本發(fā)明屬于輪胎技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種載重全鋼絲子午線鑲釘輪胎。

背景技術(shù)：

對(duì)于駐扎在西藏高原、新疆或東北等地區(qū)的軍隊(duì)來說，冬季行車是一項(xiàng)非常具有考驗(yàn)性的任務(wù)。由于這些地區(qū)冬季降雪量多、結(jié)冰時(shí)間長(zhǎng)，路面長(zhǎng)期處于冰滑狀態(tài)，在冰雪路面上，輪胎與路面間的摩擦系數(shù)極低，輪胎驅(qū)動(dòng)性和制動(dòng)性有時(shí)喪失，輪胎出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，降低了部隊(duì)在野外的機(jī)動(dòng)性。為了解決這個(gè)問題，目前多采用給輪胎安裝防滑鏈的方式，但安裝費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，并且行車速度也有限制，安裝防滑鏈后的車速一般控制在30km/h以內(nèi)，導(dǎo)致不能按時(shí)完成任務(wù)。

鑲釘輪胎：是在輪胎胎面處埋植一定數(shù)量的特制鋼釘，以提高胎面對(duì)冰雪路面的抓著力和制動(dòng)力。目前的鑲釘輪胎均為半鋼胎，全鋼絲載重子午線輪胎鑲釘技術(shù)是空白。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的載重汽車輪胎在冰雪路面容易打滑的上述問題，本發(fā)明提供了一種全鋼絲載重子午線輪胎，通過新花紋設(shè)計(jì)、鑲釘技術(shù)、配方材料設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)等方面輪胎設(shè)計(jì)，不僅提高輪胎的耐久性能，并且提高了部隊(duì)在野外惡劣環(huán)境下，尤其在冰雪路面的輪胎抓地性能，并且大大提高了行車速度。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種載重全鋼絲子午線鑲釘輪胎，輪胎的胎面設(shè)置越野花紋塊，花紋塊上鑲嵌防滑釘，防滑釘?shù)捻敹寺冻鎏ッ?，呈六棱臺(tái)狀，防滑釘?shù)纳喜繛橹绷庵w，中部為扁圓柱體，下部為截球體，上部與中部之間，中部與下部之間的部分為圓柱體；

每個(gè)節(jié)距上的防滑釘?shù)奈恢孟鄬?duì)錯(cuò)開，每?jī)蓚€(gè)節(jié)距上平行有16個(gè)鑲釘點(diǎn)與地面均勻接觸；每條輪胎上鑲嵌304個(gè)防滑釘；

輪胎的胎面膠料配方，按重量份計(jì)，天然橡膠100份，超耐磨炭黑40-50份，白炭黑5-15份，硅烷偶聯(lián)劑tespt0.5-3.0份，環(huán)保塑解劑0.1-0.4份，硬脂酸2-3份，氧化鋅3-6份，抗撕裂樹脂1.0-4.0份，軟化油3.0－5.0份，防老劑rd1.0-2.0份，防老劑40201.0-3.0份，高溫防護(hù)蠟1-2份，低溫防護(hù)蠟0.5－1.0份，硫磺s1.0-2.0份，促進(jìn)劑cz1.0-1.5份，防焦劑ctp0.1-0.4份。

進(jìn)一步地，所述輪胎胎面設(shè)置肩部花紋塊和中央花紋塊，肩部花紋塊為扇形的剛性大花紋塊，肩部花紋塊之間平行，肩部花紋塊之間的花紋溝延伸至胎側(cè)形成開放式胎肩；中央花紋塊由兩組沿輪胎周向設(shè)置的三角形的花紋塊組成，兩組三角形花紋塊之間形成縱向的折線形中央花紋溝，三角形花紋塊與肩部花紋塊的直線邊相鄰的一條邊向內(nèi)凹陷，使得上下相鄰的三角形花紋塊之間的花紋溝壁形成加寬設(shè)計(jì)。

進(jìn)一步地，花紋溝壁角度為50°。

進(jìn)一步地，肩部花紋塊的兩個(gè)弧形邊平行，弧形邊與輪胎圓周之間的呈5-10°夾角。

進(jìn)一步地，所述輪胎的胎面膠料配方，按重量份計(jì)，天然橡膠100份，超耐磨炭黑46份，白炭黑7.5份，硅烷偶聯(lián)劑tespt1.5份，環(huán)保塑解劑0.2份，硬脂酸2.5份，氧化鋅4.0份，抗撕裂樹脂3.0份，軟化油3.3份，防老劑rd1.3份，防老劑40201.8份，高溫防護(hù)蠟1.5份，低溫防護(hù)蠟0.5份，硫磺s1.2份，促進(jìn)劑cz1.0份，防焦劑ctp0.25份。

