專利名稱：重型車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種重型車輛，例如重量大于500公噸、且裝有直徑大于3.5米的輪胎的運(yùn)輸車輛或“土木工程”車輛。
背景技術(shù)：
這種車輛通常被設(shè)計(jì)用于承受重負(fù)載，包括具有兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪的前轉(zhuǎn)向橋和后橋，后橋通常都是剛性的，且具有四個(gè)成對(duì)布置在兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)輪。
橋被定義為能使車輛的固定結(jié)構(gòu)連接到地面的元件組。
輪胎的軸向或橫向方向平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸。
輪胎的圓周方向或縱向是與輪胎外周相應(yīng)的方向，并且由輪胎的滾動(dòng)方向限定。
輪胎的旋轉(zhuǎn)軸是在正常使用中輪胎繞著其旋轉(zhuǎn)的軸。
在使用車輛時(shí)，特別是在礦山或采石場(chǎng)中用于運(yùn)輸負(fù)載的車輛時(shí)，進(jìn)入的問題和生產(chǎn)需求導(dǎo)致這些車輛的制造商必須增加它們的負(fù)載能力。這樣使車輛變得更大，從而自身重量變得更重，以能夠運(yùn)輸更重的負(fù)載。這些車輛的目前重量可以達(dá)到幾百公噸，所運(yùn)輸?shù)呢?fù)載也可達(dá)到幾百公噸；總重量可達(dá)600公噸。
由于車輛的負(fù)載能力與輪胎有直接聯(lián)系，所以已經(jīng)知道為了增加負(fù)載能力，需要增加輪胎中空氣含量。
目前，如上文所述，例如在采礦中所用的翻斗車包括后驅(qū)動(dòng)橋，在其上安裝有四個(gè)成對(duì)布置的車輪，以滿足上述要求。
此外，所述車輪的尺寸以及輪胎的尺寸、特別是下部區(qū)域的剛度都要求所述輪胎要做成幾部分，以使輪胎可以安裝到一個(gè)輪輞上。在更換或者維護(hù)時(shí)的安裝和拆卸所述輪胎的操作都很耗時(shí)且繁瑣。在進(jìn)行這些操作時(shí)所要操作的夾緊部件的數(shù)量可能大于200，并且需要非常大的夾緊力矩。因此，進(jìn)行這些操作所花費(fèi)的時(shí)間通常很長(zhǎng)，由此在進(jìn)行采礦時(shí)不利于提高生產(chǎn)率。
由于目前需要不斷地提高這種車輛的負(fù)載能力，所以上文所列出的各種參數(shù)都要求加寬輪胎，以增加其內(nèi)部的空氣容積。輪胎直徑在4米左右實(shí)際上就不可能再增加了，特別是考慮所述輪胎的運(yùn)輸問題。事實(shí)上，所述輪胎的尺寸會(huì)受到運(yùn)輸條件的限制，特別是路面寬度和橋梁的高度。實(shí)際上同樣不可能減小輪輞的直徑，其特別用于定位驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳遞系統(tǒng)以及制動(dòng)系統(tǒng)。
在研究當(dāng)中發(fā)明人成功地證明了這種“加寬”輪胎也可以有效地增加運(yùn)輸負(fù)載，但是卻存在多種缺陷。實(shí)驗(yàn)顯示與現(xiàn)有輪胎相比這種輪胎的抗磨性下降。這使輪胎過早磨損，從而降低車輛效率以及生產(chǎn)率。
此外，專利申請(qǐng)WO00/71365公開了一種可以簡(jiǎn)化輪胎安裝的方法，該輪胎可以直接安裝在充當(dāng)輪輞的輪轂上。因此獨(dú)立的環(huán)可充當(dāng)輪輞座，并且通過鎖定環(huán)固定在適當(dāng)位置，該鎖定環(huán)牢固地連接在輪轂上，從而與形狀互補(bǔ)。
