技术领域
[0001] 本实用新型涉及橡胶履带生产技术领域,具体涉及高速橡胶履带。
背景技术
[0002] 在一些特殊环境、特定时机的情况下,如国防、防暴、救援、侦查等特殊的事务中,需要一些特种人员对现场进行侦查,近距离的排查、解除、消灭不定因素隐患和危险,这样就对特种人员带来了很大的安全隐患。近几年,随着无人机遥控技术的不断发展,无人机可以做一些侦查工作,但一些特殊的工况和区域仍然需要一些地面的侦查设备主导或参与侦查、执行、解除等事项,通常这些设备的行走或移动方式为轮式和履带式两种方式,轮式具有速度快,轮胎通用性强等优点,而履带式则具有通过性强、越障能
力强、接地比压小、
牵引力大等优点,但其速度相对轮式较慢,且较难通过驱动结构来实现转向。
[0003] 现有的
履带式车辆普遍行驶速度在30Km/h之内,这样较慢的速度也影响了和降低了特殊车辆的应有性能,在处理某些事务时会出现力不从心、效率低下的现象,效果大打拆扣。且现有的履带式车辆常用的都是刚性结构底盘,但是,刚性结构的底盘有行走时不稳定,振动大等问题,对
车身上相关高
精度元器件和影像设备都会带来很多负面影响。实用新型内容
[0004] 为克服
现有技术中所存在的上述不足,本实用新型提供了高速橡胶履带。本实用新型的高速橡胶履带适应性强,车辆行走时振动小,可起到保护车身上相关高精度元器件和影像设备的作用;橡胶履带横向具有抗拉伸、防卷边的骨架设计,增强了履带周向和宽度方向的
抗拉强度,使履带式车辆可以快速而稳定的行走。对应的,本实用新型还提供了高速橡胶履带专用的花纹侧橡胶。
[0005] 对于履带,本实用新型的技术方案是:高速橡胶履带,包括花纹侧橡胶和轮侧橡胶,以及设于花纹侧橡胶和轮侧橡胶之间的骨架;所述花纹侧橡胶的表面具有花纹,所述轮侧橡胶的表面按
驱动轮节距沿履带周长设有导向齿和驱动齿;所述骨架包括由内到外依序设置的第一复合
支撑层、中间强力层和第二复合支撑层;所述第一复合支撑层和第二复合支撑层均由1-3层相互呈交叉状铺设的支撑材料构成;所述中间强力层由芳纶沿履带周长方向缠绕而成。
[0006] 与现有技术相比,本实用新型的高速橡胶履带具有以下显著的进步:
[0007] (1)特定的构造适合弹性变动较大的底盘悬挂结构,车辆行走时振动小,起到保护车身上相关高精度元器件和影像设备的作用,从而减少因振动造成的损坏;
[0008] (2)具有抗拉伸、防卷边的骨架设计,增强了履带周向和宽度方向的抗拉强度,使履带式车辆可以快速而稳定的行走。
[0009] 作为优化,所述支撑材料选自尼龙纺织布、聚酯
纤维布或帆布。此类布料材质较硬,具有很强的支撑能力和抗拉伸能力。
[0010] 作为优化,所述第一复合支撑层由内到外依序为第一斜设支撑层和第二斜设支撑层,所述第一斜设支撑层的铺设方向与履带宽度方向的夹
角为10-45度,所述第二斜设支撑层相对于所述第一斜设支撑层呈90-160度角铺设;所述第二复合支撑层由内到外依序为第三斜设支撑层、第四斜设支撑层和平设支撑层,所述第三斜设支撑层的铺设方向与所述第一斜设支撑层相同,所述第四斜设支撑层的铺设方向与所述第二斜设支撑层相同,所述平设支撑层平行于橡胶履带的周向铺设。第一斜设支撑层与第二斜设支撑层、第三斜设支撑层与第四斜设支撑层的纤维方向沿履带长度方向对称,起到交叉牵制受力的作用,减小工作过程中履带的滑移。
[0011] 作为优化,所述第四斜设支撑层和平设支撑层之间按照驱动轮节距设有一组呈棒状或板状的支撑芯材;在支撑芯材的外侧,所述花纹侧橡胶的表面对应具有一组沿履带周向按驱动轮的节距分布并沿履带宽度方向延伸至两端的横向凸起;相邻两横向凸起光滑连接形成横向凹槽;所述横向凸起的顶部设有数个连通两相邻横向凹槽的竖向小凹槽,从而在横向凸起顶部形成数个行走花纹
块。所述支撑芯材与轮侧橡胶的驱动齿和花纹侧橡胶的横向凸起
位置相对应,增加了所述驱动齿与横向凸起的横向
刚度,节省了空间,且便于履带弯曲。
