本發明專利技術提出一種雙剛圈結構航空輪胎，主要由胎面、外剛圈、粘結劑、胎體、鋼絲圈組成，胎面、外剛圈、胎體、鋼絲圈由外向內包覆而形成輪胎，省去了子午線航空輪胎的帶束層結構；胎體由簾線和橡膠組成，與傳統胎體結構相似；外剛圈運用高分子與碳纖維形成的復合材料，其具有剛性；粘結劑將外剛圈與相鄰的胎面和胎體的橡膠材料很好地粘合在一起。本發明專利技術一種雙剛圈結構航空輪胎，外剛圈與輪輞一起構成了雙剛圈結構，這種結構不僅可以提高航空輪胎的抗耐、磨抗刺扎和散熱好等性能，顯著提高其使用壽命，大大降低事故風險發生率，而且在航空輪胎落地瞬間或者滑行過程中可以在一定程度上保持輪胎的真圓度，降低輪胎的滾動阻力，達到降低油耗的效果。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種新型結構航空輪胎，特別是涉及一種擁有雙剛圈結構的航空輪胎，其使飛機在升降和滑行過程中可以顯著降低航空輪胎的滾動阻力，并大大提升安全性倉泛。
技術介紹
當今在航空運輸中正在使用的輪胎均為充氣航空輪胎，即運用壓縮空氣來支撐輪胎承受一定的負載，這大大提高了乘客的舒適性，但是充氣航空輪胎也存在著較多的局限性，比如其充氣性存在諸多不安全因素，這就會對航空輪胎的抗刺扎、抗耐磨有更高的要求，另外由于航空輪胎在落地瞬間承受高載荷在輪胎內部會產生較大的熱量，這會嚴重影響輪胎橡膠材料的機械物理性能，降低輪胎的使用壽命。由于航空輪胎在經過長距離滑行或快速滑行后，溫度會顯著升高，這會增加其敏感性而引起飛機在起飛或著陸過程中故障的發生，在專利US7172000B2中，專利技術了一種適用于航空輪胎的帶有胎肩層的胎冠加強層結構，這不僅可以很好地降低由于裂縫引起輪胎分解的風險，而且可以排散熱量，此胎肩層在軸向方向的內邊上與胎冠加強層的至少一條邊緣相鄰，軸向外部邊緣在子午方向上比與其相鄰的帶束層要低。為了使輪胎能夠承受更重的載荷和更大的充氣壓力，在2003年公開的專利US6601626B2中提出了一種子午線航空輪胎胎冠增強層結構，此胎冠加強層包含至少一層周向定向的高模量加強單元、兩層有自由端部的高模量加強單元以及兩層與周向方向呈0° 35°角度定向的低模量混紡層的組合體，以上各層均為芳綸材料，其中低模量混紡層300和301各自寬度為95mm和85mm，小于胎面寬度L的130mm，加強層310、311的總厚度為3mm,加強層32的寬度為190mm。在2011年公開的專利US7950430B2中，提出了一種擁有胎肩加強層的帶束層復合體的充氣航空輪胎，它包括帶有多層切口帶束層組合體、多層螺旋纏繞帶束層和多層螺旋纏繞胎肩層，其中纏繞胎肩層之間的纏繞螺距小于帶層寬度，使其有部分相互重疊，而部分纏繞胎肩層之間纏繞螺距等于帶寬，這種充氣輪胎通過在胎肩區域添加加強層可以很好地提高輪胎的動態性能。為了提高航空輪胎的耐磨性，并使其沿著胎面中心線方向的磨損比胎肩區域更快，這樣有助于及時更換輪胎，在2002年公布的US6343637B1專利中提出帶有緩沖組合層的充氣航空輪胎，此緩沖組合層包含有周向延伸的簾線纖維和耐磨膠帶層，這樣以增強輪胎性能。為了減輕航空輪胎的重量并且可以提高性能，在1991年公布5036896專利中就提出含有芳綸纖維的充氣輪胎，其胎體簾線層通過僅僅含有芳綸纖維的簾線得到加強，帶束層通過含有至少一根芳綸纖維和至少一根尼龍或聚酯纖維擰在一起的簾線得到加強，這非常適用于航空輪胎。為提高輪胎的耐磨損性并防止主帶束層的非延伸性簾線產生剝離，在2010年公布的專利US7780806B2中提出了一種航空輪胎，其中主帶束層安裝在胎體簾線在胎冠區域的外側，子帶束層安裝在主帶束層的外緣，其包含有機纖維簾線帶束層，且其排列方向在圓周方向上以Z字型排列。在2010年公布US2010/0276053A1專利中，專利技術了一種子午線航空輪胎，其帶束層結構可以完全滿足飛機輪胎高壓的使用需求，并且沒有增加輪胎重量，其胎體骨架完全在胎圈之間延伸，至少有兩層帶束層含有用橡膠包覆的有機纖維簾線。美國專利US4320791公布了一種輪胎，其胎圈部位包含有高模量纖維和聚合物基體，利用高模量有機纖維或無機纖維來形成細長的胎圈元件，此胎圈元件具有高的比強度和比模量。CN101193763公布了一種具有復合胎圈芯的充氣輪胎，此類輪胎的胎圈芯包括至少一個金屬絲組成的細長元件和至少一個碳纖維組成的第二細長元件。航空輪胎屬于飛機的重要零部件之一，由于在飛機落地和起飛過程中輪胎需要承受高速度、高載荷、高內壓，所以一般對航空輪胎的性能要求較苛刻?！