井下装载机、铲运机用防爆轮胎的制作方法

1.本实用新型涉及全钢工程子午线轮胎技术领域，具体涉及一种井下装载机、铲运机用防爆轮胎。


背景技术：

2.现有的井下装载机、铲运机工作环境较差，路况非常恶劣，存在非常多的坑洼路段，车辆作业时伴随高频率的颠簸，对轮胎的子口冲击非常大。
3.井下装载机、铲运机在装载区铲装作业时，存在前轮瞬间冲击及80%以上重量瞬间集中在前轮的状况，前轮轮胎瞬间载重可以达到标准载重的130%，因井下矿运输距离只有100
‑
200m，铲装作业非常频繁，所以装载机、铲运机的前轮轮胎处于高频率的超载作业状态，轮胎的子口滑移和子口爆胎问题非常普遍。
4.随着环保要求及矿山开采向井下拓展的趋势影响，井下装载机、铲运机的承载要求越来越高，但是受限于井下巷道的设计安全因素，轮胎尺寸无法增加，所以轮胎的载重不断增加，对轮胎的子口要求越来越高，子口的滑移爆胎风险逐渐增加。
5.因井下作业空间狭窄，轮胎更换难度较高，轮胎子口爆胎会极大的影响矿山的正常开采作业，井下矿更换一条轮胎的时间成本相当于购买八条轮胎的费用；同时井下装载机、铲运机轮胎的子口爆胎对驾驶人员的安全和矿山安全作业造成极大地威胁。
6.轮胎子口爆胎后无法修补，导致轮胎使用成本和资源浪费增加，增加了矿山的运营成本，成为部分井下矿山的主要痛点。


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种井下装载机、铲运机用防爆轮胎，能够降低轮胎子口滑移和超载爆胎几率，对解决井下矿恶劣作业条件下装载机、铲运机轮胎的子口爆胎问题非常有效，可以极大地降低极端条件下轮胎子口爆胎失效的风险，提高矿山安全作业效率，降低轮胎的消耗和资源浪费。
8.本实用新型的技术方案为：
9.井下装载机、铲运机用防爆轮胎，子口钢丝圈的宽度占子口底座宽度的50%
‑
65%，子口胶压缩比为30%
‑
39%，子口钢丝圈倾斜设置且底部的外侧高于内侧，子口钢丝圈的倾斜角度为6
°‑
15
°
。
10.本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
11.本实用新型的轮胎从理论和实地测试证明了其能够降低轮胎子口滑移和超载爆胎几率，对解决井下矿恶劣作业条件下装载机、铲运机轮胎的子口爆胎问题非常有效，可以极大地降低极端条件下轮胎子口爆胎失效的风险，提高矿山安全作业效率，降低轮胎的消耗和资源浪费。本实用新型的轮胎也可用作露天矿装载机轮胎、超载运输工程机械车辆轮胎。
附图说明
12.图1是本实用新型的结构示意图之一。
13.图2是本实用新型的结构示意图之二。
14.图中，1
‑
子口钢丝圈、2
‑
子口底座、3
‑
子口胶、4
‑
胎体钢丝、5
‑
钢丝包布。
具体实施方式
15.如图1
‑
2所示，本实用新型提供了一种井下装载机、铲运机用防爆轮胎，子口钢丝圈1的宽度l1占子口底座2宽度l2的50%
‑
65%，子口胶3压缩比为30%
‑
39%，子口钢丝圈1倾斜设置且底部的外侧高于内侧，子口钢丝圈1的倾斜角度θ为6
°‑
15
°
。
16.通过有限元分析论证，本实用新型轮胎的子口钢丝圈1较普通轮胎加宽了10%
‑
15%，使得子口底座2的单位面积应力降低了15
‑
25%。
17.本实用新型的轮胎的子口胶3压缩比从现有的23%
‑
28%提高到30%
‑
39%，轮胎和轮辋间的咬合更紧密，使得子口底部纵向剪切应力降低了60%，极大地降低了子口和轮辋之间的滑移。
18.其中，子口胶3压缩比=t
压缩
/（t
总
‑
t
不可压缩
）
×
100%，其中t代表厚度，t
总
是指子口钢丝圈1底边中点到子口底座2的竖直厚度，t
压缩
是指子口底座2到轮辋曲线之间的子口胶厚度，t
不可压缩
=胎体钢丝4有效直径 钢丝包布5有效直径。
19.同时，本实用新型轮胎的子口钢丝圈1从现有通用的平底设计（0
°
）调整为倾斜6
°‑
15
°
后，相同载荷条件下，子口底部的接触应力最大值降低了90%。
20.实施例1
21.本实施例的轮胎在26.5r25规格上进行应用验证：子口钢丝圈1的宽度占子口底座2宽度的50%，子口胶3压缩比为32%，子口钢丝圈1的倾斜角度为6
°
。通过井下矿山的实地测试（轮胎超载20%以上），子口爆胎率从现有的25%降低到0%；子口滑移从30mm/h降低到0.2mm/h，滑移降低了99.3%。
22.实施例2
23.本实施例的轮胎在35/65r33规格上进行应用验证：子口钢丝圈1的宽度占子口底座2宽度的58%，子口胶3压缩比为30%，子口钢丝圈1的倾斜角度为6
°
。通过井下矿山的实地测试（轮胎超载20%以上），子口爆胎率从现有的20%降低到1%；子口滑移从50mm/h降低到5mm/h，滑移降低了90%。
24.实施例3
25.本实施例的轮胎在12.00r24规格上进行应用验证：子口钢丝圈1的宽度占子口底座2宽度的65%，子口胶3压缩比为39%，子口钢丝圈1的倾斜角度为15
°
。通过井下矿山的实地测试（轮胎超载20%以上），子口爆胎率从现有的25%降低到0%；子口滑移从60mm/h降低到5mm/h，滑移降低了91.7%。
26.尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范
围应所述以权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.井下装载机、铲运机用防爆轮胎，其特征在于：子口钢丝圈（1）的宽度占子口底座（2）宽度的50%
‑
65%，子口胶（3）压缩比为30%
‑
39%，子口钢丝圈（1）倾斜设置且底部的外侧高于内侧，子口钢丝圈（1）的倾斜角度为6
°‑
15
°
。

技术总结
本实用新型公开了一种井下装载机、铲运机用防爆轮胎，属于全钢工程子午线轮胎技术领域。其技术方案为：子口钢丝圈的宽度占子口底座宽度的50%


技术研发人员：谢仕强 王银竹 赵君 李泉 张燕龙 王传铸
受保护的技术使用者：泰凯英（青岛）专用轮胎技术研究开发有限公司
技术研发日：2021.01.26
技术公布日：2021/10/8