阅读说明：本技术 实心轮胎的生产方法 (Method for producing solid tyre ) 是由 赵会岩 王顺利 赵海林 张学永 刘涛 于 2019-11-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了实心轮胎的生产方法,涉及实心轮胎生产技术领域。聚氨酯内层(1)是形如实心轮胎的实体结构,纤维骨架层(2)附着在聚氨酯内层(1)的外环胎冠面上,天然胶外层包裹在纤维骨架层(2)和聚氨酯内层(1)的外侧；S1、浇注出聚氨酯内层(1)；S2、纤维骨架层(2)沿着圆周方向紧紧贴在聚氨酯内层(1)的外环胎冠面上,形成预制体(10)；S3、预制体(10)置于实心轮胎模具(4)的型腔中；S4、浇注液态橡胶,得到实心轮胎。与现有技术相比,本发明中的有益效果：在聚氨酯内层的外侧加设纤维骨架层,有效防止聚氨酯内层的变形,提高实心轮胎整体的强度；采用二次浇注的方法制备实心轮胎,提高实心轮胎的整体均匀性。(The invention discloses a production method of a solid tire, and relates to the technical field of solid tire production. The polyurethane inner layer (1) is a solid structure like a solid tire, the fiber framework layer (2) is attached to the outer ring tire crown surface of the polyurethane inner layer (1), and the natural rubber outer layer is wrapped on the outer sides of the fiber framework layer (2) and the polyurethane inner layer (1); s1, pouring out the polyurethane inner layer (1); s2, tightly attaching the fiber framework layer (2) to the outer ring tread surface of the polyurethane inner layer (1) along the circumferential direction to form a prefabricated body (10); s3, placing the prefabricated body (10) in a cavity of a solid tire mold (4); and S4, pouring liquid rubber to obtain the solid tire. Compared with the prior art, the invention has the beneficial effects that: the fiber framework layer is additionally arranged on the outer side of the polyurethane inner layer, so that the deformation of the polyurethane inner layer is effectively prevented, and the integral strength of the solid tire is improved; the solid tire is prepared by adopting a secondary pouring method, so that the integral uniformity of the solid tire is improved.)

实心轮胎的生产方法

技术领域

本发明涉及实心轮胎生产技术领域，特别涉及实心轮胎的生产方法。

背景技术

实心轮胎是与充气轮胎(空心轮胎)对应的一种轮胎，其胎体是实心的，实心轮胎因其耐穿刺性好、不必充气等优点，主要应用于矿物开采、工程建设及货物运输等方面。实心轮胎因材质单一、结构简单等原因，强度不高，一般只能在低速条件下使用。

实心轮胎的生产方法可以是胶条填充硫化法、一次浇注成型、预成型硫化法。胶条填充硫化法是直接往模具型腔里面填放胶条，然后合模硫化；一次浇注成型是将液态原料直接浇注到模具型腔中，进行硫化；预成型硫化法是采用类似空心轮胎的成型工艺，先将胶片层贴预成型出轮胎胎胚，再放入模具型腔内进行合模硫化。其中，一次浇注成型的轮胎整体均匀性高。

授权公告日为2017年2月22日、授权公告号为CN104526928B、名称为“聚氨酯实心轮胎的模具及其加工方法”的中国专利中，同时公开了聚氨酯实心轮胎的模具和聚氨酯实心轮胎的加工方法。聚氨酯材料在受力或温度变化时易发生变形，没有骨架结构对其进行约束，致使其应用受限严重。

发明内容

本发明提供实心轮胎的生产方法，在实心轮胎的内部加入纤维骨架层，采用二次浇注成型方法，解决上述技术问题。

具体技术方案是实心轮胎的生产方法，包括：聚氨酯内层、纤维骨架层和天然胶外层，聚氨酯内层是形如实心轮胎的实体结构，纤维骨架层附着在聚氨酯内层的外环胎冠面上，天然胶外层包裹在纤维骨架层和聚氨酯内层的外侧；