因此發(fā)明人的目的就是根據(jù)用戶的新需求，即進(jìn)一步提高重型車輛的負(fù)載能力，特別是用于采礦的車輛的負(fù)載能力，與現(xiàn)有輪胎相比輪胎在磨損方面的性能不會(huì)降低。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的目的通過一種重型車輛實(shí)現(xiàn)，例如重量大于500公噸的運(yùn)輸車輛或“土木工程”車輛，其裝備的輪胎直徑大于3.5米，且包括具有至少兩個(gè)輪胎的前轉(zhuǎn)向橋和具有至少兩個(gè)輪胎的后驅(qū)動(dòng)橋，并且通過后驅(qū)動(dòng)橋傳遞至少部分動(dòng)力，至少其中一個(gè)車橋包括至少四個(gè)輪胎，其成對(duì)地對(duì)稱連接在車橋兩側(cè)，并且兩個(gè)相連的輪胎具有不同的軸向?qū)挾取?br> 根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，軸向外側(cè)的輪胎較窄。
仍優(yōu)選地，軸向內(nèi)側(cè)的輪胎傳遞至少部分動(dòng)力。
這種車輛的實(shí)施例可以增加車輛的負(fù)載能力，同時(shí)保證磨損性能使其與現(xiàn)有情況相比不會(huì)下降。發(fā)明人已經(jīng)證明了加寬輪胎可增加負(fù)載能力，特別在輪胎成對(duì)地布置在車橋兩側(cè)時(shí)，然而會(huì)增加磨損，特別是在車輛沿彎曲軌跡行駛時(shí)。根據(jù)本發(fā)明，特別是在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，將不傳遞動(dòng)力的較窄輪胎安裝在軸向外側(cè)可降低車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生的縱向壓力。實(shí)際上，當(dāng)包括成對(duì)地或雙輪胎的車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，軸向最外側(cè)的輪胎如果位于彎曲外側(cè)則移動(dòng)較大距離，如果位于彎曲內(nèi)側(cè)則移動(dòng)較小距離。
發(fā)明人還成功地證明了在車橋傳遞至少部分動(dòng)力的情況下，根據(jù)本發(fā)明該車橋包括至少四個(gè)成對(duì)地對(duì)稱連接在車橋兩側(cè)的輪胎，且兩個(gè)相連的輪胎具有不同的軸向?qū)挾?，如果它們都是?qū)動(dòng)輪胎，則很難控制傳遞到每個(gè)輪胎的力。實(shí)際上在這種情況下，動(dòng)力傳遞必須根據(jù)輪胎的軸向?qū)挾雀淖儯@樣輪胎的行駛速度才會(huì)相同；輪胎不同的軸向?qū)挾染哂胁煌奶ス诮Y(jié)構(gòu)，因此具有不同胎面厚度剛度，導(dǎo)致同一輪胎具有不同的行駛速度，并且傳遞到所述相同輪胎上的驅(qū)動(dòng)不同。
為了避免這種行駛速度的差異以及導(dǎo)致輪胎“自磨損”，以及簡(jiǎn)化至少部分動(dòng)力向所述車橋的傳遞，本發(fā)明的變形實(shí)施例建議只有軸向內(nèi)側(cè)的輪胎傳遞至少部分動(dòng)力。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，后橋包括四個(gè)輪胎，且兩個(gè)軸向外側(cè)的輪胎不傳遞動(dòng)力，它們的主要作用是承受部分負(fù)載。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)變形實(shí)施例，當(dāng)后橋上所有輪胎都傳遞至少部分動(dòng)力時(shí)，有利地后橋裝備一個(gè)或多個(gè)使不同輪胎以不同速度旋轉(zhuǎn)的裝置，所述速度適于抑制各個(gè)輪胎的磨損。
根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，前橋的至少兩個(gè)輪胎可有利地傳遞部分動(dòng)力。