[0012] 作为优化,所述竖向小凹槽相对于履带周长方向呈5-10度角倾斜设置;且分布于履带宽度方向中线两侧的竖向小凹槽相对于履带宽度方向中线对称分布。通过试验,竖向小凹槽相对于履带周长方向呈 5-10度倾角时,行驶过程中夹入凹槽的泥土更容易脱落,使行驶过程中履带抓地力保持稳定,所述竖向小凹槽相对于履带宽度方向中线对称分布可使履带两侧受力保持平衡,不易产生滑移现象。
[0013] 作为优化,所述支撑芯材为玻璃纤维、
碳纤维或
弹簧钢;所述支撑芯材位于所述凸起的底部位置,呈内侧为平面外侧为向外突出的曲面的板状;所述支撑芯材的长度比橡胶履带宽度短10-30mm。相较于纵向(周向)刚度,履带的横向刚度同样重要,为此,支撑芯材需要具有高弹性,增加支撑芯材后橡胶履带驱动齿不易卷边,
发明人发现,支撑芯材长度比橡胶履带宽度短10-30mm时,能够很好的防止履带边沿出现驱动齿卷曲的现象。
[0014] 作为优化,所述导向齿为橡胶材料,邵氏A硬度为85-95度,高度为70-130mm,在履带宽度方向上分布于轮侧橡胶的中部,在履带周长方向上与横向凸起对应分布;所述驱动齿为高分子材料,邵氏A 硬度为80-90度,驱动齿分为两组,分别分布于履带宽度方向的两端,在履带周长方向上同样与横向凸起对应分布。车辆采用悬挂式底盘结构时,各支重的轮系在运行时会出现一定量的压缩状态,压缩的轮系可能会在不定情况下骑上驱动齿或导向齿,造成脱带等现象,所以需要通过保证导向齿和驱动齿的硬度来防止上述故障的发生,经发明人摸索发现,上述导向齿与驱动齿的特定材质保证了其
耐磨性、驱动刚性和导向刚性,可以避免上述故障的发生。
附图说明
[0015] 图1是本实用新型的高速橡胶履带的内部结构示意图;
[0016] 图2是本实用新型的高速橡胶履带的内部结构放大图;
[0017] 图3是本实用新型的高速橡胶履带的内部结构剖面图;
[0018] 图4是本实用新型的高速橡胶履带的花纹侧橡胶的结构示意图。
[0019] 附图中的标记为:1-花纹侧橡胶,11-横向凸起、111-竖向小凹槽、112-行走花纹块,12-横向凹槽;2-轮侧橡胶;3-骨架,31-第一复合支撑层、311-第一斜设支撑层、312-第二斜设支撑层,32-中间强力层,33-第二复合支撑层、331-第三斜设支撑层、332-第四斜设支撑层、333-平设支撑层,34-支撑芯材;4-导向齿;5-驱动齿。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图和具体实施方式(
实施例)对本实用新型作进一步的说明,此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型,但并不作为对本实用新型限制的依据。
[0021] 本实用新型中,若非特指,所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述具体实施方式中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。
[0022] 参见图1-4,本实用新型的高速橡胶履带,包括花纹侧橡胶1和轮侧橡胶2,以及设于花纹侧橡胶1和轮侧橡胶2之间的骨架3;所述花纹侧橡胶1的表面具有花纹,所述轮侧橡胶2的表面按驱动轮节距沿履带周长设有导向齿4和驱动齿5;所述骨架3包括由内到外依序设置的第一复合支撑层31、中间强力层32和第二复合支撑层33;所述第一复合支撑层31和第二复合支撑层33均由1-3层相互呈交叉状铺设的支撑材料构成;所述中间强力层32由芳纶沿履带周长方向缠绕而成。
[0023] 所述支撑材料可以选自尼龙纺织布、聚酯纤维布或帆布。此类布料材质较硬,具有很强的支撑能力和抗拉伸能力。
[0024] 作为优化,所述第一复合支撑层31由内到外依序为第一斜设支撑层311和第二斜设支撑层312,所述第一斜设支撑层311的铺设方向与履带宽度方向的夹角为10-45度,所述第二斜设支撑层312相对于所述第一斜设支撑层311呈90-160度角铺设;所述第二复合支撑层33由内到外依序为第三斜设支撑层331、第四斜设支撑层332和平设支撑层333,所述第三斜设支撑层331的铺设方向与所述第一斜设支撑层311相同,所述第四斜设支撑层332的铺设方向与所述第二斜设支撑层312相同,所述平设支撑层333平行于橡胶履带的周向铺设。第一斜设支撑层311与第二斜设支撑层312、第三斜设支撑层331 与第四斜设支撑层332的纤维方向沿履带长度方向对称,可起到交叉牵制受力的作用,减小工作过程中履带的滑移。
