CN100475567C - 在施工机械上安装轮胎的方法以及相关的轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在重载车辆的驱动轴上安装轮胎(P)的方法。本发明的方法包括：首先确定车辆行驶的路线类型，从而：对于A型路线(在发动机转矩下加载上坡，在制动转矩下空载下坡)，在各驱动轴上安装轮胎，从而对于沿轮胎胎面(1)的边缘部分(B)的各横向槽(31)，限定出前述横向胎面槽(31)橡胶面(310，311)中首先与地面接触的面的倾斜角小于确定出相同横向槽的、与之相对的橡胶面的倾斜角；或者对于V型路线(空载上坡，且在制动转矩下加载下坡)，在各驱动轴上安装轮胎，从而对于沿轮胎胎面(1)的边缘部分(B)的各横向槽(31)，限定出前述横向胎面槽(31)橡胶面(310，311)中首先与地面接触的面的倾斜角大于确定出相同横向槽的、与之相对的橡胶面的倾斜角。本发明还涉及适于实施本发明方法的轮胎(P)。

Description

在施工机械上安装轮胎的方法以及相关的轮胎

本发明的技术领域涉及用于施工机械的轮胎，更具体地说涉及这种轮胎的胎面花纹；本发明还涉及在翻斗车辆上安装轮胎以使其可以根据所述车辆的应用来减小不均匀磨损现象的方法。

公知的土木施工车辆被设计用于在矿井内运输大量的矿石，在严酷的条件下进行倾翻，特别是在非常陡峭倾斜的斜坡上。这种车辆被称作翻斗车，具有一个或多个驱动轴和一个转向轴，其上装配有适当尺寸的轮胎。已发现，当运输较重负载时，转矩使得地面对轮胎胎面施加纵向作用力，该作用力所产生的滑移会对轮胎的磨损产生显著的影响。

FR2382348公开了一种安装到农用拖拉机上的轮胎，其胎面花纹是一种明显突出的方块图案，该图案延伸超过所述胎面的一半宽度。在这类胎面花纹上所产生的不均匀磨损通过下述技术的应用而得到减小，这种技术是使前后面相对于滚动平面的垂线成一定角度，该滚动面从胎面的中央部分朝边缘部分逐渐过渡；另外，前沿面的角度朝着胎面边缘减小，而后沿面增加。

该文献主要是关于在松软路面上工作的并且必须时常在路面上行驶的车辆的轮胎；与本发明所涉及的轮胎不同，这些轮胎在使用循环期间不会受到大且变化的负载的重压，并且除此之外，在松软路面上工作压力通常较小，从而不会对这种路面产生过度的下压。

在本发明提出的情况中，使用条件是非常不同的，因为用在上述类型车辆中的轮胎要承载非常重的载荷，这会在轮胎及其胎面上产生非常大的变形。这种应用还包括在重载与空载之间交替运行。

此外，在一些非常陡峭倾斜的矿井中，使得倾翻条件变得更加困难。

必须区分开两种主要类型的应用：

A型：车辆在满载情况下在一个上升的斜坡上进行倾翻，然后在沿相同路线返回；在这种应用中，驱动轴上的轮胎在上升的路面上受到很大的驱动转矩而在返回行驶中受到很大的制动转矩(在这类应用中驱动力大于制动力)；

V型：与A型相反，车辆在一个下降的斜坡上满载进行倾翻，然后空载沿相同的斜坡返回(在这类应用中制动力大于驱动力)。

通过类推，因为由于轮胎的滚转阻力驱动力相对于制动力来说占主要地位，所以在平的路面或基本平的路面上进行加载及空载倾翻循环类似于A型倾翻过程。

本发明的一个目的是找出一种从磨损的角度(即，得到更长的所述轮胎的使用寿命)来确定出最优的装配建筑机械轮胎的方法。

基于这种考虑，提出了一种在承受重载的施工车辆的各驱动轴上安装轮胎的方法，从而使所述轮胎抗磨损的寿命得到延长，这种方法由以下步骤组成：

-选择用于所述车辆的轮胎，这些轮胎具有最大宽度为L的胎面，其外表面构成了滚动表面，胎面本身具有包括多个突起件的花纹，这些突起件确定了至少多个横向延伸的槽，各横向槽由互相相对的、橡胶面的第一面和第二面确定，该胎面包括：

