CN108944277A - 车辆爆胎安全续行装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的车辆爆胎安全续行装置属于交通运输与车辆工程技术领域，解决了现有车辆应急装置防侧位移结构复杂，生产成本高以及爆胎后行驶距离较短的问题，采用的技术方案：包括由三个弧形支撑瓣组成环形构件，环形构件安装在轮圈边缘的轮胎容置空间中，弧形支撑瓣包括工字型支架，工字型支架内缘与轮圈接触处以及工字型支架外缘靠近轮胎处均包覆有橡胶，工字型支架的两侧均加装有肋柱。
Description
技术领域：
本发明属于交通运输与车辆工程技术领域，特别是涉及一种车辆爆胎安全续行装置。
背景技术：
车辆使用中，在车辆缺气或破损的情况下于高速下行驶时可能导致爆胎，一旦爆胎，会造成方向控制困难的情况。若车辆周围仍有其他车辆，将造成安全上的问题，同时无法进行运输的任务。
为了防止出现汽车爆胎后发生方向失控导致车辆相撞的安全事故，目前通常会在车辆轮胎的钢圈上加装内支撑体，目的是使车辆在爆胎发生时，能够起到支撑车辆的作用，尽量避免发生交通事故，并且使车辆能够继续行驶一段距离。
现有专利中有各种类型的轮胎应急支撑装置，比如专利(ZL 201410018534.7、US3814158 A)仅针对轻负载的车辆采取安全的措施，设置强度不大，且车辆无法继续行驶。再比如ZL201510379253.9的爆胎支撑装置，这种支撑装置能够起到应急停车的作用。
现有的轮胎内支撑技术在实际应用过程中还存在着很多问题，主要表现在以下几个方面：1、内支撑体固定在轮胎钢圈后，爆胎时容易发生侧向位移，使内支撑体不能够完全抱紧钢圈，从而失去保护作用，虽然现有的一些装置也会设计一些结构来防止内支撑体发生侧移，但是这些结构往往都较为复杂，增加了生产成本，同时安装时也较为复杂。2、现有的大部分车辆应急装置在爆胎后，车辆行驶距离短，仅仅能够保证车辆能够安全停靠在路边。但是车辆停靠后，需要等待救援，增加维修成本，同时也浪费时间。如何保证车辆爆胎后能够继续行驶较长的距离，也是本领域人员急需解决的问题。
发明内容：
本发明克服现有技术存在的不足，解决了现有车辆应急装置防侧位移结构复杂，生产成本高以及爆胎后行驶距离较短的问题，旨在提供一种车辆爆胎安全续行装置。本装置结构简单、安装方便，能够有效防止发生侧移，而且在车辆爆胎后，能够安全行驶较长距离，保证车辆到达维修场所，降低车辆维修成本，缩短维修时间。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：车辆爆胎安全续行装置，包括由三个弧形支撑瓣组成环形构件，环形构件安装在轮圈边缘的轮胎容置空间中，所述弧形支撑瓣包括工字型支架，工字型支架内缘与轮圈接触处以及工字型支架外缘靠近轮胎处均包覆有橡胶，工字型支架的两侧均加装有肋柱。
弧形支撑瓣分为A型和B型两种，A型弧形支撑瓣数量为一个，B型弧形支撑瓣的数量为两个，A型弧形支撑瓣与B型弧形支撑瓣之间通过转头接头连接，两个B型弧形支撑瓣之间通过扣件接合。
所述扣件之间设置有可通过螺丝调整接合距离。
所述工字型支架的材质为轻金属合金。
工字型支架的材质为钛合金，或为铝合金。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。本发明通过采用轻金属(钛、铝)合金制作的工字型支架，内外均包覆橡胶，装设在轮辋外缘与轮胎内的容置空间中。当转向轮胎爆胎时，本装置的轻金属合金工字型支架，可支撑转向轮的负载，而外缘的橡胶即可代替轮胎，实施转向与行驶的功用。
工字型支架可节省材料的使用，同时提供足够的强度来支撑车辆，也能够防止发生侧移。另外两旁加装的肋柱，可进一步增加本装置抵抗路面之侧向施力，防止车辆在爆胎后受到冲击时发生轻微变形，保证工字型支架能够抱紧轮毂钢圈，使本装置正常工作。
当车辆转向轮胎爆胎时，导致轮胎容置空间毁损，使得组件外缘靠近轮胎的橡胶与轮胎或地面接触。此时固定于轮圈上的安全续行装置提供转向轮胎转向的功能，让车辆不致左右偏移，得以继续行驶。而且本发明的这种特殊结构设计，能够保证车辆至少持续继续行驶50公里。
附图说明：
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明的安装示意图。
图2为安全续行装置的总体结构示意图。
图3为三个弧形支撑瓣的分体示意图。
图4为扣件结构示意图。
