專利名稱：一種彈性單元組合式輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于輪胎領(lǐng)域，特別涉及一種大型組合式輪胎。
背景技術(shù)：
隨著世界范圍內(nèi)采礦業(yè)和水利、路橋等工程建設(shè)的高速發(fā)展，工程輪胎的產(chǎn)需不 斷提升，近幾年來已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的供不應(yīng)求。目前，輪胎的制作過程是由各膠布件的制備再 經(jīng)過胎胚的成型及硫化而成，隨著載重噸位的提高，工程輪胎規(guī)格也日趨大型化，目前，巨 型工程輪胎的外徑已達(dá)到4米以上，這就需要相配套的大型輪胎成型機(jī)和輪胎硫化機(jī)來對(duì) 其生產(chǎn)加工，所需設(shè)備投資和技術(shù)難度都很大，這也使得工程輪胎的造價(jià)非常昂貴；另一方 面，工程輪胎長(zhǎng)期在礦山、建筑工地等路況條件惡劣的地方不間斷作業(yè)，且載重量大，致使 胎面易磨損，胎體不耐刺扎、切割，極易導(dǎo)致輪胎早期因刺扎、切割而報(bào)廢，從而影響到輪胎 的行駛安全性能及使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種制造過程完全不需要輪胎成型機(jī)和傳統(tǒng)的輪胎定 型硫化機(jī)等設(shè)備、只需制備出空氣彈簧和金屬殼體等核心部件、再按照順序組裝起來的輪 胎產(chǎn)品，所制得的輪胎具備充氣輪胎的所有功能；輪胎結(jié)構(gòu)是可拆卸的，當(dāng)空氣彈簧囊體發(fā) 生刺破時(shí)，只需對(duì)單個(gè)彈性單元進(jìn)行更換，方便快捷，從而可延長(zhǎng)輪胎的使用壽命，大幅度 降低工程輪胎制造和使用成本。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種彈性單元組合式輪胎，主要由 輪輞、橡膠空氣彈簧、金屬殼體、胎面膠組成，輪輞圓周設(shè)有一定數(shù)量并且?guī)в新菘椎耐古_(tái)， 橡膠空氣彈簧通過輪輞圓周上的凸臺(tái)固定安裝于輪輞上，橡膠空氣彈簧等間距排列于輪輞 圓周中心線上，每個(gè)橡膠空氣彈簧上端板的上部同樣設(shè)有帶有連接螺孔的凸臺(tái)，金屬殼體 通過橡膠空氣彈簧上端板凸臺(tái)與橡膠空氣彈簧固定連接裝配，金屬殼體具有輪胎所要求的 橫向截面形狀和縱向截面形狀，每個(gè)金屬殼體的外表面覆蓋有一層胎面膠，胎面膠形成輪 胎的花紋，胎面膠的外表面是圓弧面，其曲率半徑即為輪胎的半徑，圓弧的長(zhǎng)度由組合單元 個(gè)數(shù)確定，組合單元數(shù)為輪胎外圓的分段數(shù)，例如單元個(gè)數(shù)為八，則圓弧長(zhǎng)度約等于輪胎外 圓周長(zhǎng)的八分之一，并保留一定量的運(yùn)動(dòng)間隙。相鄰兩金屬殼體及胎面膠在末端相互插入， 并通過金屬殼體之間連接在一起，例如采用銷軸的鉸鏈連接，由一個(gè)或一組橡膠空氣彈簧、 金屬殼體及殼體表面覆蓋的胎面膠組成一個(gè)彈性單元，一定數(shù)量的彈性單元通過鉸接構(gòu)成 一條完整的輪胎。當(dāng)輪胎行走時(shí)，其驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力、轉(zhuǎn)向力等功能靠彈性單元實(shí)現(xiàn)，彈性單 元是利用空氣彈簧的工作原理。本發(fā)明一種彈性單元組合式輪胎，其橡膠空氣彈簧由其他彈性元件組替代，每一 組彈性元件可以沿徑向疊層設(shè)置多個(gè)單簧或者沿軸向并列設(shè)置多個(gè)彈簧，以提高輪胎的減 振性能或提高承載能力。