·中间部分的宽度占胎面宽度L的20％到50％之间，该部分可以具有由橡胶面确定的大致横向方向的槽；

·在中间部分轴向两侧的边缘部分，各包括多个横向槽，各横向槽由第一和第二橡胶面确定，第一面相对于滚动面的垂线成角α倾斜，与之相对的第二面成一个与角α不同的角β；

-确定所述车辆行驶过程的类型，即或者A型(即，加载情况下以驱动转矩上坡，空载情况下以制动转矩下坡)，或者V型(即，空载上坡以及以制动转矩加载下坡)；

-当为A型路线时，在各驱动轴上安装轮胎，使得对于轮胎边缘部分上的各横向槽来说，限定各横向槽的、首先接触地面的橡胶面的倾斜角小于与之相对的、限定出相同槽的橡胶面的倾斜角，或者

-当为V型路线时，在各驱动轴上安装轮胎，使得对于轮胎边缘部分上的各横向槽来说，限定各横向槽的、首先接触地面的橡胶面的倾斜角大于与之相对的、限定出相同槽的橡胶面的倾斜角。

在效果上，胎面边缘-即轴向外侧部分-支撑的负载由于首先与地面接触的面与后接触的面之间的倾斜角度差而产生一纵向力，该力沿上述装配方向定向，并减去在加载循环中轮胎安装轴传递的驱动转矩所产生的纵向力，从而减小滑移并因此降低磨损。在该循环的未加载部分，由于加在边缘的压力很低，所以角度差所产生的效果很小，尽管它仍然产生一个施加在会产生滑移的力上的纵向力。

这样，根据上述方法，可以优化施工车辆轮胎的抗磨损寿命，其中该轮胎的磨损形式表示出其在一个型式下比另外一个型式(前述的型式A或者型式V)磨损的更厉害；这通常涉及在矿井中的情况，包括从一给定矿脉中运出矿石以及在储存地点倾倒矿石。

归功于本发明的方法，胎面轴向离赤道平面最远的部分适于轻载与重载的交替循环。

另外，提出了一直用于一安装在承受重载的施工车辆轮胎上的胎面，该胎面具有最大宽度为L的胎面，并且包括一构成了滚动表面的外表面，在该外表面上形成了一包括多个突起件的花纹，这些突起件确定了至少多个横向定向的槽，这种横向槽由互相相对的、第一和第二橡胶面确定，所述胎面包括：

一个宽度占胎面宽度L的20％到50％之间的中间部分，和

在中间部分轴向两侧的边缘部分，各包括多个横向槽，各横向槽由第一和第二橡胶面确定，第一面相对于滚动面的垂线成一个角度倾斜，与之相对的第二面成另一个与上述角度不同的角度。

在根据本发明的另一个变形实施例的、具有上述特征的轮胎胎面中，中间部分具有多个由第一和第二橡胶面确定的横向槽，这两个面相对于滚动面垂线的倾斜角度差比所述胎边边缘部分上限定横向槽的第一和第二橡胶面之间的倾斜角度差小。

优选地，在胎面边缘上限定该槽的第一和第二橡胶面之间的角度差在5°道30°之间。

小于5°的值不能产生明显的改进，而大于30°的值会使槽面积大大超过正常方案，从而由于减少过多材料而不可避免得引起抗磨损寿命不足。

最好地，第一面的平均角度在6°到12°之间，第二面的平均角度在15°到35°之间。

这些角度是所述面与滚动面垂线之间测量到的角度。

太小的值会导致花纹突起在重载下紧缩到一起；大于35°的值会使槽面积大大超过正常方案，从而由于减少过多材料而不可避免得引起抗磨损寿命不足。

本发明还涉及一种施工车辆，其至少一个驱动轴装配有轮胎，在所述轴上的各轮胎具有一个最大宽度为L的胎面，并且包括一构成了滚动表面的外表面，在该外表面上形成了一包括多个突起件的花纹，这些突起件确定了至少多个横向定向的槽，这种横向槽由互相相对的、第一和第二橡胶面确定，所述胎面包括：