在變形實(shí)施例中，本發(fā)明還使前橋包括四個(gè)輪胎，其成對(duì)地對(duì)稱布置在車輛兩側(cè)，且兩個(gè)相連的輪胎具有不同的軸向?qū)挾取?br> 根據(jù)這個(gè)變形實(shí)施例，優(yōu)選地如上所述至少所述前橋的兩個(gè)輪胎傳遞部分動(dòng)力。優(yōu)選地，兩個(gè)軸向內(nèi)側(cè)的輪胎優(yōu)選地是傳遞動(dòng)力的輪胎。如在后橋傳遞動(dòng)力的情況下，根據(jù)本發(fā)明其他變形實(shí)施例，當(dāng)前橋上所有輪胎傳遞至少部分動(dòng)力時(shí)，前橋裝備一個(gè)或多個(gè)使不同輪胎以不同速度旋轉(zhuǎn)的裝置，所述速度適于抑制各個(gè)輪胎的磨損，特別在轉(zhuǎn)彎時(shí)的磨損。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)變形實(shí)施例提供至少兩個(gè)輪胎，優(yōu)選地在車輛沿非直線的軌跡行駛時(shí)，或優(yōu)選地當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)轉(zhuǎn)彎半徑小于預(yù)定值時(shí)，該后橋上軸向外側(cè)的輪胎不單獨(dú)傳遞動(dòng)力。該實(shí)施例可通過位于所述輪胎和傳遞動(dòng)力元件之間的離合裝置實(shí)現(xiàn)。可按照本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方式通過車輛的轉(zhuǎn)向元件控制這種裝置。
通過相同的方式，本發(fā)明有利地提供一種變形實(shí)施例，只有當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎而不走直線時(shí)，或優(yōu)選地當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)轉(zhuǎn)彎曲半徑小于預(yù)定值時(shí)，前橋的至少兩個(gè)輪胎傳遞部分動(dòng)力。
該發(fā)明還提供一種例如上述的車輛，根據(jù)下述文件WO00/71365公開的方法，其每個(gè)輪胎都與電機(jī)相連，電機(jī)例如容納在與輪胎相連的車輪中或輪胎附近的車橋輪轂中。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，使用與輪胎相連的電機(jī)可使動(dòng)力分布根據(jù)輪胎和轉(zhuǎn)彎軌跡變化。
通過相同方式，本發(fā)明使電機(jī)只控制傳遞動(dòng)力的輪胎；這些輪胎例如是前橋上的輪胎，后橋的輪胎與傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器相連。
當(dāng)只有電機(jī)提供動(dòng)力時(shí)，本發(fā)明使某些輪胎與這種電機(jī)相連，其他輪胎只以承載作為它們的基本功能。
因此，本發(fā)明有利地不在上述車輛的驅(qū)動(dòng)橋上安裝車輪，輪胎通過形成胎緣座的第一安裝環(huán)和第二鎖定環(huán)安裝在車橋的適當(dāng)位置，其中第二鎖定環(huán)定位所述第一環(huán)，從而定位輪胎。這種安裝方式還在上述專利申請(qǐng)WO00/71365中公開了。根據(jù)該實(shí)施例，本發(fā)明需要輪轂上的凹槽容納鎖定環(huán)，且每個(gè)輪胎需要定位兩個(gè)這種環(huán)。這種輪胎安裝方法可進(jìn)一步提高本發(fā)明的車輛效率，此外還能降低輪胎磨損，使更換輪胎的操作變得更快。
無論是本發(fā)明的哪個(gè)實(shí)施例，都能有利地使所有輪胎單獨(dú)地與制動(dòng)裝置相連，以在最優(yōu)的條件下減速或停止車輛。
簡(jiǎn)要的


通過下面結(jié)合附圖1和2的關(guān)于本發(fā)明實(shí)施例的說明可以更清楚地看出本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明車輛的俯視示意圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的俯視示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了便于理解本發(fā)明，附圖不是按比例繪制的。附圖只示出了車輛的半部，該半部關(guān)于軸XX′對(duì)稱延伸，軸XX′表示車輛的縱向中間平面。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的車輛半部1的示意圖，其在兩個(gè)車橋5、6上布置了六個(gè)輪胎，前橋5上的兩個(gè)所述輪胎為轉(zhuǎn)向輪胎。由于圖中只示出了車輛半部，因此只示出了三個(gè)輪胎2、3、4。
