一種高速橡膠履帶的製作方法

2023-05-13 09:16:01 3

本實用新型屬於橡膠履帶技術領域，特別是涉及一種高速橡膠履帶。

背景技術：

隨著車輛多功能化的發展，越來越多的車輛具有全地形、高通過性的功能，橡膠履帶的應用也越來越受重視。現有的橡膠履帶製造技術，一是內部嵌有金屬芯金的，一般適用於低速橡膠履帶。對於速度要求高的橡膠履帶，一般都採用無金屬芯金設計，履帶上的驅動齒或導向齒大都採用橡膠硫化成型，雖能有效降低履帶的重量，但因膠齒自身摩擦係數大，大大增加了車輛能耗，對速度的提升有一定的影響；並且膠齒易損壞，因膠齒損壞會造成整條履帶報廢。

中國專利申請號201410136793.X(申請日為2014.04.04)的《全地形高速橡膠履帶》，花紋上分布有由底環槽間隔開的支撐塊和輔助塊，導向系統由環向的導向槽和橫向的橫槽間隔開橫導向塊構成；此種橡膠履帶當導向塊損壞時將導致整體履帶報廢。

現有超高分子量聚乙烯在橡膠履帶中的應用僅限於三角履帶輪總成中的輪系部件，因超高分子量聚乙烯耐熱溫度遠低於橡膠履帶硫化時的溫度，且產品惰性與橡膠粘合性不好，在橡膠履帶產品本身的應用少有報導。

技術實現要素：

本實用新型提出將超高分子量聚乙烯應用於橡膠履帶的導向齒中，橡膠履帶內部為無金屬設計，本實用新型提供了一種高速橡膠履帶，該結構的橡膠履帶包括履帶本體、驅動保護卡扣、導向齒、固定螺栓、螺母和固定金屬塊。所述履帶本體為無金屬部件設計，由橡膠材料、複合材料橫向支撐骨架、芳綸線繩層和芳綸帆布層構成。所述橡膠材料包含花紋膠、帶體膠和線繩膠；所述履帶本體內部自下向上依次埋有芳綸帆布層、芳綸線繩層、芳綸帆布層；所述芳綸線繩層由芳綸線繩纏繞而成；所述帶體膠設置在履帶本體的上表面和下表面，上表面的帶體膠外側邊緣為長條凸塊狀。

所述履帶本體的上表面中間部位設置有花紋塊和花紋輔助塊，所述花紋塊和花紋輔助塊沿履帶本體的長度方向均勻間隔排列，所述花紋塊和花紋輔助塊均呈梯形塊狀，花紋塊外側的梯度大，每排花紋輔助塊外側的橡膠本體上各設有一個驅動孔，所述驅動孔呈矩形，所述花紋塊和花紋輔助塊的寬度相同、高度相同，花紋塊的長度大於花紋輔助塊，花紋塊的上表面呈三個啞鈴相連的形狀，驅動保護卡扣穿過驅動孔扣在花紋塊和橡膠本體之間，每排花紋輔助塊為兩個花紋輔助塊鏡像設置。

所述花紋塊包裹在複合材料橫向支撐骨架外，所述複合材料橫向支撐骨架呈半圓柱形。

所述每排花紋輔助塊的兩花紋輔助塊內側橡膠本體的下表面安裝有導向齒，兩花紋輔助塊內側橡膠本體上表面設置有固定金屬塊。

花紋塊和花紋輔助塊間隔錯位排列，花紋塊和花紋輔助塊上表面的花紋採用全地形花紋。

所述導向齒為超高分子量聚乙烯導向齒，導向齒呈長條凸塊形狀，導向齒沿履帶本體長度方向均勻分布，導向齒可以是兩列或更多列，優選一列，導向齒上設有兩個齒孔，履帶本體上設有預留孔，與導向齒上的齒孔相對應，固定螺栓穿過導向齒的齒孔和履帶本體的預留孔，導向齒通過固定螺栓、固定金屬塊、螺母與橡膠履帶相連接。

一種高速橡膠履帶的製備方法，包括以下步驟：

(1)備料：準備不同寬度和厚度的膠料，纏繞芳綸線繩製得芳綸線繩層，裁斷芳綸帆布，粘合劑塗覆在複合材料橫向支撐骨架上，加工製作超高分子量聚乙烯導向齒，準備連接配件(帶體膠、驅動保護卡扣、固定螺栓、螺母和固定金屬塊)；

(2)預成型：將準備好的帶體膠、芳綸帆布層、芳綸線繩層和複合材料橫向支撐骨架按次序排列成預成型體；

(3)模壓硫化：將預成型體放入達到設定溫度的模具中，加壓硫化後即得橡膠履帶；

(4)裁孔：在橡膠履帶上裁切出驅動孔，裝配驅動保護卡扣；

(5)裝配超高分子量聚乙烯齒導向齒：將固定螺栓穿過導向齒的齒孔和橡膠履帶的預留孔，通過固定螺栓、固定塊、螺母與橡膠履帶相連接。

有益效果：1)本實用新型採用超高分子量聚乙烯作為橡膠履帶導向齒，與橡膠履帶本體外連接組合,解決了超高分子量聚乙烯與橡膠粘合不好的問題，可隨時更換損壞的導向齒，避免因一個導向齒損壞而導致整體履帶報廢的情況發生，可根據輪系尺寸改變齒形尺寸，避免重複加工橡膠履帶硫化模具，降低生產製造成本；