一个宽度占胎面宽度L的20％到50％之间的中间部分，和

在中间部分轴向两侧的边缘部分，各包括多个横向槽，各横向槽由第一和第二橡胶面确定，第一面相对于滚动面的垂线成一个角度倾斜，与之相对的第二面成另一个与上述角度不同的角度。

本发明的其它特征和优点通过下文所给出的结合附图的说明而显现出来，这些附图表示出了本发明的非限制性实施例。

图1示出了根据本发明的一种胎面花纹实施例的平面图；

图2示出了图1所示花纹沿线II-II的剖面图；

图3示出了图1所示花纹沿线III-III的剖面图；

图4示出了根据本发明的另一变型实施例的剖面图，在该实施例中在边缘部分的突出元件的一个面的角度随深度加深而变大。

图1示出了根据本发明的轮胎P的透视图，其被设计用来装配到翻斗式施工车辆的驱动轴上。这种轮胎的尺寸为40.00R57，具有宽度为L(等于970mm)的胎面1，其花纹将所述胎面沿轴向(即其宽度方向)分成三个部分：

一在两个大致圆周方向的槽2之间延伸的中间部分M，该中间部分M的宽度等于410mm(或者L的42％)；

在中间部分M两边的两个部分B，构成了胎面的边缘部分。

该中间部分M具有多个大致横向的槽21；在本发明情况中各槽21由橡胶面确定边界，其相对于滚动面的垂线成零度倾斜角。

各边缘部分B由多个橡胶块3构成，其在圆周方向由大致横方向(即与对应于轮胎宽度的轮胎轴向方向成小于45°的角)的槽31隔开。各横向槽31由互相相对的橡胶面限定边界，这些面根据滚动方向确定或者是前沿面(即，在滚动期间首先接触地面的面)，或者是后沿面(即，在滚动期间最后接触地面的面)。

参考图2，其表示出了在边缘部分沿胎面线II-II的剖面，参考图3，其表示出了另一个在边缘部分沿胎面线III-III的剖面，该线III-III位于线II-II的轴向外侧，可以看出面310和面311互相相对，限定出了边缘B的横向槽31，这些面相对于滚动面的垂线形成角α2、β2、α3、β3，在各剖面上这些角都是不同的。这些角的差值(α2-β2)和(α3-β3)分别等于5°和16°。

可以看出向着胎面轴向外侧两个相对面的倾斜角度差逐渐增加。

作为使用这种轮胎的一个功能，即，根据其是应用在前面所述的A型工作条件还是V型工作条件，可以确定该轮胎的一个优选转动方向，从而也就对应其在车辆驱动轴上的安装方向。

如果该轮胎应用在A型条件下，即车辆满载在一上升斜坡上倾翻然后沿原路线返回，则上述带有这种花纹的轮胎被装配成使面310为后沿面，面310在沿II-II剖面形成角α1(该面与图2中用字母M标示出的滚动面所形成的角部最后与地面脱离接触)。在这种情况中滚动方向由从N点指向M点的箭头R(A)表示。

如果该轮胎应用在V型条件下，即车辆满载且用一制动转矩在一下降斜坡上进行倾翻，然后空载沿相同斜坡返回，该轮胎应该用另外一种与上述A型所用方式不同的方式来进行装配。因此，对于V型应用，滚动方向由从M点指向N点的箭头R(V)表示。

在另一变型实施例中，至少一个面310(或311)的倾斜程度是变化的，不管是在胎面厚度的任何位置。例如，图4示出了一个轮胎边缘部分的剖面，其中面310新的滚动面具有一第一半径R1的圆柱形，然后接着是第二半径R2的另一圆柱形，其中第二半径R2远小于R1。这样，面310的角α与滚动面的垂线之间的夹角随着胎面厚度的加深而逐渐增加。由于当胎面逐渐磨损时，这种设计使相对的两个面310和311之间的倾斜角度差增加，从而使磨损带来的收益加大，因而这种设计特别有利。优选地，面310靠近新滚动面的初始角α大于相对面的角β。