在圖1中示意示出的車輛1是總載重為800公噸的重型車輛。
前橋裝備的輪胎2是斷面高度與寬度的比值H/S為0.50的大型輪胎，H是輪輞上輪胎的高度，S是當(dāng)輪胎安裝到其使用輪輞并且充氣到推薦氣壓(recommended pressure)時(shí)輪胎的最大軸向?qū)挾?。該輪胎的尺寸?00/59R69。
車輛后橋上的軸向內(nèi)側(cè)輪胎3是與安裝在車輛前橋上的輪胎2相同的輪胎，因此其尺寸也為100/59R69。
車輛后橋的軸向外側(cè)的輪胎4是斷面高度與寬度的比值H/S為1的大型輪胎，H是輪輞上輪胎的高度，S是當(dāng)輪胎安裝到其使用輪輞并且充氣到推薦氣壓時(shí)輪胎的最大軸向?qū)挾?。該輪胎的尺寸?4R69。
這些不同的輪胎都具有由不可延伸的鋼制金屬纜線構(gòu)成的徑向胎體加強(qiáng)件，且加強(qiáng)件沿徑向固定在每個(gè)胎緣內(nèi)。
輪胎按專利申請(qǐng)WO00/71365公開的方法安裝。根據(jù)該方法，車輛的每個(gè)車橋都被設(shè)計(jì)為通過環(huán)支撐輪胎，環(huán)具有形成胎緣接收座的表面。這些環(huán)的表面有利地為截頭圓錐形。接收環(huán)本身通過鎖定環(huán)鎖定在車橋的輪轂上，其表面的一部分與所述輪轂上凹進(jìn)的形狀相應(yīng)，其中鎖定環(huán)插入該輪轂中。
輪胎4的一個(gè)主要作用是承載一其不參與動(dòng)力的傳遞。該實(shí)施例將輪胎固定在可自由轉(zhuǎn)動(dòng)型的系統(tǒng)上，從而使所述輪胎4自由旋轉(zhuǎn)。可以理解本發(fā)明不限于該實(shí)施例根據(jù)其他實(shí)施例，輪胎4可傳遞部分動(dòng)力。
因此本發(fā)明的車輛的負(fù)載能力大于當(dāng)前車輛的負(fù)載能力，為800公噸。相同輪胎成對(duì)布置在車橋上的、且可運(yùn)輸?shù)呢?fù)載相同的傳統(tǒng)車輛的尺寸如下69/70R69。
由于這種類型的車輛不存在，所以不能作實(shí)驗(yàn)；但是通過簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行計(jì)算和模擬，本領(lǐng)域技術(shù)人員就可以獲得所述車輛關(guān)于運(yùn)輸?shù)呢?fù)載的信息，包括它的尺寸和施加在輪胎上的壓力，從而可以估算出其所承受的磨損和疲勞。
因此通過模擬來確定裝備在本發(fā)明車輛上的輪胎使用壽命，以及安裝在傳統(tǒng)車輛后橋上的輪胎的使用壽命。本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好。
本發(fā)明還可使安裝在前橋5上的輪胎2參與動(dòng)力傳遞。事實(shí)上使輪胎2傳遞部分動(dòng)力可提高車輛在拐彎時(shí)的操縱性。實(shí)際上，當(dāng)這些相同的輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，特別當(dāng)車輛具有負(fù)載時(shí)，前橋5的輪胎傳遞的局部動(dòng)力便于車輛按軌跡行駛。很明顯，實(shí)際上在特定負(fù)載和行駛條件下，在車輛按曲線軌跡行駛時(shí)很難或不可能操縱該車輛，因?yàn)檐囕v不能響應(yīng)前橋輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)。這些條件還可能導(dǎo)致前橋的輪胎爆裂和損壞。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明車輛1′的另一個(gè)實(shí)施例，其與上述實(shí)施例的不同之處在于在前橋5′上安裝有附加輪胎7′，其與輪胎2′構(gòu)成雙輪胎。與后橋的′方式相同，輪胎7′有利地軸向?qū)挾刃∮谂c其構(gòu)成雙輪胎的輪胎2′的軸向?qū)挾?。輪胎附加的這個(gè)可以使負(fù)載分布在更多的輪胎上。該實(shí)施例例如可進(jìn)一步增加負(fù)載能力或可選擇地減小輪胎的尺寸。輪胎尺寸的減小可使車輛保持寬度不變而增加負(fù)載能力。這種特性有利于礦山使用的車輛，其軌跡的寬度不可能再加寬了。根據(jù)本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)可使負(fù)載能力大于1000公噸。