進(jìn)一步地，所述的天然橡膠包括煙片膠和標(biāo)準(zhǔn)橡膠。

進(jìn)一步地，所述軟化油為芳烴油、環(huán)烷油和tdae中的至少一種。

本發(fā)明的全鋼載重子午線鑲釘輪胎，通過新花紋設(shè)計(jì)、鑲釘技術(shù)和配方材料設(shè)計(jì)，不僅提高輪胎的耐久性能，并且提高了部隊(duì)在野外惡劣環(huán)境下的輪胎抓地性能，在野外冰雪混合路上，輪式戰(zhàn)車使用鑲釘輪胎，避免出現(xiàn)因?yàn)檩喬ゴ蚧斐傻男熊娝俣鹊难诱`；使用鑲釘輪胎可以保證行駛速度在50km/h，較采用防滑鏈技術(shù)的行駛速度提高66.7％。

附圖說明

圖1是實(shí)施例輪胎胎面花紋塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實(shí)施例輪胎肩部開放性設(shè)計(jì)示意圖；

圖3是實(shí)施例輪胎花紋溝壁示意圖；

圖4是實(shí)施例防滑釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是實(shí)施例輪胎胎面防滑釘排布示意圖。

以上各圖中，1、肩部花紋塊；2、中央花紋快；3、中央花紋溝；4、橫向花紋溝；5、防滑釘；51、六棱臺(tái)；52、直六棱柱；53、扁圓柱體；54、截球體；55、圓柱體；6、肩部花紋塊之間的花紋溝；7、胎側(cè)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例

圖1提供了一種載重全鋼絲子午線鑲釘輪胎在打入防滑釘前的胎面花紋塊結(jié)構(gòu)示意圖。肩部花紋塊1為扇形的剛性大花紋塊，肩部花紋塊1之間平行，肩部花紋塊之間的花紋溝6延伸至胎側(cè)7，如圖2所示，形成開放式設(shè)計(jì)。扇形的兩個(gè)弧形邊平行，弧形邊與輪胎圓周之間的呈5-10°夾角，如圖1兩個(gè)箭頭所指示的角度。

中央花紋塊2由兩組沿輪胎周向設(shè)置的三角形的花紋塊組成，兩組三角形花紋塊之間形成縱向的折線形中央花紋溝3，上下相鄰的三角形花紋塊之間形成橫向的花紋溝4。左右相鄰的兩個(gè)三角形花紋塊形成平行四邊形。三角形花紋塊與肩部花紋塊1的直線邊相鄰的一條邊向內(nèi)凹陷，使得上下相鄰的三角形花紋塊之間的花紋溝壁形成加寬設(shè)計(jì)。如圖3所示，普通的花紋溝壁為40°角，而本發(fā)明采用50°角，如圖3箭頭所指，溝底倒圓角設(shè)計(jì)，直徑為8mm?；y溝壁角度采用加大設(shè)計(jì)，溝底采用彈石子設(shè)計(jì)，保證輪胎的自潔性，防止夾石。

上述越野花紋設(shè)計(jì)，能夠保證輪胎在復(fù)雜環(huán)境驅(qū)動(dòng)性和制動(dòng)性能。

圖4提供了防滑釘5的結(jié)構(gòu)示意圖。防滑釘5的上部為直六棱柱體52，中部為扁圓柱體53，下部為截球體54，上部與中部之間，中部與下部之間的部分為圓柱體55。扁圓柱體53的直徑大于防滑釘其他部分的直徑。扁圓柱體53的上下面與圓柱體之間通過弧形面過渡連接。直六棱柱體的頂端為0.2-0.8mm高的六棱臺(tái)51。

當(dāng)防滑釘5嵌入輪胎中時(shí)，其上部朝向地面，六棱臺(tái)51露出輪胎胎面。截球體54和弧形過渡面的設(shè)計(jì)，能夠減輕防滑釘打入輪胎時(shí)的阻力，同時(shí)截球體54的表面增大了防滑釘與輪胎膠料的接觸面積，防止防滑釘晃動(dòng)；中部設(shè)置扁圓柱體53，能夠有效防止防滑釘上下移動(dòng)，增強(qiáng)了防滑釘在輪胎中的穩(wěn)定性，保證防滑釘在輪胎使用過程中不脫落。六棱臺(tái)設(shè)計(jì)能夠增強(qiáng)防滑釘與地面接觸之初時(shí)的接觸面積，增強(qiáng)抓地性能，并且還能減輕磨損。

在本實(shí)施例中，直六棱柱體52的底面的外接圓直徑為4mm，與直六棱柱體相連的圓柱體55的直徑為3mm，扁圓柱體53的直徑為4.4mm，截球體54的直徑為3.8mm，與截球體相連的圓柱體55的直徑為3mm。防滑釘?shù)牟馁|(zhì)為硬質(zhì)合金，抗拉強(qiáng)度≥190mpa,屈服強(qiáng)度≥100mpa，延伸率≥15％，hb布氏硬度≥50。

在輪胎胎面上，橫向上，四個(gè)相鄰的呈直線排布的花紋塊為一個(gè)節(jié)距，每個(gè)節(jié)距上的防滑釘?shù)奈恢孟鄬?duì)錯(cuò)開，每?jī)蓚€(gè)節(jié)距上平行有16個(gè)鑲釘點(diǎn)與地面均勻接觸；每條輪胎上鑲嵌304個(gè)防滑釘。