2)本實用新型的橡膠履帶高速運行生熱低，最高速度可達60km/h；

3)本實用新型的橡膠履帶整體質量輕，橫向剛度強，超高分子量聚乙烯導向齒具有極好的耐磨性、自潤滑性，輪系摩擦阻力小，同時超高分子量聚乙烯具有良好的耐低溫衝擊性、無毒、耐水、耐化學藥品性等特點，能有效降低車輛的動力損失，降低車輛能耗，提高橡膠履帶的使用壽命；

4)本實用新型的花紋採用全地形花紋，花紋塊和花紋輔助塊可有效降低履帶高速行駛的震動，減少車輛能耗，提供了橡膠履帶的速度；

5)本實用新型的超高分子量聚乙烯導向齒位與橫向支撐骨架錯位設計，保證了超高分子量聚乙烯導向齒外連接形式和複合材料玻璃纖維可以並行的可能性。由於在高速履帶中，常採用環氧樹脂複合玻璃纖維材料作為橫向骨架支撐，當採用外連接齒形時，齒形與複合材料相對應的傳統設計方法存在一定的製造難度。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的斷面結構示意圖；

圖3為本實用新型的上表面部分水平層結構剖開示意圖；

圖4為本實用新型的下表面結構示意圖。

如圖1-4所示：花紋塊1、花紋輔助塊2、帶體膠3、驅動孔4、驅動保護卡扣5、芳綸帆布層6、芳綸線繩層7、複合材料橫向支撐骨架8、導向齒9、固定螺栓10、固定金屬塊11、螺母12、預留孔13、齒孔14。

具體實施方式

為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

一種高速橡膠履帶包括履帶本體、驅動保護卡扣5、導向齒、固定螺栓10、螺母12和固定金屬塊11。履帶本體為無金屬部件設計，由橡膠材料、複合材料橫向支撐骨架8、芳綸線繩層7和芳綸帆布層6構成，履帶本體內部自下向上依次埋有芳綸帆布層6、芳綸線繩層7、芳綸帆布層6；芳綸線繩層7由芳綸線繩纏繞而成；帶體膠3設置在履帶本體的上表面和下表面，上表面的帶體膠3外側邊緣為長條凸塊狀。

履帶本體的上表面中間部位設置有花紋塊1和花紋輔助塊2，花紋塊1和花紋輔助塊2沿履帶本體的長度方向均勻間隔排列，花紋塊1和花紋輔助塊2均呈梯形塊狀，花紋塊1外側的梯度大，每排花紋輔助塊為兩個花紋輔助塊2鏡像設置，每排花紋輔助塊外側的橡膠本體上各設有一個驅動孔4，驅動孔4呈矩形，花紋塊1和花紋輔助塊2的寬度相同、高度相同，花紋塊1的長度大於花紋輔助塊2，花紋塊1的上表面呈三個啞鈴相連的形狀，驅動保護卡扣5穿過驅動孔4扣在花紋塊1和橡膠本體之間。

花紋塊1包裹在複合材料橫向支撐骨架8外，複合材料橫向支撐骨架8呈半圓柱形。

每排花紋輔助塊的兩花紋輔助塊2內側橡膠本體的下表面安裝有導向齒9，兩花紋輔助塊2內側橡膠本體上表面設置有固定金屬塊11。

花紋塊1和花紋輔助塊2間隔錯位排列，花紋塊1和花紋輔助塊2上表面的花紋採用全地形花紋。

導向齒9為超高分子量聚乙烯導向齒，導向齒9呈長條凸塊形狀，導向齒9沿履帶本體長度方向均勻分布一列，導向齒9上設有兩個齒孔14，履帶本體上設有預留孔13，與導向齒9上的齒孔14相對應，固定螺栓10穿過導向齒的齒孔14和履帶本體的預留孔13，導向齒9通過固定螺栓10、固定金屬塊11、螺母12與橡膠履帶相連接。

一種高速橡膠履帶的製備方法，包括以下步驟：

(1)備料：準備不同寬度和厚度的膠料，纏繞芳綸線繩製得芳綸線繩層7，裁斷芳綸帆布，粘合劑塗覆在複合材料橫向支撐骨架8上，加工製作超高分子量聚乙烯導向齒，準備連接配件(帶體膠3、驅動保護卡扣5、固定螺栓10、螺母12和固定金屬塊11)；

(2)預成型：將準備好的帶體膠3、芳綸帆布層6、芳綸線繩層7和複合材料橫向支撐骨架8按次序排列成預成型體；

(3)模壓硫化：將預成型體放入達到設定溫度的模具中，加壓硫化後即得橡膠履帶；

(4)裁孔：在橡膠履帶上裁切出驅動孔4，裝配驅動保護卡扣5；

(5)裝配超高分子量聚乙烯齒導向齒：將固定螺栓10穿過導向齒的齒孔14和橡膠履帶的預留孔13，通過固定螺栓10、固定金屬塊11、螺母12與橡膠履帶相連接。

採用超高分子量聚乙烯作為橡膠履帶導向齒，與橡膠履帶本體外連接組合,解決了超高分子量聚乙烯與橡膠粘合不好的問題，可隨時更換損壞的導向齒，避免因一個導向齒損壞而導致整體履帶報廢的情況發生，可根據輪系尺寸改變齒形尺寸，避免重複加工橡膠履帶硫化模具，降低生產製造成本；橡膠履帶高速運行生熱低，最高速度可達60km/h；

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。