本發(fā)明屬于橡膠履帶技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高速橡膠履帶及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著車輛多功能化的發(fā)展，越來越多的車輛具有全地形、高通過性的功能，橡膠履帶的應(yīng)用也越來越受重視?，F(xiàn)有的橡膠履帶制造技術(shù)，一是內(nèi)部嵌有金屬芯金的，一般適用于低速橡膠履帶。對于速度要求高的橡膠履帶，一般都采用無金屬芯金設(shè)計，履帶上的驅(qū)動齒或?qū)螨X大都采用橡膠硫化成型，雖能有效降低履帶的重量，但因膠齒自身摩擦系數(shù)大，大大增加了車輛能耗，對速度的提升有一定的影響；并且膠齒易損壞，因膠齒損壞會造成整條履帶報廢。

中國專利申請?zhí)?01410136793.X(申請日為2014.04.04)的《全地形高速橡膠履帶》，花紋上分布有由底環(huán)槽間隔開的支撐塊和輔助塊，導(dǎo)向系統(tǒng)由環(huán)向的導(dǎo)向槽和橫向的橫槽間隔開橫導(dǎo)向塊構(gòu)成；此種橡膠履帶當(dāng)導(dǎo)向塊損壞時將導(dǎo)致整體履帶報廢。

現(xiàn)有超高分子量聚乙烯在橡膠履帶中的應(yīng)用僅限于三角履帶輪總成中的輪系部件，因超高分子量聚乙烯耐熱溫度遠(yuǎn)低于橡膠履帶硫化時的溫度，且產(chǎn)品惰性與橡膠粘合性不好，在橡膠履帶產(chǎn)品本身的應(yīng)用少有報道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出將超高分子量聚乙烯應(yīng)用于橡膠履帶的導(dǎo)向齒中，橡膠履帶內(nèi)部為無金屬設(shè)計，本發(fā)明提供了一種高速橡膠履帶及其制備方法，該結(jié)構(gòu)的橡膠履帶包括履帶本體、驅(qū)動保護卡扣、導(dǎo)向齒、固定螺栓、螺母和固定金屬塊。所述履帶本體為無金屬部件設(shè)計，由橡膠材料、復(fù)合材料橫向支撐骨架、芳綸線繩層和芳綸帆布層構(gòu)成。所述橡膠材料包含花紋膠、帶體膠和線繩膠；所述履帶本體內(nèi)部自下向上依次埋有芳綸帆布層、芳綸線繩層、芳綸帆布層；所述芳綸線繩層由芳綸線繩纏繞而成；所述帶體膠設(shè)置在履帶本體的上表面和下表面，上表面的帶體膠外側(cè)邊緣為長條凸塊狀。

所述履帶本體的上表面中間部位設(shè)置有花紋塊和花紋輔助塊，所述花紋塊和花紋輔助塊沿履帶本體的長度方向均勻間隔排列，所述花紋塊和花紋輔助塊均呈梯形塊狀，花紋塊外側(cè)的梯度大，每排花紋輔助塊外側(cè)的橡膠本體上各設(shè)有一個驅(qū)動孔，所述驅(qū)動孔呈矩形，所述花紋塊和花紋輔助塊的寬度相同、高度相同，花紋塊的長度大于花紋輔助塊，花紋塊的上表面呈三個啞鈴相連的形狀，驅(qū)動保護卡扣穿過驅(qū)動孔扣在花紋塊和橡膠本體之間，每排花紋輔助塊為兩個花紋輔助塊鏡像設(shè)置。

所述花紋塊包裹在復(fù)合材料橫向支撐骨架外，所述復(fù)合材料橫向支撐骨架呈半圓柱形。

所述每排花紋輔助塊的兩花紋輔助塊內(nèi)側(cè)橡膠本體的下表面安裝有導(dǎo)向齒，兩花紋輔助塊內(nèi)側(cè)橡膠本體上表面設(shè)置有固定金屬塊。