包括以下步骤：

S1、制备液态的聚氨酯，将其浇注在聚氨酯内层的模具型腔中，进行硫化，开模取出聚氨酯内层；

S2、在聚氨酯内层的外环胎冠面上涂覆胶黏剂，纤维骨架层沿着圆周方向紧紧贴在聚氨酯内层的外环胎冠面上，形成预制体；

S3、将预制体置于实心轮胎模具的型腔中，在实心轮胎模具的型腔内壁与预制体的外壁之间有液体通道，花纹柱上的花纹块外壁与预制体内环壁接触、花纹沟与预制体内环壁之间有通道；

S4、制备液态的橡胶，将其浇注到实心轮胎模具的型腔中，进行硫化，开模取出，顶出花纹柱，进行修边，得到实心轮胎。

进一步，液态的聚氨酯制备方法：先由二异氰酸酯、聚醚多元醇、蓖麻油、丁二醇、三羟甲基丙烷、环氧树脂、二羟甲基丙酸、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、偶氮二异丁腈、二月桂酸二丁基锡、成膜助剂、流平剂、增稠剂反应而成预聚氨酯，再用三乙胺中和后在55℃水中乳化、乙二胺扩链得到聚氨酯乳液；将聚氨酯乳液加热升温至80-90℃，在2.5h内均匀滴加偶氮二异丁腈溶液，保温3h，降温出料，用200目筛网过滤，滤液即为液态的聚氨酯。

进一步，液态的橡胶制备方法：先将天然胶80-100份、顺丁橡胶10-30份、炭黑40-60份、氧化锌2-5份、硬脂酸3-5份、硫磺3-5份、促进剂1-3份、防焦剂0.2-0.7份、防老剂1-3份进行炼胶，得到胶条，将胶条加入到注射剂中，加热至熔融状态，橡胶条通过注射机的螺杆与料筒的剪切及搅拌而形成连续均匀液态的橡胶。

进一步，聚氨酯内层的模具型腔内表面是光滑的。制造出的聚氨酯内层表面没有花纹，是光滑的，聚氨酯内层是过渡的半成品。

进一步，实心轮胎模具包括花纹柱、上模具和下模具，花纹柱置于上模具和下模具内部中间，花纹柱的外壁及上模具和下模具的内壁间形成的空腔与所要制备的实心轮胎尺寸相同；

花纹柱的柱体侧面上有向外凸出的花纹块，相邻的花纹块之间形成花纹沟；在柱体的上下面上分别开有凹槽和定位槽，定位槽连在凹槽上；

上模具的内部向下有第一大凸起，第一大凸起的厚度等于天然胶外层的厚度；在第一大凸起的底部中间有第一小凸起和第一定位键；第一小凸起和第一定位键分别与花纹柱上方的凹槽和定位槽配合；

下模具的内部上方有第二大凸起，第二大凸起的厚度等于天然胶外层的厚度；在第二大凸起的上方中间有第二小凸起和第二定位键；第二小凸起和第二定位键分别与花纹柱下方的凹槽和定位槽配合；

上模具上方开有用于浇注液态橡胶的浇注口，浇注口与上模具和下模具合在一起形成的闭合空腔相通。

浇注后的液态橡胶流入花纹柱的外壁及上模具和下模具的内壁间形成的空腔中，在花纹块外壁与预制体内环壁接触的地方基本没有液态橡胶出现，在花纹沟与预制体内环壁之间等其他纤维骨架层和聚氨酯内层的外侧都有液态橡胶出现，合理控制液态橡胶浇注量，可在纤维骨架层和聚氨酯内层的外侧形成均匀致密的天然胶外层。

进一步，第一大凸起和第二大凸起的侧面上具有花纹块，相邻的花纹块之间形成花纹沟。花纹沟处形成液态橡胶的通道，便于其流入到花纹沟与预制体内环壁之间。

进一步，第一大凸起的外径≤聚氨酯内层的内径，第二大凸起的外径≤聚氨酯内层的内径。当第一大凸起的外径与第二大凸起的外径与聚氨酯内层的内径三者相等时，在S4中，顶出花纹柱时，可直接形成实心轮胎的内环壁。当第一大凸起的外径＜聚氨酯内层的内径或者第二大凸起的外径＜聚氨酯内层的内径时，顶出花纹柱时会对实心轮胎的内环壁处的天然胶外层进行部分去除后才能形成实心轮胎的内环壁。

