛、荆棘、灌木丛等路况时植物有可能卷入孔内，影响行走；同时其没有公开耐磨外皮、芯轴和内支撑三者之间是如何连接成为一体的，而不同的连接方式对负重轮的性能有很大影响。

发明内容

本发明针对当前的负重轮不能适应现代战争中高性能及轻量化的需求，提出了一种全地形履带式多功能车行走系统负重轮及其制备方法，提高了全地形履带式多功能车的作战灵活性和使用寿命。

本发明为解决上述问题所采用的技术手段为：一种全地形履带式多功能车行走系统负重轮，包括金属芯轴、塑料轮体和橡胶外层，其中橡胶外层在预成型后利用塑料轮体的固化过程直接将金属芯轴和橡胶外层连接成一个整体并同时完成橡胶外层的硫化。

进一步地，塑料轮体材质为增强改性的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚苯硫醚(PPS)，液晶聚合物（LCP），聚醚醚酮（PEEK），尼龙（PA66），聚苯醚（PPO）的一种或一种以上材料的混合。

进一步地，橡胶外层生胶为氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、天然橡胶、异戊橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶等的一种或者一种以上的并用胶料。

进一步地，预成型后的橡胶外层周长为1.3-1.4m，厚度为3-5mm，宽度为50-70mm。