[发明专利]轮胎支撑弹簧及其制造方法

说明书

技术领域

本发明轮胎支撑弹簧及其制造方法，涉及多种轮胎，特别是涉及多种轮胎外胎内腔的支撑物——轮胎支撑弹簧及其制造方法。

这种轮胎支撑弹簧适用于各种车辆轮胎、工程机械轮胎、农业轮胎、航空轮胎等，代替这些轮胎的充气内胎，使这些轮胎成为不充气轮胎或实心轮胎，而现有外胎不作改变。

本发明轮胎支撑弹簧及其制造方法，还为轮胎支撑弹簧设计了切割每圈弹簧内侧两边多余金属的方法，以及将整体稳定性不好的轮胎支撑弹簧固定成为实心内胎的方法等。

背景技术

自从1894年法国米其林轮胎公司发明了世界上第一条橡胶充气轮胎到现在，橡胶充气轮胎应用已有110多年的历史。110多年来，各种轮胎经过多次重大改革，这些重大改革却没有中国人的名字。目前，世界上的各种轮胎，绝大多数使用橡胶充气轮胎。

与本发明轮胎支撑弹簧及其制造方法相比较，充气内胎有以下缺点：

1、消耗大量的天然橡胶和人造橡胶。世界各种橡胶产量的60％左右用于制造轮胎。其中机动车内胎的主要原料为气密性好的丁基橡胶，我国还靠进口。

2、制造工艺复杂，成本高。

3、需要安装气门嘴和充气。

4、易被扎、被刺，易漏气、爆破，易导致交通事故和修补更换。

5、使用寿命短，使用成本高。

6、与轮辋之间有垫带。

国家标准GB/T6326——2005《轮胎术语及其定义》中，有不充气的实心轮胎，如压配式实心轮胎、粘结式实心轮胎、圆柱实心轮胎等。还有外胎内腔中有支撑物的内支撑轮胎。而内支撑物主要是外胎内腔中的弹性发泡材料，没有钢制内支撑弹簧。

由弹簧钢制造的各种类型弹簧，广泛应用于各种机械、机构等。其中各种螺旋弹簧，大多承受拉伸、压缩的轴向负荷，少数用于承受扭转负荷。没有承受径向负荷的螺旋弹簧，更没有承受径向负荷的本发明轮胎支撑弹簧，即没有矩形截面圆环螺旋弹簧。

发明内容

本发明轮胎支撑弹簧及其制造方法，是设计了不充气、不耗用橡胶的轮胎支撑弹簧，为各种轮胎在外胎内腔中的支撑物，代替目前普遍使用的轮胎充气内胎，使轮胎成为不充气轮胎或实心轮胎。本发明还设计了这种轮胎支撑弹簧的制造方法。

1、轮胎支撑弹簧

本发明轮胎支撑弹簧成品有图1、图2、图3三种形态。

图1为普通轮胎支撑弹簧。它是由薄的弹簧钢带卷绕而成，再经多道工序加工后的矩形截面圆环螺旋弹簧。

图2为图1中整体稳定性不好的轮胎支撑弹簧，在专用模具内，经发泡塑料固定后的轮胎支撑弹簧，即实心内胎。

图3为未弯成圆环时的直形轮胎支撑弹簧，安装在外胎内腔中和轮辋上时，再弯成圆环。

轮胎支撑弹簧安装在外胎内腔和轮辋中，支撑外胎和产生弹性，用以承受径向负荷或向心负荷。在与外胎的联合作用下，使轮胎产生弹性，减少车辆、工程机械、农业机械等在运行中的震动，达到运行平稳和噪声低。

图1、图2轮胎支撑弹簧横断面外形、尺寸和圆环直径等，同充气轮胎安装在轮辋上，充气后形成的外胎内腔相同，即与充气的内胎环形弹性管相同。图3弯成圆环后，亦如此。对于壁厚等于和小于0.9毫米的轮胎支撑弹簧，横断面可为圆形。

轮胎支撑弹簧，使用的原材料为退火薄的弹簧钢带。弹簧钢带的宽度、厚度，根据配套轮胎的负荷大小、轮胎大小、工作条件等，经过计算、检验、实际使用验证确定。每圈弹簧的间隙为0到0.8毫米。

2、轮胎支撑弹簧的制造方法

本发明轮胎支撑弹簧的制造工序为：卷绕→整形→切割每圈弹簧内侧两边多余金属→切断→焊接→淬火→回火→除油→除锈→磷化→涂塑→塑料发泡固定。对于整体稳定性好的轮胎支撑弹簧，不用塑料发泡固定。

轮胎支撑弹簧的卷绕，与目前卷绕圆柱螺旋弹簧相同。普通车床或专用机床夹持圆柱芯棒，芯棒的另一端用尾座顶尖顶住，将退火薄的弹簧钢带卷绕成圆柱螺旋弹簧。每圈弹簧的间隙为0到0.8毫米。

由于弹簧指数超过规定范围，卷绕的螺旋弹簧有反弹。为此，圆柱芯棒外径小于卷绕后的弹簧孔径。圆柱芯棒外径尺寸，根据弹簧钢硬度、弹簧指数，经试验确定。

卷绕的弹簧尺寸稳定后，其外圆周长，同成品轮胎支撑弹簧的外圆周长相等。

专用芯棒穿入尺寸稳定后的卷绕圆柱螺旋弹簧内孔中，用压力机进行整形，使弹簧外形和尺寸符合设计要求。

专用芯棒的截面，与轮胎支撑弹簧为直形时(图3)的内孔形状、尺寸相同。