具体铺设角度可根据履带宽度而定,单条斜设纤维在履带长度方向的投影长度可以是3 个节距,或两支重间距长度,这样滑移牵制效果更优。
[0025] 作为优化,所述第四斜设支撑层332和平设支撑层333之间按照驱动轮节距设有一组呈棒状或板状的支撑芯材34;在支撑芯材34的外侧,所述花纹侧橡胶1的表面对应具有一组沿履带周向按驱动轮的节距分布并沿履带宽度方向延伸至两端的横向凸起11;相邻两横向凸起11光滑连接形成横向凹槽12;所述横向凸起11的顶部设有数个连通两相邻横向凹槽12的竖向小凹槽111,从而在横向凸起11顶部形成数个行走花纹块112。所述支撑芯材34与轮侧橡胶2的驱动齿5和花纹侧橡胶1的横向凸起11位置相对应,增加了所述驱动齿 5与横向凸起11的横向刚度,节省了空间,且便于履带弯曲。
[0026] 作为优化,所述竖向小凹槽111相对于履带周长方向呈5-10度角倾斜设置;且分布于履带宽度方向中线两侧的竖向小凹槽111相对于履带宽度方向中线对称分布。通过试验,竖向小凹槽111相对于履带周长方向呈5-10度倾角时,行驶过程中夹入凹槽的泥土更容易脱落,使行驶过程中履带抓地力保持稳定,所述竖向小凹槽111相对于履带宽度方向中线对称分布可使履带两侧受力保持平衡,不易产生滑移现象。
[0027] 作为优化,所述支撑芯材34为玻璃纤维、
碳纤维或
弹簧钢;所述支撑芯材34位于所述凸起11的底部位置,呈内侧为平面外侧为向外突出的曲面的板状;所述支撑芯材34的长度比橡胶履带宽度短 10-30mm。相较于纵向刚度,履带带体的横向刚度同样重要,为此,支撑芯材34需要具有高弹性,通过试验,支撑芯材34长度比橡胶履带宽度短10-30mm时较为合适。
[0028] 作为优化,所述导向齿4为橡胶材料,邵氏A硬度为85-95度,高度为70-130mm,在履带宽度方向上分布于轮侧橡胶2的中部,在履带周长方向上与横向凸起11对应分布;所述驱动齿5为高分子材料,邵氏A硬度为80-90度,驱动齿5分为两组,分别分布于履带宽度方向的两端,在履带周长方向上同样与横向凸起11对应分布。导向齿4的高度可根据行走轮系、履带大小、运行机器的吨位确定,导向齿4与驱动齿5的材质保证了其耐磨性、驱动刚性和导向刚性,由于悬挂式底盘的结构,各支重的轮系在运行时会出现一定量的压缩状态,压缩的轮系可能会在不定情况下骑上驱动齿5或导向齿4,造成脱带等现象,所以需要通过保证导向齿4和驱动齿5的硬度来防止上述故障的产生;导向齿4高度超出100mm以上时,在硬度不满足的情况下,可以增加导向块内骨架材料,来保障导向齿的横移导向刚性,避免被轮系骑倒。
[0029] 本实用新型的高速橡胶履带可以通过以下材料配方和制备方法获得:
[0030] 所述导向齿4的材料配方按重量份计可以是:NR RSS3 70-100 份、SBR 1502 10-20份、BR9000 10-20份、
炭黑N220 70-85份、白炭黑10-15份、
氧化锌4-5份、
硬脂酸1.5-2份、分散剂FS210 2.5-3 份、防老剂RD 2-3份、防老剂4010 1.5-2.5份、C5
树脂5-10份;增硬剂
5-6份、碳纤维4-6份、硫化体系2-3份;
[0031] 所述驱动齿5的材料配方按重量份计可以是:NR RSS3 70-100 份、SBR 1502 10-20份、BR9000 10-20份、炭黑N220 70-85份、白炭黑10-15份、氧化锌4-5份、硬脂酸1.5-2份、分散剂FS210 2.5-3 份、防老剂RD 2-3份、防老剂4010 1.5-2.5份、C5树脂5-10份、增硬剂
5-6份、硫化体系2-3份。