进一步，在上模具的上方设有供热介质进出的第一进管和第一出管；在下模具的底部设有设有供热介质进出的第二进管和第二出管；在上模具和下模具的壁内部设有热介质通道。相比于外部设置加热套等加热设备，在上模具和下模具的侧壁上直接设置热介质通道，对天然胶外层进行加热硫化时，更节省能量，传热效果好。

进一步，柱体的高度等于预制体的高度。在进行装模时，先将花纹柱装入到预制体的内环中，并使二者上下对齐，然后再放入到上模具和下模具内部，便于装模，以及控制预制体在上模具和下模具间的上下位置。

进一步，上模具和下模具之间通过螺栓和螺母紧固连接。

与现有技术相比，本发明中的有益效果，

1)改变了实心轮胎的结构，在聚氨酯内层的外侧加设纤维骨架层，能够有效防止聚氨酯内层的变形，并且能够提高实心轮胎整体的强度；

2)采用二次浇注的方法制备实心轮胎，提高实心轮胎的整体均匀性；在液态橡胶硫化时，聚氨酯内层和纤维骨架层同时受热，能够增强聚氨酯内层和纤维骨架层、聚氨酯内层和天然胶外层、纤维骨架层和天然胶外层间的粘接力；

3)在实心轮胎的外侧形成天然胶外层，能够改善实心轮胎的使用时驾乘舒适性。

附图说明

图1为本发明中预制体的结构示意图；

图2为本发明中浇注液态橡胶时使用的实心轮胎模具的结构示意图；

图3为实心轮胎模具的主视图；

图4为图3的A-A剖面图；

图5为图3的B-B剖面图；

图6为花纹柱结构示意图；

图7为上模具结构示意图；

图8为下模具结构示意图。

1、聚氨酯内层，2、纤维骨架层，4、实心轮胎模具，5、花纹柱，6、上模具，7、下模具，8、螺栓，9、螺母，10、预制体；

501、柱体，502、花纹块，503、花纹沟，504、凹槽，505、定位槽；

601、第一进管，602、第一出管，603、浇注口，604、第一大凸起，605、第一小凸起，606、第一定位键；

701、第二进管，702、第二出管，703、第二大凸起，704、第二小凸起，705、第二定位键。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的，改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

参照图1-8，实心轮胎的生产方法，包括：聚氨酯内层1、纤维骨架层2和天然胶外层，聚氨酯内层1是形如实心轮胎的实体结构，纤维骨架层2附着在聚氨酯内层1的外环胎冠面上，天然胶外层包裹在纤维骨架层2和聚氨酯内层1的外侧；

包括以下步骤：

S1、制备液态的聚氨酯，将其浇注在聚氨酯内层1的模具型腔中，进行硫化，开模取出聚氨酯内层1；

S2、在聚氨酯内层1的外环胎冠面上涂覆胶黏剂，纤维骨架层2沿着圆周方向紧紧贴在聚氨酯内层1的外环胎冠面上，形成预制体10；

S3、将预制体10置于实心轮胎模具4的型腔中，在实心轮胎模具4的型腔内壁与预制体10的外壁之间有液体通道，花纹柱5上的花纹块502外壁与预制体10内环壁接触、花纹沟503与预制体10内环壁之间有通道；

S4、制备液态的橡胶，将其浇注到实心轮胎模具4的型腔中，进行硫化，开模取出，顶出花纹柱5，进行修边，得到实心轮胎。

液态的聚氨酯制备方法：先由二异氰酸酯、聚醚多元醇、蓖麻油、丁二醇、三羟甲基丙烷、环氧树脂、二羟甲基丙酸、N-甲基吡咯烷酮、丙酮、偶氮二异丁腈、二月桂酸二丁基锡、成膜助剂、流平剂、增稠剂反应而成预聚氨酯，再用三乙胺中和后在55℃水中乳化、乙二胺扩链得到聚氨酯乳液；将聚氨酯乳液加热升温至80-90℃，在2.5h内均匀滴加偶氮二异丁腈溶液，保温3h，降温出料，用200目筛网过滤，滤液即为液态的聚氨酯。