本發(fā)明一種彈性單元組合式輪胎，為了提高其牽引性能，可以在金屬殼體與輪輞之間采用輻條或軟繩斜拉連接，也可以在橡膠空氣彈簧內(nèi)腔或相鄰的橡膠空氣彈簧之間另 外設(shè)置專門的彈性元件來承擔(dān)扭轉(zhuǎn)載荷。本發(fā)明一種彈性單元組合式輪胎，其作為胎面膠骨架的金屬殼體可以用其他材料 代替，例如高分子基復(fù)合材料。本發(fā)明的有益效果是1)由于輪胎采用單元組合式的設(shè)計(jì)，其制作過程將不再需 要輪胎成型機(jī)、整胎定型硫化機(jī)等設(shè)備，只需制備出橡膠空氣彈簧、金屬殼體等核心部件， 金屬殼體表面的掛膠與胎面的硫化在小型的平板硫化機(jī)上即可完成。這對(duì)于生產(chǎn)大型工 程輪胎來說可以節(jié)約大量的設(shè)備投資并降低技術(shù)難度?；糜捎谳喬ゲ捎脝卧M合式的設(shè) 計(jì)，可解決傳統(tǒng)輪胎因刺扎、切割而早期報(bào)廢的問題；當(dāng)彈性單元中的空氣彈簧囊體發(fā)生刺 破時(shí)，只需對(duì)單個(gè)空氣彈簧進(jìn)行快捷地更換，從而不影響輪胎的壽命而極大地發(fā)揮它的價(jià) 值?；糜捎谳喬ゲ捎脝卧M合式的設(shè)計(jì)，可解決傳統(tǒng)輪胎行駛時(shí)的安全性能問題；傳統(tǒng)充 氣輪胎在行駛時(shí)會(huì)因?yàn)樘ンw刺破而發(fā)生爆胎，從而嚴(yán)重影響駕駛?cè)藛T的人身安全，彈性單 元組合式輪胎則會(huì)很大程度上抑制這種情況的發(fā)生，因?yàn)檩喬フw是由一定數(shù)量的彈性單 元組合起來的，每個(gè)彈性單元相當(dāng)于一個(gè)空氣儲(chǔ)囊，當(dāng)一個(gè)彈性單元發(fā)生破裂時(shí)，其相鄰兩 個(gè)彈性單元會(huì)因?yàn)閺埩ψ饔米詣?dòng)承擔(dān)負(fù)載，緩解破裂單元與地面接觸時(shí)發(fā)生的胎體下陷， 從而提高輪胎的安全性能。4)傳統(tǒng)的充氣輪胎其載荷指數(shù)是一定的，當(dāng)輪胎的載荷指數(shù)滿 足不了車輛的承載需要時(shí)，則必須更換更大規(guī)格的輪胎，而空氣彈簧的內(nèi)壓是可以調(diào)節(jié)的， 因此，通過對(duì)空氣彈簧內(nèi)壓的可變調(diào)節(jié)，可以使彈性單元組合式輪胎得到不同的載荷能力 來滿足不同載荷的需要，而不必更換輪胎的規(guī)格。
圖1是本發(fā)明一種彈性單元組合式輪胎的局部截面剖視圖；圖2是本發(fā)明一種彈性單元組合式輪胎的彈性單元表面掛有胎面膠的金屬殼體 示意圖；圖3是與圖2所示彈性單元相鄰的彈性單元表面掛有胎面膠的金屬殼體示意圖；圖4是本發(fā)明一種彈性單元組合式輪胎的組合示意圖。圖中1-輪輞，2-輪輞凸臺(tái)，3-橡膠空氣彈簧，4-凸臺(tái)，5-金屬殼體，6_胎面膠， 7-鉸鏈。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明一種彈性單元組合式輪胎主要由輪輞1、橡膠空氣彈簧3、金屬殼體5、胎面 膠6組成，如圖1所示，沿輪輞1圓周中心線上設(shè)有一定數(shù)量等間距排列的輪輞凸臺(tái)2，橡膠 空氣彈簧3通過輪輞凸臺(tái)2固定于輪輞1之上，在每個(gè)空氣彈簧3上端板的上部同樣設(shè)有 其上帶有螺孔的凸臺(tái)4，金屬殼體5通過凸臺(tái)4與橡膠空氣彈簧3固定裝配，每個(gè)金屬殼體 5的表面覆蓋有一段胎面膠6，相鄰兩金屬殼體5末端之間采用鉸鏈7連接，連接結(jié)構(gòu)見圖2 和3所示。這樣，每個(gè)橡膠空氣彈簧3、金屬殼體5及殼體表面覆蓋的胎面膠6組成一個(gè)彈 性單元，一定數(shù)量個(gè)彈性單元通過鉸接構(gòu)成一條完整的輪胎，圖4所示彈性單元個(gè)數(shù)為八。輪胎承載滾動(dòng)當(dāng)彈性單元與地面接觸時(shí)，橡膠空氣彈簧3高度降低，內(nèi)腔容積減 小，橡膠空氣彈簧3的剛度增加，內(nèi)腔空氣柱的有效承載面積加大，此時(shí)彈性單元的承載能力增加；當(dāng)彈性單元離開地面時(shí)，橡膠空氣彈簧3的高度升高，內(nèi)腔容積增大，彈性單元又 恢復(fù)到形變前的形狀；當(dāng)輪胎滾動(dòng)至兩彈性單元之間位置時(shí)，由于兩殼體及胎面膠鉸接處 留有足夠的間隙，所以殼體之間不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，保證了輪胎滾動(dòng)時(shí)的連續(xù)平穩(wěn)。