花紋塊和花紋輔助塊間隔錯位排列，花紋塊和花紋輔助塊上表面的花紋采用全地形花紋。

所述導(dǎo)向齒為超高分子量聚乙烯導(dǎo)向齒，導(dǎo)向齒呈長條凸塊形狀，導(dǎo)向齒沿履帶本體長度方向均勻分布，導(dǎo)向齒可以是兩列或更多列，優(yōu)選一列，導(dǎo)向齒上設(shè)有兩個齒孔，履帶本體上設(shè)有預(yù)留孔，與導(dǎo)向齒上的齒孔相對應(yīng)，固定螺栓穿過導(dǎo)向齒的齒孔和履帶本體的預(yù)留孔，導(dǎo)向齒通過固定螺栓、固定金屬塊、螺母與橡膠履帶相連接。

本發(fā)明一種高速橡膠履帶的制備方法，包括以下步驟：

(1)備料：準(zhǔn)備不同寬度和厚度的膠料，纏繞芳綸線繩制得芳綸線繩層，裁斷芳綸帆布，粘合劑涂覆在復(fù)合材料橫向支撐骨架上，加工制作超高分子量聚乙烯導(dǎo)向齒，準(zhǔn)備連接配件(帶體膠、驅(qū)動保護卡扣、固定螺栓、螺母和固定金屬塊)；

(2)預(yù)成型：將準(zhǔn)備好的帶體膠、芳綸帆布層、芳綸線繩層和復(fù)合材料橫向支撐骨架按次序排列成預(yù)成型體；

(3)模壓硫化：將預(yù)成型體放入達到設(shè)定溫度的模具中，加壓硫化后即得橡膠履帶；

(4)裁孔：在橡膠履帶上裁切出驅(qū)動孔，裝配驅(qū)動保護卡扣；

(5)裝配超高分子量聚乙烯齒導(dǎo)向齒：將固定螺栓穿過導(dǎo)向齒的齒孔和橡膠履帶的預(yù)留孔，通過固定螺栓、固定塊、螺母與橡膠履帶相連接。

有益效果：1)本發(fā)明采用超高分子量聚乙烯作為橡膠履帶導(dǎo)向齒，與橡膠履帶本體外連接組合,解決了超高分子量聚乙烯與橡膠粘合不好的問題，可隨時更換損壞的導(dǎo)向齒，避免因一個導(dǎo)向齒損壞而導(dǎo)致整體履帶報廢的情況發(fā)生，可根據(jù)輪系尺寸改變齒形尺寸，避免重復(fù)加工橡膠履帶硫化模具，降低生產(chǎn)制造成本；

2)本發(fā)明的橡膠履帶高速運行生熱低，最高速度可達60km/h；

3)本發(fā)明的橡膠履帶整體質(zhì)量輕，橫向剛度強，超高分子量聚乙烯導(dǎo)向齒具有極好的耐磨性、自潤滑性，輪系摩擦阻力小，同時超高分子量聚乙烯具有良好的耐低溫沖擊性、無毒、耐水、耐化學(xué)藥品性等特點，能有效降低車輛的動力損失，降低車輛能耗，提高橡膠履帶的使用壽命；

4)本發(fā)明的花紋采用全地形花紋，花紋塊和花紋輔助塊可有效降低履帶高速行駛的震動，減少車輛能耗，提供了橡膠履帶的速度；

5)本發(fā)明的超高分子量聚乙烯導(dǎo)向齒位與橫向支撐骨架錯位設(shè)計，保證了超高分子量聚乙烯導(dǎo)向齒外連接形式和復(fù)合材料玻璃纖維可以并行的可能性。由于在高速履帶中，常采用環(huán)氧樹脂復(fù)合玻璃纖維材料作為橫向骨架支撐，當(dāng)采用外連接齒形時，齒形與復(fù)合材料相對應(yīng)的傳統(tǒng)設(shè)計方法存在一定的制造難度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的上表面部分水平層結(jié)構(gòu)剖開示意圖；

圖4為本發(fā)明的下表面結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1-4所示：花紋塊1、花紋輔助塊2、帶體膠3、驅(qū)動孔4、驅(qū)動保護卡扣5、芳綸帆布層6、芳綸線繩層7、復(fù)合材料橫向支撐骨架8、導(dǎo)向齒9、固定螺栓10、固定金屬塊11、螺母12、預(yù)留孔13、齒孔14。