わw機在落地或起飛瞬間，輪胎的速度一般會達到360km/h，其內部充氣壓力達I. 3MPa左右，有的主輪胎承受載荷高達15000kg，在如此極端條件下還需要進行加速或減速過程，故對于航空輪胎來說，不僅要充分保證航空輪胎的安全性能和使用壽命，而且需要通過降低航空輪胎的滾動阻力以降低其油耗性能。上述專利中雖然都從結構和材料上對航空輪胎進行改進，運用各種胎肩加強層或帶束層加強層等結構以便提高其耐磨性等，但是對于航空輪胎的抗刺扎性能仍有待于進一步提高，而且由于增加加強層，無形中會增加航空輪胎的重量，對于降低航空輪胎的滾動阻力并無改善作用。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種新型結構的航空輪胎，其在胎面和胎體結構之間具有一剛性的高分子復合材料剛圈，其與航空輪胎輪輞一起構成了雙剛圈結構，這種結構不僅可以提高航空輪胎的抗耐、磨抗刺扎和散熱好等性能，顯著提高其使用壽命，大大降低事故風險發生率，而且其由于具有一定的強度和剛性，在航空輪胎落地瞬間或者滑行過程中可以在一定程度上保持輪胎的真圓度，降低輪胎的滾動阻力，達到降低油耗的效果。為實現上述目的，本專利技術提出一種用于飛機中的新型結構的航空輪胎，一種雙剛圈結構航空輪胎，其主要由胎面、外剛圈、粘結劑、胎體、鋼絲圈等部分組成，胎面、外剛圈、胎體、鋼絲圈由外向內包覆而形成輪胎，在此輪胎結構中，省去了子午線航空輪胎的帶束層結構；胎體由簾線和橡膠組成，與傳統胎體結構相似；外剛圈運用高分子與碳纖維形成的復合材料，其具有剛性，作為以加強航空輪胎的耐磨強度和抗刺扎性能；粘結劑起到將外剛圈與相鄰的胎面和胎體的橡膠材料很好地粘合在一起的作用，此外剛圈結構與輪胎輪輞同時構成了一種雙剛圈結構，當飛機降落瞬間或者在地面滑行時需要航空輪胎起到一定的緩沖作用時，由于外剛圈的剛性支撐，使得輪胎輪輞作為內剛圈發生上下浮動，以起到緩沖減震的作用，這樣輪胎胎面的外部變形會相對穩定，最大程度上保持了輪胎外圓的真圓度，降低了輪胎的翻轉力矩，進而減少了輪胎的滾動阻力，達到降低油耗的效果。外鋼圈高分子材料采用環氧樹脂，并且粘結劑也采用環氧樹脂，由于基材相同，相互之間的相容性好，粘接力強。另外由于碳纖維高分子材料比重僅有鐵的四分之一，而拉伸強力和拉伸模量卻為鐵的十倍，而且其擁有非常穩定的化學穩定性，所以采用此外剛圈結構和碳纖維材料，在一定程度上可以降低航空輪胎的重量，使飛機在空中飛行過程中減少負載量，進一步地降低油耗。本專利技術一種雙剛圈結構航空輪胎，由于鑲嵌在胎面和胎體之間的外剛圈作用，使飛機在起落瞬間和滑行過程中可以承受更大的載荷量，并且在受載條件下可以保持很好的輪胎真圓度，減少輪胎繞著中心旋轉軸轉動時需要克服的翻轉力矩，降低輪胎在滑行過程中的滾動阻力。 本專利技術一種雙剛圈結構航空輪胎，其外剛圈結構可以起到增強緊固輪胎胎體的作用，提高輪胎的抗耐磨強度和抗刺扎性能，由于航空輪胎的高速性能，當其繞著中心旋轉軸高速旋轉時，輪胎周向上會產生較大的離心力，而且此離心力與輪胎橡膠的質量相關，所以此剛性的碳纖維材料由于在質量上較輕，其本身產生的離心力會相對較少，再加上其對輪胎胎體部位的束縛緊固作用，此種新型結構的航空輪胎會具有更優良的機械性能和更長的使用壽命。本專利技術一種雙剛圈結構航空輪胎，由于外剛圈結構采用碳纖維復合材料，其熱物理性能優良，散熱性能類似于銅，所以當航空輪胎由于承受大載荷或者大變形后產生的大量熱能會通過碳纖維高分子材料散發出去，不會產生熱量積聚而使橡膠材本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種雙剛圈結構航空輪胎，其特征在于：主要由胎面、外剛圈、粘結劑、胎體、鋼絲圈組成，胎面、外剛圈、胎體、鋼絲圈由外向內包覆而形成輪胎，在此輪胎結構中，省去了子午線航空輪胎的帶束層結構；胎體由簾線和橡膠組成，與傳統胎體結構相似；外剛圈運用高分子與碳纖維形成的復合材料，其具有剛性；粘結劑將外剛圈與相鄰的胎面和胎體的橡膠材料很好地粘合在一起。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊衛民，張閣，焦志偉，丁玉梅，閻華，
申請(專利權)人：北京化工大學，
類型：發明
國別省市：
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