[发明专利]用于重型土木工程车辆的轮胎胎冠

说明书

技术领域

本发明涉及一种旨在安装至重型土木工程车辆的子午线轮胎，更特别地涉及这种轮胎的胎冠。

背景技术

尽管不必局限于该类型的应用，但本发明更特别地就旨在安装于倾卸车上的大尺寸子午线轮胎的情况进行描述，所述倾卸车为一种用于运输从采石场或露天矿场提取的材料的车辆。大尺寸轮胎意指旨在安装于如下轮辋上的轮胎：在欧洲轮胎和轮辋技术组织或ETRTO标准的意义上，所述轮辋的标称直径为至少25英寸。

倾卸车旨在在有些弯曲且部分覆盖有各种尺寸的石头的地点或采矿路径或道路上行驶。在使用时，倾卸车的轮胎在一方面经受行驶的机械载荷，在另一方面经受由道路上散布的石头所产生的机械载荷。在行驶的机械载荷中，源自有些弯曲的行程的横向载荷对于这种轮胎是特别显著的，并要求轮胎能够产生足够的横向推力。此外，由石头所产生的机械载荷对轮胎的胎冠产生易于损坏轮胎的冲击：因此，轮胎的胎冠必须能够吸收这些冲击。

轮胎包括旨在经由胎面而与地面接触的胎冠。所述胎冠通过两个胎侧而连接至两个胎圈，所述两个胎圈旨在提供轮胎与其上安装轮胎的轮辋之间的机械连接。

由于轮胎具有显示出围绕旋转轴线的旋转对称性的几何形状，轮胎的几何形状通常在含有轮胎的旋转轴线的子午平面中描述。对于给定的子午平面，径向、轴向和周向方向分别表示垂直于轮胎的旋转轴线、平行于轮胎的旋转轴线和垂直于子午平面的方向。

在下文中，表述“径向上在……内部，或者视情况而定，径向上在……外部”意指“更接近，或者视情况而定，更远离轮胎的旋转轴线”。“轴向上在……内部，或者视情况而定，轴向上在……外部”意指“更接近，或者视情况而定，更远离轮胎的赤道平面”，轮胎的赤道平面为经过轮胎胎面的中部，并垂直于轮胎的旋转轴线的平面。

子午线轮胎包括增强件，所述增强件由径向上在胎面的内部的胎冠增强件和径向上在胎冠增强件的内部的胎体增强件组成。

用于土木工程类型的重型车辆的子午线轮胎的胎体增强件通常包括至少一个胎体增强层，所述至少一个胎体增强层通常由涂布于弹性体涂布材料或涂布配混物中的金属增强体组成。在轮胎领域中，通过共混材料的组分而获得的弹性体材料通常称为配混物。胎体层包括主要部分，所述主要部分将轮胎的两个胎圈彼此连接，并在每个胎圈内围绕称为胎圈线的通常金属周向增强元件从轮胎内部到外部缠绕，以形成卷绕部。胎体层的金属增强体基本上彼此平行，并与周向方向形成85°至95°之间的角度。

用于土木工程类型的重型车辆的子午线轮胎的胎冠增强件包括周向上和径向上在胎体增强件外部设置的胎冠层的叠置。每个胎冠层通常由金属增强体组成，所述金属增强体彼此平行，并涂布于弹性体涂布材料或涂布配混物中。

在胎冠层中，通常区分保护层和工作层，所述保护层构成保护增强件，并且径向上最远离外部，所述工作层构成工作增强件，并且径向上位于保护增强件与胎体增强件之间。

由至少一个保护层组成的保护增强件基本上保护工作层免于机械或物理化学进攻，所述机械或物理化学进攻可能径向上朝向轮胎内部通过胎面传播。

在用于倾卸车的轮胎的情况中，保护增强件通常包括两个径向叠置的相邻的保护层。每个保护层包括弹性金属增强体，所述弹性金属增强体彼此平行，并与周向方向形成通常15°至35°之间，优选20°至40°之间的角度。保护层的金属增强体通常从一个保护层交叉至下一保护层。

由至少两个工作层组成的工作增强件具有环箍轮胎，并为轮胎提供刚度和抓地力的功能。所述工作增强件吸收充气的机械载荷和行驶的机械载荷，所述充气的机械载荷由轮胎所充气的压力产生，并经由胎体增强件传递；所述行驶的机械载荷由轮胎在地面上的行驶产生，并通过胎面传递。所述工作增强件也需要凭借其自身的固有设计和保护增强件而承受氧化和冲击和刺穿。

在用于倾卸车的轮胎的情况中，工作增强件通常包括两个径向叠置的相邻的工作层。每个工作层包括非弹性金属增强体，所述非弹性金属增强体彼此平行，并与周向方向形成通常15°至45°之间的角度。工作层的金属增强体通常从一个工作层交叉至下一工作层。

此外，在包括具有两个工作层的工作增强件的用于倾卸车的轮胎的情况中，称为工作增强件的平衡角度的角度(限定所述角度，使得所述平衡角度的正切的平方等于每个工作层的增强体的各自的角度的正切的乘积)至多等于45°。换言之，平衡角度为由机械等同于参照工作增强件的工作增强件的两个工作层中的每一个的金属增强体所形成的角度。该平衡角度标准体现了如下事实：工作增强件的轴向或横向刚度(即必须施加至工作增强件以获得1mm的轴向移动的轴向力)有些高。