[发明专利]一种优化胎圈部位设计的工程机械轮胎

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一种装配于大型推土机和装载机的工程机械轮胎，尤其是涉及一种优化胎圈部位设计的工程机械轮胎。

(二)背景技术：

工程机械轮胎特别是装配于大型推土机和装载机的工程机械轮胎的胎圈通常包括两组或两组以上钢丝圈。现有技术中大多数胎圈中各组钢丝圈的横截面面积相同且钢丝圈的内直径相同，但是由于这类工程机械轮胎负荷大，下沉量大，胎圈部位的各组钢丝圈所受应力是不均匀的，有的钢丝圈所需承受的应力较大，而有的钢丝圈所需承受的应力较小，如果各组钢丝圈采取相同的横截面面积，即无论所需承受的应力是大还是小，各组钢丝圈的粗细相同，这样就没有达到优化胎圈，使钢丝圈材料物尽其用、尽量节省原材料、降低成本，且尽可能减小轮胎的重量和体积的效果，而如果胎圈中各组钢丝圈的内直径相同，也不利于应力在各组钢丝圈中的合理分布。

虽然申请号为：200420018323.5的中国专利公开说明书中记载了一种内侧钢丝圈的内直径小于外侧钢丝圈的内径的轮胎，该专利的目的是为了合理分布钢丝圈底部复合材料，减小胎踵部位的复合材料的厚度，降低该部位的生热，从而提高胎圈性能，减少胎圈部位的质量问题，提高轮胎的使用寿命和行驶里程，但该专利依然没考虑到各组钢丝圈的受力不均匀问题，也没有就该问题而进行优化胎圈的设计，其各组钢丝圈的横截面积相同，所改变的胎圈内钢丝圈的直径也只是改变到能合理的分配钢丝底部复合材料为止。

而另一份申请号为：03253824.3的中国专利公开说明书中虽然记载了一种内侧钢丝圈的内直径小于外侧钢丝圈的内直径，且内侧钢丝圈的横截面积小于外侧钢丝圈的横截面积的轮胎，但该专利仅涉及具有两组钢丝圈的轮胎，且其目的是为了大大简化轮胎的生产流程并增加轮胎子口与轮辋配合处的气密性，而采用两个布筒包裹两组横截面面积不同且不在同一高度上的钢丝圈的设计，依然没考虑到各组钢丝圈受力不均匀、资源浪费和优化胎圈的问题，所改变的钢丝圈的横截面面积大小的和钢丝圈内直径的大小也只是改变到能使轮胎子口与轮辋配合处紧密为止。

(三)发明内容：

本发明公开一种根据胎圈部位各组钢丝圈受力分布不同设计的具有优化胎圈部位设计的工程机械轮胎。

一种优化胎圈部位设计的工程机械轮胎，包括胎圈，胎圈包括两组或两组以上的钢丝圈，区别于一般的工程机械轮胎，本工程机械轮胎根据胎圈中的各组钢丝圈所受力的情况来设计各组钢丝圈的横截面积，受力大的钢丝圈的横截面积大，受力小的钢丝圈的横截面积小。

由于一般情况下工程机械轮胎胎圈中间的钢丝圈所受的力大于胎圈内侧的钢丝圈或胎圈外侧的钢丝圈所受的力，所以设计为胎圈内侧的钢丝圈和/或胎圈外侧的钢丝圈的横截面面积小于胎圈中间钢丝圈的横截面面积。对于主要是胎圈内侧的钢丝圈所受的力要小于其他钢丝圈的轮胎，仅仅将胎圈内侧的钢丝圈的横截面面积设计成小于胎圈中间钢丝圈的横截面面积；而对于主要是胎圈外侧的钢丝圈所受的力要小于其他钢丝圈的轮胎，则仅仅将胎圈外侧的钢丝圈的横截面面积设计成小于胎圈中间钢丝圈的横截面面积；对于胎圈内侧的钢丝圈和胎圈外侧的钢丝圈所受的力均小于其他钢丝圈的轮胎，则将胎圈内侧的钢丝圈和胎圈外侧的钢丝圈的横截面面积均设计成小于胎圈中间钢丝圈的横截面面积。这样可以达到优化轮胎部位设计和物尽其用的效果，也节约了资源。

当胎圈内侧的钢丝圈和胎圈外侧的钢丝圈所受的力均小于胎圈中间的钢丝圈时，可以将胎圈内侧的钢丝圈和胎圈外侧的钢丝圈的横截面积设计成均小于胎圈中间的钢丝圈的横截面积，此时胎圈内侧的钢丝圈和胎圈外侧的钢丝圈的横截面积可以设计成相同的，但对于有些情况，胎圈内侧的钢丝圈所受的力要远小于胎圈外侧的钢丝圈所受的力，此时应使胎圈内侧的钢丝圈的横截面面积小于钢丝圈外侧的钢丝圈的横截面面积。

胎圈中间的各组钢丝圈所受的力在有些情况下也有所不同，也可以根据各组钢丝圈的受力情况，将钢丝圈的横截面积设计成不同，但对于一般的情况，胎圈中间的各组钢丝圈的受力大小基本相同，为了简便设计，胎圈中间的各组钢丝圈选用横截面面积相等最好。

对于胎圈内侧和/或胎圈外侧的钢丝圈的横截面面积小于胎圈中间的钢丝圈的横截面面积的轮胎，胎圈内侧及胎圈外侧的钢丝圈的横截面面积为胎圈中间的钢丝圈的横截面面积的0.6～0.9倍最佳。

对于胎圈内侧和胎圈外侧的钢丝圈的横截面面积小于胎圈中间的钢丝圈的横截面面积的轮胎，且胎圈内侧的钢丝圈的横截面面积小于钢丝圈外侧的钢丝圈的横截面面积的情况，胎圈内侧的钢丝圈的横截面面积为胎圈外侧的钢丝圈的横截面面积的0.6～0.9倍最佳。