液态的橡胶制备方法：先将天然胶80-100份、顺丁橡胶10-30份、炭黑40-60份、氧化锌2-5份、硬脂酸3-5份、硫磺3-5份、促进剂1-3份、防焦剂0.2-0.7份、防老剂1-3份进行炼胶，得到胶条，将胶条加入到注射剂中，加热至熔融状态，橡胶条通过注射机的螺杆与料筒的剪切及搅拌而形成连续均匀液态的橡胶。

聚氨酯内层1的模具型腔内表面是光滑的。制造出的聚氨酯内层1表面没有花纹，是光滑的，聚氨酯内层1是过渡的半成品。

实心轮胎模具4包括花纹柱5、上模具6和下模具7，花纹柱5置于上模具6和下模具7内部中间，花纹柱5的外壁及上模具6和下模具7的内壁间形成的空腔与所要制备的实心轮胎尺寸相同；

花纹柱5的柱体501侧面上有向外凸出的花纹块502，相邻的花纹块502之间形成花纹沟503；在柱体501的上下面上分别开有凹槽504和定位槽505，定位槽505连在凹槽504上；

上模具6的内部向下有第一大凸起604，第一大凸起604的厚度等于天然胶外层的厚度；在第一大凸起604的底部中间有第一小凸起605和第一定位键606；第一小凸起605和第一定位键606分别与花纹柱5上方的凹槽504和定位槽505配合；

下模具7的内部上方有第二大凸起703，第二大凸起703的厚度等于天然胶外层的厚度；在第二大凸起703的上方中间有第二小凸起704和第二定位键705；第二小凸起704和第二定位键705分别与花纹柱5下方的凹槽504和定位槽505配合；

上模具6上方开有用于浇注液态橡胶的浇注口603，浇注口603与上模具6和下模具7合在一起形成的闭合空腔相通。

第一大凸起604和第二大凸起703的侧面上具有花纹块502，相邻的花纹块502之间形成花纹沟503。花纹沟503处形成液态橡胶的通道，便于其流入到花纹沟503与预制体10内环壁之间。

第一大凸起604的外径≤聚氨酯内层1的内径，第二大凸起703的外径≤聚氨酯内层1的内径。当第一大凸起604的外径与第二大凸起703的外径与聚氨酯内层1的内径三者相等时，在S4中，顶出花纹柱5时，可直接形成实心轮胎的内环壁。当第一大凸起604的外径＜聚氨酯内层1的内径或者第二大凸起703的外径＜聚氨酯内层1的内径时，顶出花纹柱5时会对实心轮胎的内环壁处的天然胶外层进行部分去除后才能形成实心轮胎的内环壁。

在上模具6的上方设有供热介质进出的第一进管601和第一出管602；在下模具7的底部设有设有供热介质进出的第二进管701和第二出管702；在上模具6和下模具7的壁内部设有热介质通道。相比于外部设置加热套等加热设备，在上模具6和下模具7的侧壁上直接设置热介质通道，对天然胶外层进行加热硫化时，更节省能量，传热效果好。

柱体501的高度等于预制体10的高度。在进行装模时，先将花纹柱5装入到预制体10的内环中，并使二者上下对齐，然后再放入到上模具6和下模具7内部，便于装模，以及控制预制体10在上模具6和下模具7间的上下位置。

上模具6和下模具7之间通过螺栓8和螺母9紧固连接。

浇注后的液态橡胶流入花纹柱5的外壁及上模具6和下模具7的内壁间形成的空腔中，在花纹块502外壁与预制体10内环壁接触的地方基本没有液态橡胶出现，在花纹沟503与预制体10内环壁之间等其他纤维骨架层2和聚氨酯内层1的外侧都有液态橡胶出现，合理控制液态橡胶浇注量，可在纤维骨架层2和聚氨酯内层1的外侧形成均匀致密的天然胶外层。

本发明中，改变了实心轮胎的结构，在聚氨酯内层1的外侧加设纤维骨架层2，能够有效防止聚氨酯内层1的变形，并且能够提高实心轮胎整体的强度；采用二次浇注的方法制备实心轮胎，提高实心轮胎的整体均匀性；在液态橡胶硫化时，聚氨酯内层1和纤维骨架层2同时受热，能够增强聚氨酯内层1和纤维骨架层2、聚氨酯内层1和天然胶外层、纤维骨架层2和天然胶外层间的粘接力。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。