防滑釘?shù)姆植寄軌蚍乐乖诒┞访嬉驗(yàn)榍搬敶蚧?，造成后邊釘子抓地性能下降，本發(fā)明設(shè)計(jì)采用每個(gè)節(jié)距上的釘子位置相對(duì)錯(cuò)開，保證在路面釘子抓地均勻分布，如圖5所示，每?jī)蓚€(gè)節(jié)距上平行有16個(gè)鑲釘點(diǎn)與地面均勻接觸，保證了輪胎抓地性能。

防滑釘?shù)臄?shù)量也同樣重要，防滑釘數(shù)量過多，重量過重，油耗損失加大；防滑釘過少，不能保證輪胎的抓地性能。考慮到全鋼絲載重子午線輪胎的載荷量比半鋼大，本發(fā)明設(shè)計(jì)的防滑釘數(shù)量為每條胎304個(gè)。

本發(fā)明的輪胎的胎面膠料的配方，按重量份計(jì)，包括：天然橡膠100份，超耐磨炭黑40-50份，白炭黑5-15份，硅烷偶聯(lián)劑tespt0.5-3.0份，環(huán)保塑解劑0.1-0.4份，硬脂酸2-3份，氧化鋅3-6份，抗撕裂樹脂1.0-4.0份，軟化油3.0－5.0份，防老劑rd1.0-2.0份，防老劑40201.0-3.0份，高溫防護(hù)蠟1-2份，低溫防護(hù)蠟0.5－1.0份，硫磺s1.0-2.0份，促進(jìn)劑cz1.0-1.5份和防焦劑ctp0.1-0.4份。

本發(fā)明中的胎面膠料采用別于常規(guī)冬季胎配方設(shè)計(jì)，采用耐撕裂，耐低溫性好的天然橡膠作為生膠體系，保證耐低溫和拉伸強(qiáng)度高，采用超耐磨炭黑，耐撕裂性好的白炭黑作為補(bǔ)強(qiáng)體系，保證耐磨性和抗撕裂性，對(duì)軟化體系加強(qiáng)，保證低溫硬度合適，對(duì)老化體系加強(qiáng)，保證耐老化性能。

本發(fā)明中的天然橡膠包括煙片膠和標(biāo)準(zhǔn)橡膠。軟化油為芳烴油、環(huán)烷油和tdae中的至少一種。

本實(shí)施例采用如下的胎面膠料配方，按重量份計(jì)，天然橡膠100份，超耐磨炭黑46份，白炭黑7.5份，硅烷偶聯(lián)劑tespt1.5份，環(huán)保塑解劑0.2份，硬脂酸2.5份，氧化鋅4.0份，抗撕裂樹脂3.0份，軟化油3.3份，防老劑rd1.3份，防老劑40201.8份，高溫防護(hù)蠟1.5份，低溫防護(hù)蠟0.5份，硫磺s1.2份，促進(jìn)劑cz1.0份，防焦劑ctp0.25份；含膠率為57.32％。

將所得的橡膠組合物在規(guī)定的模具中，通過膠料混煉、壓出、壓型、鋼圈、成型、硫化、檢查等過程，制作出由胎面用橡膠組合物形成的試驗(yàn)片。將所得的試驗(yàn)片進(jìn)行性能檢測(cè)。

為了更加直觀的了解本發(fā)明的胎面膠料與現(xiàn)有的雪地胎胎面膠性能上的差異，以現(xiàn)有的雪地胎胎面膠料配方，采用相同的制作方法制作對(duì)比試驗(yàn)片。

表1實(shí)施例和對(duì)比例的胎面膠料配方

表2實(shí)施例和對(duì)比例的膠料性能

最右側(cè)兩列數(shù)值是為了便于比較，進(jìn)行的換算，是相對(duì)值?？梢悦黠@看出，實(shí)施例采用實(shí)施例配方較比對(duì)比配方拉伸強(qiáng)度提高6％，扯斷伸長(zhǎng)率高15％，硬度低2度，撕裂強(qiáng)度提高106％，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，低溫硬度相近。胎面膠在低溫下硬度低，生熱性低，耐老化性好，能夠提高輪胎在冰雪路面的抓地性能；抗撕裂性好，能夠保障與防滑釘?shù)姆€(wěn)定結(jié)合，打入防滑釘不會(huì)影響輪胎的使用壽命。

采用本實(shí)施例的胎面膠料配方，成型過程，主機(jī)：上胎側(cè)、內(nèi)襯層、鋼絲子口布、胎體、墊膠，輔機(jī)：1帶束層、2帶束層、3帶束層、零度帶束層、胎面，制作下述規(guī)格的輪胎，進(jìn)行輪胎性能測(cè)試，如表3所示。

表3載重全鋼絲子午線鑲釘輪胎的性能

本發(fā)明的輪胎能夠在高原-40～35℃條件下訓(xùn)練使用，滾動(dòng)阻力低，同時(shí)具有大的牽引力和很好的剎車能力。經(jīng)過測(cè)試，安裝防滑鏈的載重汽車在冰雪路面上的行駛速度約為30km/h，而采用本發(fā)明的鑲釘輪胎，載重汽車在同樣的條件下行駛速度提高至50km/h，行駛速度明顯提高。