權(quán)利要求
1.一種彈性單元組合式輪胎，其特征在于它主要由輪輞、橡膠空氣彈簧、金屬殼體、 胎面膠組成，輪輞圓周上設(shè)有一定數(shù)量并且?guī)в新菘椎妮嗇y凸臺(tái)，橡膠空氣彈簧通過輪輞 圓周的輪輞凸臺(tái)固定安裝于輪輞上，橡膠空氣彈簧等間距排列于輪輞圓周中心線上，每個(gè) 橡膠空氣彈簧上端板的上部同樣設(shè)有帶有連接螺孔的凸臺(tái)，金屬殼體通過橡膠空氣彈簧上 端板凸臺(tái)與橡膠空氣彈簧固定連接裝配，金屬殼體具有輪胎所要求的橫向截面形狀和縱向 截面形狀，每個(gè)金屬殼體的外表面覆蓋有一層胎面膠，胎面膠形成輪胎的花紋，胎面膠的外 表面是圓弧面，其曲率半徑為輪胎的半徑，圓弧的長(zhǎng)度由組合單元個(gè)數(shù)確定，組合單元個(gè)數(shù) 為輪胎外圓的分段數(shù)，相鄰兩金屬殼體及胎面膠在末端相互插入，并通過金屬殼體連接在 一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈性單元組合式輪胎，其特征在于金屬殼體連接采用 銷軸的鉸鏈連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈性單元組合式輪胎，其特征在于橡膠空氣彈簧由其 他彈性元件組替代，每一組彈性元件沿徑向疊層設(shè)置多個(gè)單簧或者沿軸向并列設(shè)置多個(gè)彈ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈性單元組合式輪胎，其特征在于在金屬殼體與輪輞 之間采用輻條或軟繩斜拉連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈性單元組合式輪胎，其特征在于在橡膠空氣彈簧內(nèi) 腔或在相鄰的橡膠空氣彈簧之間另外設(shè)置專門的彈性元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈性單元組合式輪胎，其特征在于金屬殼體的材料用 高分子基復(fù)合材料代替。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彈性單元組合式輪胎，它是由輪輞、橡膠空氣彈簧、金屬殼體、胎面膠組成，沿輪輞圓周上增設(shè)有一定數(shù)量的凸臺(tái)，每個(gè)凸臺(tái)上裝有一個(gè)橡膠空氣彈簧，每個(gè)橡膠空氣彈簧的上端板裝配有一個(gè)金屬殼體，金屬殼體的表面覆蓋有胎面膠，相鄰兩個(gè)金屬殼體末端之間采用鉸鏈連接，由一個(gè)或一組橡膠空氣彈簧、金屬殼體及金屬殼體表面覆蓋的胎面膠組成一個(gè)彈性單元，一定數(shù)量的彈性單元及輪輞構(gòu)成一條完整的輪胎。本發(fā)明的組合式輪胎在加工上可以節(jié)約大量的設(shè)備投資并降低技術(shù)難度，使用中彈性單元可快捷更換，壽命長(zhǎng)，安全性好，承載能力可調(diào)整。
文檔編號(hào)B60C5/22GK102114755SQ20091024434
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者何長(zhǎng)江, 張金云, 楊衛(wèi)民, 汪傳生 申請(qǐng)人:北京華夏英藍(lán)科技發(fā)展有限公司, 青島科技大學(xué)