[发明专利]带有包含多个部分的胎面的重载车辆

说明书

技术领域

本发明涉及诸如公共运输车辆或“土木工程设备”车辆的车辆， 所述车辆包括至少两个车轴系统，至少其中一个车轴系统包括两个装 配有轮胎的双安装套件。

尽管本发明不限于这种类型的应用，但是本发明将会参考重量超 过300公吨的“翻斗车”类型的车辆而更加具体地进行描述，该车辆 所配备的轮胎的直径超过3.5米，轴向宽度超过37英寸。

背景技术

这种车辆通常用于承载重型载荷，其包括前转向车轴系统，该前 转向车轴系统包括两个转向轮和通常为刚性的后车轴系统，该后车轴 系统包括在每一侧成对分布的四个从动轮。

车轴系统定义为：将车辆的固定结构连接至地面的一组零件。

轮胎的圆周方向或纵向方向是对应于轮胎的外围的方向，并通过 轮胎运转的方向来定义。

轮胎的横向或轴向方向平行于轮胎的转动轴线。

径向方向是与轮胎的转动轴线相交并垂直于轮胎的转动轴线的方 向。

轮胎的转动轴线是轮胎在正常使用下绕其旋转的轴线。

径向或子午面是包含轮胎的转动轴线的平面。

圆周面是垂直于轮胎的转动轴线的平面。

圆周中面或赤道面是垂直于轮胎的转动轴线并将轮胎分成两半的 平面。

特别是在用于矿场或采石场中运输载荷的车辆的情况中，缺乏接 近的便利性以及效率需求致使这些车辆的制造商增大它们的运载能 力。由此可以得出结论，车辆变得越来越大，并因此重量也越来越重， 从而能够运输越来越大的载荷。这种车辆的目前重量可以高达数百公 吨，并可以运输同等重量的载荷；整体重量可以高达600公吨。

如前所述，目前，诸如用于矿场的“翻斗车”类型的这种车辆具 有后从动车轴系统，该后从动车轴系统上安装有4个轮子，这4个轮 子两两成对，其目的是为了满足这些需求。

并且，这些轮子的尺寸以及因此这些轮胎的尺寸、特别是底部区 域的刚度需要所述轮子被做成几个部分，其目的是为了使得轮胎装配 到轮辋上。在更换或维修事件中所发生的这些轮胎的装配和拆卸需要 漫长和辛苦的处理作业。在这种作业过程中，需要处理的紧固零件的 数量可能会超过200，并且还具有这些零件相关的巨大的紧固扭矩。因 此，执行这些作业所花费的时间很长，并因此在这些矿场的运营中对 于所寻求的生产力是有害的。

当前的需求始终是趋向于增大这些车辆的运载能力，因此，本文 中以上列举的各种参数已经导致轮胎的变宽，从而增大其内部的空气 体积。这是因为，尤其是因为对这些轮胎进行运输相关的原因，实际 上不可能增大如今已经达到的轮胎的直径，其大约为4米。具体而言， 因为运输的目的而对这些轮胎的尺寸进行限制，特别是由道路的宽度 和桥的净空高度来限制。并且，事实上不可能减小轮辋的尺寸，因为 该轮辋特别用来容置传递驱动扭矩的系统和刹车系统。

在发明人的研究过程中，他们已经能够证明，这些“变宽”的轮 胎确实增大了运输载荷，但也具有各种缺点。事实上，试验已经显示， 这些轮胎，特别是对于在后车轴系统上成双的轮胎的耐磨性降低，这 特别是因为这些轮胎之间所产生的扭矩现象而导致的，扭矩现象特别 发生在转弯的时候。更加频繁的轮胎更换导致了这些车辆的效率下降。 当前的车辆在同一个车轴系统的轮子之间设有差速器，该差速器位于 所述车轴系统的对称轴线的每一侧，以减轻这种现象。

此外，发明人还证实，在带有一定载荷的特定的运行情况下，尤 其在弯曲路径上，车辆的操控变得十分糟糕。具体而言，当前车轴系 统的轮胎通过转向角转动时，特别是当车辆负载并且在相对较小的曲 率半径转弯的时候，有时会发生车辆沿着基本直线的路径来继续前进。 事实上，看来在特定载荷和运行情况下，在后车轴系统上装配有如上 所述的4个轮子的诸如此类的车辆，在弯曲路径下非常难或者说不可 能进行操控，所述车辆对前车轴系统的轮胎所施加的转向角不进行任 何响应。这特别是当驾驶在诸如泥、雪或者冰的滑溜表面上时更为明 显，甚至在小的曲率半径下转弯的时候，有必要施加较大的转向角来 让车辆进行转弯(corner)。这些情况还可能导致前车轴系统的轮胎的裂 缝和破损，因此再次导致了更加频繁的轮胎更换。