[发明专利]轮胎转换系统防翻转两点固定法及三角固定法

说明书

技术领域

本发明涉及包括变形车轮、橡胶履带轮以及三角履带轮等滚动装置在内的轮胎转换系统，更确切地说，涉及轮胎转换系统的防翻转系统。 

背景技术

轮胎转换系统通常不具备圆形车轮一样的周边对称性，车辆行驶当中，刹车和遭遇障碍时，轮胎转换系统的触地中心点位置会发生前后位移，其前后两端会沿纵向上下翘簸，轻则造成轮胎转换系统和车体干涉，重则造成轮胎转换系统纵向翻覆，威胁行车安全。 

目前的轮胎转换系统，如变形车轮或三角履带轮以及其它履带轮，当作为轮胎转换系统使用时，这些系统目前使用的防翻转系统结构复杂，受力不合理，安全性能差，特别是在需要作转向运动的前轮上，为了防止系统在行进中翻覆，通常是采用将轮子一端或前后两端固定在车辆主销的转向节上方或下方，其固定结构复杂，加之车辆的转向节在制造时通常并未考虑过为轮胎转换系统留下横向受力冗余量，其横向承力的亢余度不足，转向节上为附加固定件预留的空间也不足，即便连接上普通防翻转结构，地面障碍对轮胎转换系统的冲击力也将直接作用于车辆的转向节上，导致转向节上的横向力矩暴增，降低了转向结构的安全性和车辆行驶的安全性。 

发明内容

本发明的目的是提供一种受力更合理稳定，结构更简洁轻便，同时又不影响车辆自身性能的轮胎转换系统防翻转方法和结构。 

当轮胎转换系统在翘簸和前后摇晃时，其与车体连接的驱动轮中心轴下方的触地中心点相对车体位置处于非固定状态，其触地中心点会有前后位移现象，其前后两端在垂直方向上也会有上下翘簸现象，因此，只要消除轮胎转换系统触地中心点的前后位移或消除轮胎转换系统前后两端的上下翘簸现象，即可消除轮胎转换系统的翻转移动。 

为此，本发明采用以下两种方案： 第一种方案是三角固定法：是在车体和轮胎转换系统之间，构建一个有刚性三边受力结构的虚拟三角形，在轮胎转换系统的驱动轴心的垂直触地点上方，从轮胎转换系统的轮桥架延伸一个刚性横梁到车辆主销的铅垂线交叉点上，所述横梁应设计成能承受轮体的全部应力，在所述交叉点上将防翻拉杆和横梁用可水平转动的活动销轴连接起来，将此防翻拉杆连接到车体上与主销在纵向上有一定间距的车体上固定，并注意让此防翻拉杆不占用车辆前轮的转向空间，这样，就在轮胎转换系统和车体间形成一个由刚性车体充当纵向线和刚性轮胎转换系统充当垂向线以及防翻拉杆充当斜向线的刚性三角结构，由于轮胎转换系统前后两端的翘簸会改变横梁与主销铅垂线的交叉点到车体的距离，而如果防翻拉杆采用不可伸缩的刚性材料，则这个三角结构的三个边线就都是刚性的，横梁与主销铅垂线的交叉点到车体的距离就不会改变，轮胎转换系统的防翻拉杆只要采用足够强度的刚性材料，就不再出现从横垂交叉点到车体固定点的距离变化现象，因此能确保轮胎转换系统不再前后翘簸和上下翻覆，因而采用该虚拟三角形刚性固定法的结构，能有效固定轮胎转换系统；该三角固定方案使包括变形车轮和三角履带轮在内的轮胎转换系统，在与车体固定时，具有了极简单又稳定可靠的防翻转结构。由于三角形具有稳定性，这样一种刚性三角固定结构应用在轮胎转换系统和车体之间，能用最简便的结构确保轮胎转换系统和车体间的相对位置的平稳固定。 

在需要作转向运动的轮胎转换系统上，防翻拉杆通过销轴在横梁和主销铅垂线的交叉点上连接，然后在水平面方向上呈一定的夹角与车体连接，其水平面夹角的确定，以防翻拉杆不与转向到极限时的轮胎转换系统干涉而又尽量保持纵向趋势为原则。 

轮体横梁从轮胎转换系统上的中心触地点位置横向延伸到车体主销的铅垂线中心交联处，并在交联处通过活动拉杆与车体连接。轮体横梁应该能承受轮体的最大应力，并能通过活动拉杆将应力传递到车体。 

车体主销的铅垂线与横梁销轴的交叉点，应尽量靠近车轮水平转向的中心点，否则车轮在转向时轮体会有或前或后的位移，增加转向功耗。车体主销的铅垂线与横梁销轴的交叉点，可以设置在尽量靠近轮胎转换系统的纵向触地中心点位置。虚拟交叉点离触地点越近，转向时的虚拟交叉点和轮体触地点划出的水平扇形面越小，轮胎转换系统的轮体前后动态位移量越小。