在車輛1′的實(shí)施例中，輪胎7′可以只具有承受部分負(fù)載的功能。根據(jù)其他的變形實(shí)施例，輪胎7′還可持續(xù)或臨時(shí)傳遞動(dòng)力，如上所述，或可選擇地例如通過采用電機(jī)來實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種重型車輛，例如重量大于500公噸的運(yùn)輸車輛或“土木工程”車輛，其裝備的輪胎直徑大于3.5米，且包括具有至少兩個(gè)輪胎的前橋和具有至少兩個(gè)輪胎的后橋，并且通過后橋傳遞至少部分動(dòng)力，其特征在于至少其中一個(gè)車橋包括至少四個(gè)輪胎，其成對(duì)地對(duì)稱連接在車橋兩側(cè)，并且兩個(gè)相連的輪胎具有不同的軸向?qū)挾取?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1的車輛，其特征在于軸向外側(cè)的輪胎較窄。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的車輛，其特征在于軸向內(nèi)側(cè)的輪胎傳遞至少部分動(dòng)力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一個(gè)的車輛，其特征在于后橋包括至少四個(gè)成對(duì)地對(duì)稱連接在車橋兩側(cè)的輪胎，且兩個(gè)相連的輪胎具有不同的軸向?qū)挾取?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一個(gè)的車輛，其特征在于前橋的至少兩個(gè)輪胎傳遞部分動(dòng)力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一個(gè)的車輛，其特征在于前橋包括至少四個(gè)成對(duì)地對(duì)稱連接在車橋兩側(cè)的輪胎，且兩個(gè)相連的輪胎具有不同的軸向?qū)挾取?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一個(gè)的車輛，其特征在于至少傳遞動(dòng)力的一些輪胎被電機(jī)控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一個(gè)的車輛，其特征在于輪胎通過形成胎緣座的第一安裝環(huán)和第二鎖定環(huán)安裝在車橋上，其中第二鎖定環(huán)定位所述第一環(huán)，特別是由于第一環(huán)與輪轂上凹進(jìn)的形狀互補(bǔ)，從而該環(huán)牢固地連接在輪轂上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種重型車輛，例如重量大于500公噸的運(yùn)輸車輛或土木工程車輛，其裝備的輪胎直徑大于3.5米、軸向?qū)挾却笥?7英寸，且包括具有至少兩個(gè)輪胎的前橋和具有至少兩個(gè)輪胎的后橋，并且通過后橋傳遞至少部分動(dòng)力。根據(jù)本發(fā)明，至少其中一個(gè)車橋包括至少四個(gè)輪胎，其成對(duì)地對(duì)稱連接在車橋兩側(cè)，并且兩個(gè)相連的輪胎具有不同的軸向?qū)挾取?br> 文檔編號(hào)B60B11/00GK1822978SQ200480020434
公開日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2004年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月17日
發(fā)明者J-M·沙馬亞爾, P·迪里夫 申請(qǐng)人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司