[发明专利]用于使旋转系统平衡的组合物、方法和系统

说明书

技术领域

本文中描述的本发明实施例总体上涉及一种改善的平衡组合物，更具体地涉及一种改善的触变性平衡物，其用于使旋转系统(例如车辆、航空器或船舶的机械推进系统、或者物件加工机的机械传动系统)平衡并且减轻该旋转系统中的振动；以及相应的方法和系统。

背景技术

振动会对安全性和舒适性产生负面影响。在安全性方面，振动对稳定性具有直接影响并且会导致材料的疲劳和损伤。主要的振动源是例如车辆、航空器、船舶或物件加工机的任何旋转系统。旋转系统的例子包括：车辆(如轿车)的包括发动机或电机系统的机械推进系统以及包括轮胎、轮辋和气门的车轮；航空器(如直升飞机)的包括发动机系统和转子系统的机械推进系统；船舶(如货船)的包括发动机或电机系统、动力传动系统和螺旋桨的的机械推进系统；以及物件加工机(如清洗机)的包括电机系统的机械传动系统、和滚筒系统。振动可包括：通常由发动机或电机系统所产生的旋转速度依赖性振动、以及通常由动力传动系统所产生的速度依赖性振动。振动会损坏被用作例如发动机轴承的滚动轴承(例如球轴承或滚子轴承)、或者密封件。

由于旋转系统的磨损和裂纹，振动通常随时间的推移而增加。更具体地，由于旋转元件的磨损和裂纹，其重心随时间的推移而移动，从而导致可引起振动的不平衡。

欧洲专利申请EP 0281252和相应的美国专利US 4,867,792公开了一种具有在30Pa和260Pa之间的屈服应力值的触变性轮胎平衡组合物，该组合物能够通过可以在轮胎上的重物点碰撞到路面时所产生振动的影响下发生流动而使轮胎平衡。该平衡组合物使其自身分布于由安装在轮辋上的轮胎所组成并具有重物点的车轮总成中。

欧洲专利申请EP 0557365和相应的PCT专利申请WO 1992/08775公开了一种轮胎凝胶平衡组合物，该组合物具有在3000Pa和15000Pa之间、优选约为9000Pa的储能模量(storage modulus)并且能够通过在由车轮总成中的不平衡所引起振动下发生流动而使轮胎平衡。优选地，该组合物包含以下成分的混合物：(1)石蜡油、聚丁烯合成油、多元醇酯类或多元醇醚类；(2)疏水性或亲水性的气相二氧化硅；(3)聚甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物或者聚羟基羧酸衍生物；以及可选择地腐蚀抑制剂和抗氧化剂。

美国专利US5,431,726公开了一种具有在3000Pa和15000Pa之间的储能模量的轮胎凝胶平衡组合物，该组合物能够通过在由车轮总成中的不平衡所引起振动下发生流动而使轮胎平衡。

德国专利申请DE 19857646公开了一种通过将平衡物导入轮胎内部而使轮胎平衡的方法；该方法包括将具有确定的性质、外形、几何形状和重量的物体放置在轮胎内部并通过使轮胎旋转而使平衡物移动到不平衡点。该方法也可用于使其它旋转物体平衡。

德国专利申请DE 19853691公开了一种用于导入作为内部圆周方向凝胶珠的轮胎平衡物的方法。该专利申请描述了平衡物的特性、外形、重量、几何形状及其沉积位置。轮胎的内表面显示确定的外形和几何形状。可使用一根或多根环状股线。股线的截面可以呈圆形、半圆形、扁平形状、三角形、四边形或多边形。所述一根或多根股线分布于整个圆周上或仅分布于圆周的一部分上，或者采用这两种类型的分布。当安装在轮辋上时，将股线部安装在气门的相对位置。将股线部对称地或不对称地安装在赤道面上或者远离赤道面。经过气门注入固定数量的平衡物。使用具有确定的粘度、触变性、长期稳定性、与轮胎内表面的相容性的凝胶。可选择地，轮胎在凝胶珠之间具有一条或多条周向槽，用以接收平衡物。

PCT专利申请WO 2009/037314公开了一种对车辆轮胎和触变性平衡物进行处理的方法，所述方法包括：给在车辆轮胎内侧上的第一周向平衡区提供第一量的平衡物，并且使该第一量的平衡物大致均匀地分布于第一平衡区上；以及相应的装置和系统。在一个实施例中，在第一周向平衡区上设置包含纳米颗粒的清漆层，用以提高触变性平衡物在平衡区上的可移动性。

因此，为了使旋转系统(如车辆车轮)平衡，可用一定量的触变性平衡物部分地填充旋转元件(例如，包括腔和周向平衡区(如内衬层)的车辆轮胎)。