一種防爆輪胎的製作方法

2023-06-02 18:34:06 2

本發明涉及一種防爆輪胎，該輪胎無需充氣，不會爆胎，能夠適應各種路況。

背景技術：

高速公路爆胎是造成惡性交通事故的原因之一，高速公路上發生高速爆胎的死亡率接近100％，因此輪胎狀況嚴重威脅著駕乘人員的人身安全。據統計，高速公路有46％以上的交通事故都是由於輪胎發生故障引起的，而輪胎爆胎一項就佔輪胎故障事故總量的70％，即有32.2％的高速公路交通事故是由於輪胎爆胎引起的。

輪胎爆胎主要原因有輪胎遇到尖銳物體破壞，氣壓過高或過低，超載或超速以及過度磨損使胎面變薄。總而言之，就是因為各種原因引起輪胎強度降低，難以承受輪胎內氣壓變化，造成輪胎突然破裂。

因此，防止輪胎爆胎最好的辦法就是製造無需充氣的輪胎，目前市場上有多種免充氣防爆輪胎。例如實心輪胎、輻軸輪胎和蜂巢輪胎都是免充氣防爆輪胎。

實心輪胎是一種廣泛使用的防爆輪胎，實心輪胎胎體是實心的，其結構比充氣輪胎簡單。實心輪胎是一種適應於低速、高負載苛刻使用條件下運行車輛得工業輪胎，其安全性、耐久性等明顯優於充氣胎，廣泛用於各種工業車輛、軍事車輛、建築機械、港口機場的拖掛車輛等領域。但是實心輪胎對於路面的適應能力比較差，減震能力比較弱，在不平坦的路面上行駛會感覺比較顛簸；由於實心輪胎比充氣輪胎重，僅適合低速行駛，因此無法廣泛應用於小轎車。

輻軸輪胎由車輪、輻條和中心軸組成的防爆輪胎。例如米其林公司(Michelin)研製的Tweel輻軸輪胎，其減震橡膠車輪輪面將壓力分散到數十根具有彈性的聚亞安酯輻條上，它的。因為這種車輪中沒有氣體，所以它比充氣輪胎更堅固，不會出現爆胎的情況。這種輪胎已經在機器人輪椅和軍車上進行了試驗，但是這種車輪產生的噪音仍舊太大，尚不適合應用於汽車上。

蜂巢輪胎是美國Resilient技術公司和威斯康星州大學麥迪遜分校共同發明的一款無需充氣的輪胎，開發人員將原來的充氣部分用類似蜂巢的一系列六角形結構來代替，這樣一來就可以起到與傳統輪胎類似的減震作用了。這款輪胎可抵禦臨時爆炸裝置襲擊，並且能夠在遇襲後仍以每小時80公裡的速度行駛。但是這款輪胎行駛時噪音大、舒適性差，且對製造蜂巢結構的材料有特殊要求，成本是普通輪胎的10倍以上，因此難以推廣。

技術實現要素：

(1)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是，用輕質多孔材料代替傳統充氣輪胎充氣部分，使輪胎既具有防爆胎的性能，又具有充氣輪胎的彈性，還不會大幅增加輪胎的重量和製造成本。

(2)技術方案

本發明涉及的一種防爆輪胎，由胎體結構、加強結構和填充材料三部分組成。其中胎體結構主要形成輪胎主體構造，包括耐磨橡膠面層、高彈性緩衝層、普通橡膠結構層、胎體子午線層、胎唇三角膠和趾口保護層共6部分組成；加強結構層保證輪胎整體強度，包括薄鋼帶束層、尼龍帶束層、厚鋼帶束、胎冠保護層和、胎唇鋼絲共5部分組成；填充材料替代傳統充氣輪胎充氣空間，包括輕質多孔剛性材料和輕質多孔彈性材料兩部分。

(3)有益的效果

使用加強結構和輕質多孔材料填充的防爆輪胎可以避免尖銳物體破壞，氣壓過高或過低，超載或超速以及過度磨損引起的爆胎，有效防止惡性交通事故的發生。

據公安部交管局統計，2015年，全國共接報涉及人員傷亡的道路交通事故21017起，共造成72387人死亡。其中因為爆胎引起的交通事故死亡人數超過2萬人，造成的直接損失超過1億元。若採用防爆輪胎，將大大降低交通事故的數量，減少交通事故死亡人數和財產損失。

據公安部交管局統計，截至2015年底，全國機動車保有量達2.79億輛，其中汽車1.72億輛。若25％的汽車採用防爆輪胎，將有1.7億以上的巨大市場需求。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明：

圖1是輪胎橫截面圖；

圖2是局部放大圖。

圖中：1.耐磨橡膠面層；2.高彈性緩衝層；3.普通橡膠結構層；4.胎體子午線層；5.胎唇鋼絲；6.胎唇三角膠；7.趾口保護層；8.輕質多孔剛性材料；9.輕質多孔彈性材料；10.薄鋼帶束層；11.尼龍帶束層；12.厚鋼帶束層；13.胎冠保護層。

具體實施方式

本發明涉及的一種防爆輪胎，由胎體結構、加強結構和填充材料三部分組成。其中胎體結構主要形成輪胎主體構造，包括耐磨橡膠面層1、高彈性緩衝層2、普通橡膠結構層3、胎體子午線層4、胎唇三角膠6、趾口保護層7共6部分組成；加強結構層保證輪胎整體強度，包括薄鋼帶束層10、尼龍帶束層11、厚鋼帶束層12、胎冠保護層13和胎唇鋼絲5共5部分組成；填充材料替代傳統充氣輪胎充氣空間，包括輕質多孔剛性材料8和輕質多孔彈性材料9兩部分。

輪胎胎冠部分由外到內依次為耐磨橡膠面層1、胎冠保護層13、厚鋼帶束12、尼龍帶束層11、薄鋼帶束層10、普通橡膠結構層3、胎體子午線層4、輕質多孔彈性材料9、輕質多孔剛性材料8。在胎冠兩側設置高彈性緩衝層2，胎唇部分設置有胎唇鋼絲，胎唇鋼絲包裹在三角形截面膠體內，輪胎趾口部分設置趾口保護層。

耐磨橡膠面層1總厚度為5mm，由3mm厚聚氨酯橡膠耐磨麵層和2mm丁苯橡膠構成；胎冠保護層13由2mm厚聚丙烯纖維織物構成；厚鋼帶束層12由1.5mm厚3層斜交鋼絲帶構成；尼龍帶束層11厚度2mm；薄鋼帶束層10由1mm厚2層斜交鋼絲帶構成；普通橡膠結構層3由2mm厚丁苯橡膠構成；胎體子午線層4厚1.5mm；輕質多孔彈性材料9採用20mm厚聚氨酯預聚體；輕質多孔剛性材料8採用密度小於0.3g/cm3的幹泡桐樹木材，總厚度15mm。在胎冠兩側設置高彈性緩衝層2，胎唇部分設置有胎唇鋼絲，胎唇鋼絲包裹在三角形截面膠體內，輪胎趾口部分設置趾口保護層。