具體實施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

一種高速橡膠履帶包括履帶本體、驅(qū)動保護卡扣5、導(dǎo)向齒、固定螺栓10、螺母12和固定金屬塊11。履帶本體為無金屬部件設(shè)計，由橡膠材料、復(fù)合材料橫向支撐骨架8、芳綸線繩層7和芳綸帆布層6構(gòu)成，履帶本體內(nèi)部自下向上依次埋有芳綸帆布層6、芳綸線繩層7、芳綸帆布層6；芳綸線繩層7由芳綸線繩纏繞而成；帶體膠3設(shè)置在履帶本體的上表面和下表面，上表面的帶體膠3外側(cè)邊緣為長條凸塊狀。

履帶本體的上表面中間部位設(shè)置有花紋塊1和花紋輔助塊2，花紋塊1和花紋輔助塊2沿履帶本體的長度方向均勻間隔排列，花紋塊1和花紋輔助塊2均呈梯形塊狀，花紋塊1外側(cè)的梯度大，每排花紋輔助塊為兩個花紋輔助塊2鏡像設(shè)置，每排花紋輔助塊外側(cè)的橡膠本體上各設(shè)有一個驅(qū)動孔4，驅(qū)動孔4呈矩形，花紋塊1和花紋輔助塊2的寬度相同、高度相同，花紋塊1的長度大于花紋輔助塊2，花紋塊1的上表面呈三個啞鈴相連的形狀，驅(qū)動保護卡扣5穿過驅(qū)動孔4扣在花紋塊1和橡膠本體之間。

花紋塊1包裹在復(fù)合材料橫向支撐骨架8外，復(fù)合材料橫向支撐骨架8呈半圓柱形。

每排花紋輔助塊的兩花紋輔助塊2內(nèi)側(cè)橡膠本體的下表面安裝有導(dǎo)向齒9，兩花紋輔助塊2內(nèi)側(cè)橡膠本體上表面設(shè)置有固定金屬塊11。

花紋塊1和花紋輔助塊2間隔錯位排列，花紋塊1和花紋輔助塊2上表面的花紋采用全地形花紋。

導(dǎo)向齒9為超高分子量聚乙烯導(dǎo)向齒，導(dǎo)向齒9呈長條凸塊形狀，導(dǎo)向齒9沿履帶本體長度方向均勻分布一列，導(dǎo)向齒9上設(shè)有兩個齒孔14，履帶本體上設(shè)有預(yù)留孔13，與導(dǎo)向齒9上的齒孔14相對應(yīng)，固定螺栓10穿過導(dǎo)向齒的齒孔14和履帶本體的預(yù)留孔13，導(dǎo)向齒9通過固定螺栓10、固定金屬塊11、螺母12與橡膠履帶相連接。

一種高速橡膠履帶的制備方法，包括以下步驟：

(1)備料：準(zhǔn)備不同寬度和厚度的膠料，纏繞芳綸線繩制得芳綸線繩層7，裁斷芳綸帆布，粘合劑涂覆在復(fù)合材料橫向支撐骨架8上，加工制作超高分子量聚乙烯導(dǎo)向齒，準(zhǔn)備連接配件(帶體膠3、驅(qū)動保護卡扣5、固定螺栓10、螺母12和固定金屬塊11)；

(2)預(yù)成型：將準(zhǔn)備好的帶體膠3、芳綸帆布層6、芳綸線繩層7和復(fù)合材料橫向支撐骨架8按次序排列成預(yù)成型體；

(3)模壓硫化：將預(yù)成型體放入達到設(shè)定溫度的模具中，加壓硫化后即得橡膠履帶；

(4)裁孔：在橡膠履帶上裁切出驅(qū)動孔4，裝配驅(qū)動保護卡扣5；

(5)裝配超高分子量聚乙烯齒導(dǎo)向齒：將固定螺栓10穿過導(dǎo)向齒的齒孔14和橡膠履帶的預(yù)留孔13，通過固定螺栓10、固定金屬塊11、螺母12與橡膠履帶相連接。

采用超高分子量聚乙烯作為橡膠履帶導(dǎo)向齒，與橡膠履帶本體外連接組合,解決了超高分子量聚乙烯與橡膠粘合不好的問題，可隨時更換損壞的導(dǎo)向齒，避免因一個導(dǎo)向齒損壞而導(dǎo)致整體履帶報廢的情況發(fā)生，可根據(jù)輪系尺寸改變齒形尺寸，避免重復(fù)加工橡膠履帶硫化模具，降低生產(chǎn)制造成本；橡膠履帶高速運行生熱低，最高速度可達60km/h；

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。