[0032] 所述花纹侧橡胶1的材料配方按重量份计可以是:NR RSS3 50-80 份、SBR 1502 10-30份、BR9000 10-30份、炭黑N220 50-60份、白炭黑10-15份、氧化锌4-5份、硬脂酸1.5-2份、分散剂FS2102.5-3 份、防老剂RD 2-3份、防老剂40101.5-2.5份、C5树脂5-6份、纤维4-5份、
软化剂10-15份、硫化体系2-3份。
[0033] 本实用新型的高速橡胶履带的制备方法可以如下:
[0034] 一、制备轮侧橡胶2
[0035] 轮侧橡胶2的材料配方及制作方法可以与驱动齿5相同。
[0036] 二、制备导向齿4
[0037] 2.1、进行导向齿4的橡胶主料塑炼:将NR RSS3、SBR 1502、 BR900投入到密炼机内塑炼,到实测165℃排胶,出片厚度控制在5mm 以下,收片叠放,停放8小时以上;
[0038] 2.2、进行导向齿4的第一段混炼:将2.1中塑炼后的橡胶主料投入密炼机内,进行再次塑炼,塑炼时间为40-60秒,转速为40-50 转/分;塑炼完成后,加入氧化锌、硬脂酸、分散剂FS210、防老剂 RD、防老剂4010、C5树脂和碳纤维,同时,加入相当于配方用量2/3 的炭黑N220和白炭黑,混炼60-80秒,提砣5-10秒,再压砣,混炼到165℃排胶,出片厚度控制在5mm以下,收片叠放,停放8小时以上;
[0039] 2.3、进行导向齿4的第二段混炼:在密炼机内加入经过第一段混炼的混炼胶,混炼20秒后再加入第一段混炼剩余的相当于配方用量1/3的炭黑N220和白炭黑,混炼到140-150℃排胶,出片厚度控制在5mm以下,收片叠放;
[0040] 2.4、进行导向齿4的第三段混炼,在密炼机内加入经过第二段混炼的混炼胶、硫化体系和增硬剂,进行第三段混炼,到120℃以下排胶出片,出片的厚度控制在7mm以下;
[0041] 2.5、将完成第三段混炼的导向齿4的混炼胶放入轮侧橡胶2模具中对应的导向齿4的位置中,进行
挤压预成型。
[0042] 三、制备驱动齿5
[0043] 3.1、进行驱动齿5的橡胶主料塑炼:将NR RSS3、SBR 1502、 BR900投入到密炼机内塑炼,到实测165℃排胶,出片厚度控制在5mm 以下,收片叠放,停放8小时以上;
[0044] 3.2、进行驱动齿5的第一段混炼:将3.1中塑炼后的橡胶主料投入密炼机内,进行再次塑炼,塑炼时间为40-60秒,转速为40-50 转/分;塑炼完成后,加入氧化锌、硬脂酸、分散剂FS210、防老剂 RD、防老剂4010和C5树脂,同时,加入相当于配方用量2/3的炭黑N220和白炭黑,混炼60-80秒,提砣5-10秒,再压砣,混炼到 165℃排胶,出片厚度控制在5mm以下,收片叠放,停放8小时以上;
[0045] 3.3、进行导向齿4的第二段混炼:在密炼机内加入经过第一段混炼的混炼胶,混炼20秒后再加入第一段混炼剩余的相当于配方用量1/3的炭黑N220和白炭黑,混炼到140-150℃排胶,出片厚度控制在5mm以下,收片叠放;
[0046] 3.4、进行导向齿4的第三段混炼,在密炼机内加入经过第二段混炼的混炼胶、硫化体系和增硬剂,进行第三段混炼,到120℃以下排胶出片,出片的厚度控制在7mm以下;
[0047] 3.5、将完成第三段混炼的驱动齿5的混炼胶放入轮侧橡胶2模具中对应的驱动齿5的位置中,进行挤压预成型。
[0048] 四、制备花纹侧橡胶1
[0049] 4.1、进行花纹侧橡胶1橡胶主料的塑炼:将NR RSS3、SBR 1502、 BR9000投入到密炼机内塑炼,到实测165℃排胶,出片厚度控制在 5mm以下,收片叠放,停放8小时以上;
[0050] 4.2、进行花纹侧橡胶1的第一段混炼:将4.1中塑炼后的橡胶主料投入密炼机内,进行再次塑炼,塑炼时间为40-60秒,转速为 40-50转/分;塑炼完成后,加入氧化锌、硬脂酸、分散剂FS210、防老剂RD、防老剂4010、C5树脂和碳纤维,同时,加入相当于配方用量2/3的炭黑N220和白炭黑,混炼60-80秒,提砣5-10秒,再压砣,混炼到130-140℃时加入软化剂,继续混炼至165℃排胶,出片厚度控制在5mm以下,收片叠放,停放8小时以上;