另外，根据本发明的轮胎可以优选包括能标示出根据轮胎所装配的车辆应用类型所确定的优选转动方向的装置(或者A型，加载情况下以驱动转矩上坡，然后空载情况以制动转矩下坡，或者V型，空载上坡且以制动转矩加载下坡)。

当然，本发明并不限于上文所描述的以及图示的实施例，可以在不偏离保护范围的前提下作出各种改型。

Claims (4)

1.一种为承载较重载荷的车辆的驱动轴装配轮胎的方法，这种方法可以减少该轮胎的不均匀磨损，所述方法由以下步骤组成：

-选择用于所述车辆的轮胎，这些轮胎具有最大宽度为L的胎面(1)，其外表面构成了滚动表面，胎面本身具有包括多个突起件(3)的花纹，这些突起件确定了至少多个横向延伸的槽(31)，各横向槽由互相相对的、橡胶面的第一面和第二面(310，311)确定，该胎面包括：

·中间部分(M)的宽度占胎面宽度L的20％到50％之间，该部分可以具有由橡胶面确定的大致横向方向的槽(21)；

·在中间部分(M)轴向两侧的边缘部分(B)，各包括多个横向槽(31)，各横向槽(31)由第一和第二橡胶面(310，311)界定，第一面相对于滚动面的垂线成角α倾斜，与之相对的第二面成一个与角α不同的角β；

-确定所述车辆行驶路途的类型，即或者A型(即，加载情况下以驱动转矩上坡，空载情况下以制动转矩下坡)，或者V型(即，空载上坡以及以制动转矩加载下坡)；

-当为A型路线时，在各驱动轴上安装轮胎，使得对于轮胎边缘部分(B)上的各横向槽(31)来说，限定各横向槽的、首先接触地面的橡胶面的倾斜角小于与之相对的、限定出相同槽的橡胶面的倾斜角，或者

-当为V型路线时，在各驱动轴上安装轮胎，使得对于轮胎边缘部分(B)上的各横向槽(31)来说，限定各横向槽的、首先接触地面的橡胶面的倾斜角大于与之相对的、限定出相同槽的橡胶面的倾斜角。

2.一种用于承载较重载荷的车辆的轮胎，所述轮胎具有最大宽度为L的胎面(1)，并且包括一构成了滚动表面的外表面，在该外表面上形成了一包括多个突起件(3)的花纹，这些突起件确定了至少多个横向定向的槽(31)，这种横向槽由互相相对的、第一和第二橡胶面确定，所述胎面包括：

·一个宽度占胎面宽度L的20％到50％之间的中间部分(M)，和

·在中间部分轴向两侧的边缘部分(B)，各包括多个横向槽(31)，各横向槽(31)由第一和第二橡胶面(310，311)确定，第一面相对于滚动面的垂线成一个角度倾斜，与之相对的第二面成另一个与上述角度不同的角度；

其中所述轮胎包括标示出根据轮胎所装配的车辆应用类型所确定的优选转动方向的装置，即或者A型，加载情况下以驱动转矩上坡，然后空载情况以制动转矩下坡，或者V型，空载上坡且以制动转矩加载下坡；

胎边边缘部分(B)限定横向槽(31)的第一和第二橡胶面(310，311)之间的倾斜角度差的增加量是相对于全新状态轮胎的滚动表面的距离的函数，从而使在胎面半磨损的情况下从最靠近滚动表面处测量的所述差值大于轮胎全新时的所述差值。

3.根据权利要求2所述的轮胎，其特征在于胎面(1)的中间部分(M)具有多个由第一和第二橡胶面(310，311)确定的横向槽(21)，这两个面相对于滚动面垂线的倾斜角度差比所述胎边边缘部分(B)上限定横向槽(31)的第一和第二橡胶面之间的倾斜角度差小。

4.根据权利要求2或3所述的轮胎，其特征在于所述轮胎装配在所述车辆的驱动轴上。

Images