[0051] 4.3、进行花纹侧橡胶1的第二段混炼:在密炼机内加入经过第一段混炼的混炼胶,混炼20秒后再加入剩余的炭黑N220和白炭黑,混炼到140-150℃排胶,出片厚度控制在5mm以下,收片叠放;
[0052] 4.4、进行花纹侧橡胶1的第三段混炼:在密炼机内加入经过第二段混炼的混炼胶和硫化体系,进行第三段混炼,到120℃排胶出片,出片的厚度控制在7mm以下;
[0053] 4.5、将完成第三段混炼的混炼胶放入花纹侧橡胶1的履带模具中,进行挤压预成型。
[0054] 五、将预成型好的轮侧橡胶2放入硫化模具内,依次在轮侧橡胶 2平滑面铺设第一复合支撑层31、中间强力层32、第二复合支撑层33、支撑芯材34及花纹侧橡胶1,进行涨紧履带尺寸及第一模模压硫化。
[0055] 六、在第一模模压硫化完成后,取出产品,转动90度,将第一次未硫化的部份转到硫化模具内,进行第二模的硫化,获得产品。
[0056] 上述制备过程所用的密炼机宜选择型号为XM270以上的密炼机。
[0057] 实施例1
[0058] 本实施例中,所述第一复合支撑层31由内到外依序为第一斜设支撑层311和第二斜设支撑层312,所述第一斜设支撑层311的铺设方向与履带宽度方向的夹角为45度,所述第二斜设支撑层312相对于所述第一斜设支撑层311呈90度角铺设;所述第二复合支撑层33 由内到外依序为第三斜设支撑层331、第四斜设支撑层332和平设支撑层333,所述第三斜设支撑层331的铺设方向与所述第一斜设支撑层311相同,所述第四斜设支撑层332的铺设方向与所述第二斜设支撑层312相同,所述平设支撑层333平行于橡胶履带的周向铺设。其中支撑材料选用的是尼龙纺织布。
[0059] 所述第四斜设支撑层332和平设支撑层333之间按照驱动轮节距设有一组呈棒状或板状的支撑芯材34;在支撑芯材34的外侧,所述花纹侧橡胶1的表面对应具有一组沿履带周向按驱动轮的节距分布并沿履带宽度方向延伸至两端的横向凸起11;相邻两横向凸起11光滑连接形成横向凹槽12;所述横向凸起11的顶部设有数个连通两相邻横向凹槽12的竖向小凹槽111,从而在横向凸起11顶部形成数个行走花纹块112。
[0060] 所述竖向小凹槽111相对于履带周长方向呈5度角倾斜设置;且分布于履带宽度方向中线两侧的竖向小凹槽111相对于履带宽度方向中线对称分布。
[0061] 所述支撑芯材34为碳纤维;所述支撑芯材34位于所述凸起11 的底部位置,呈内侧为平面外侧为向外突出的曲面的板状;所述支撑芯材34的长度比橡胶履带宽度短30mm。
[0062] 所述导向齿4高度为130mm。
[0063] 实施例2
[0064] 与实施例1不同的是:所述第一斜设支撑层311的铺设方向与履带宽度方向的夹角为30度,所述第二斜设支撑层312相对于所述第一斜设支撑层311呈120度角铺设;选用的支撑材料为聚酯纤维布。
[0065] 所述竖向小凹槽111相对于履带周长方向呈8度角倾斜设置。
[0066] 所述支撑芯材34的长度比橡胶履带宽度短20mm。
[0067] 所述导向齿4高度为100mm。
[0068] 实施例3
[0069] 本实施例中,与实施例1不同的是:
[0070] 所述第一斜设支撑层311的铺设方向与履带宽度方向的夹角为 10度,所述第二斜设支撑层312相对于所述第一斜设支撑层311呈 160度角铺设;选用的支撑材料为帆布。
[0071] 所述竖向小凹槽111相对于履带周长方向呈10度角倾斜设置。
[0072] 所述支撑芯材34的长度比橡胶履带宽度短10mm。
[0073] 所述导向齿4高度为70mm。
[0074] 上述实施例的高速橡胶履带均能够适用弹性较大弹性变动的底盘悬挂结构,减少振动,保障
电子设备的稳定运行,不易脱齿,可以满足60Km/h-80Km/h行走工况的要求。
[0075] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。