图中：1为轮胎，2为工字型支架，3为橡胶，4为肋柱，5为轮圈，6为转动接头，7为扣件，8为A型弧形支撑瓣，9为B型弧形支撑瓣。
具体实施方式：
为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
如图1所示，车辆爆胎安全续行装置，包括由三个弧形支撑瓣组成环形构件，环形构件安装在轮圈5边缘的轮胎1容置空间中，三个弧形支撑瓣连接于轮辋边缘，可减少装配产生的振动。
如图3所示，弧形支撑瓣分为A型和B型两种，A型弧形支撑瓣8数量为一个，B型弧形支撑瓣9的数量为两个，A型弧形支撑瓣8与B型弧形支撑瓣9之间通过转动接头6连接，两个B型弧形支撑瓣9之间通过扣件7接合。扣件7之间设置有可通过螺丝调整接合距离。这种连接结构能够简化安装过程，且不易断裂，安全性能高。
如图2所示，弧形支撑瓣包括工字型支架2，工字型支架2内缘与轮圈5接触处以及工字型支架2外缘靠近轮胎1处均包覆有橡胶3，工字型支架2的两侧均加装有肋柱4。工字型支架2可节省材料的使用，同时提供足够的强度支撑车辆。另外两旁装有肋柱4，可增加本发明抵抗路面之侧向施力。
工字型支架2采用且由轻金属合金制成，因此其重量较轻，而强度够大，可支撑重负载车辆的重量。而包覆组件的橡胶3，则可提供足够的摩擦力，供车辆继续行驶至少50公里。
上面对本发明的结构做了具体的描述，下面在通过具体的实验数据来证明本装置的可行性。
以货车轮胎1为例，其钢圈直径为571.5mm，使用425/65R22.5型号的轮胎1。所以钢圈加上轮胎1的直径为425*65％*2+571.5＝1124mm＝1.124m，其周长则为1.124*3.14＝3.531m。
轮胎1爆胎后，可以继续行进50公里计算，轮胎1共旋转了14161圈，以15000圈计算，支架可重复承受负载变化的次数为15000次。转速为60km/hr
以铝合金5052H36为例，降伏强度为24.5kg/mm2，抗拉强度28kg/mm2，疲劳强度为13.5kg/mm2。
工型支架的尺寸：底宽70mm，厚15mm，高160mm，上宽150mm，厚15mm，故截面积为5250mm2。以货车前轮(单轮)承载重量6600公斤的重量计算，支架将承受6600kg/5250mm2＝1.257kg/mm2的剪应力。侧向力FL＝0.7*6600kg＝4620kg，所产生的扭矩4620kg*0.5562m+6600*0.1m＝3230kg.m，可计算出均有效应力a＝6.58kg/mm2。
由于路面之负载状况随时间而变化，因此其平均应力振幅不为0，所以计算疲劳寿命时，以Goodman经验公式来分析。
其中Se为材料的疲劳强度，Su为材料的抗拉强度。若反复应力之平均应力与应力振幅代入式中，所得结果小于1时，则判断反复应力在该疲劳破坏准则下，将不会造成材料破坏；反之，若所得结果大于1时，则材料将因为此反复应力而发生疲劳破坏。
故算出应力振幅m＝14.35kg/mm2。现轮胎1转速为60km/hr，表示应力变化的频率，可估算出其寿命为104.264圈(约18365圈)，比预定之15000圈大。因此可证明本发明在转向轮胎1爆胎后，仍可续行至少50公里。
本发明可应用于客车、大客车、货车、大货车、联结车等各式车辆上。通过采用轻金属(钛、铝)合金制作的工字型支架2，内外包覆橡胶3，装设在轮辋外缘与轮胎1内的容置空间中。当转向轮胎1爆胎时，本装置的轻金属工字型支架2，可支撑转向轮的负载，而外缘的橡胶3即可代替轮胎1，实施转向与行驶的功用，供车辆继续行驶至少50公里。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.车辆爆胎安全续行装置，包括由三个弧形支撑瓣组成环形构件，环形构件安装在轮圈(5)边缘的轮胎容置空间中，其特征在于：所述弧形支撑瓣包括工字型支架(2)，工字型支架(2)内缘与轮圈(5)接触处以及工字型支架(2)外缘靠近轮胎(1)处均包覆有橡胶(3)，工字型支架(2)的两侧均加装有肋柱(4)。
2.根据权利要求1所述的车辆爆胎安全续行装置，其特征在于：弧形支撑瓣分为A型和B型两种，A型弧形支撑瓣(8)数量为一个，B型弧形支撑瓣(9)的数量为两个，A型弧形支撑瓣(8)与B型弧形支撑瓣(9)之间通过转动接头(6)连接，两个B型弧形支撑瓣(9)之间通过扣件(7)接合。
3.根据权利要求2所述的车辆爆胎安全续行装置，其特征在于：所述扣件(7)之间设置有可通过螺丝调整接合距离。
4.根据权利要求1或3所述的车辆爆胎安全续行装置，其特征在于：所述工字型支架(2)的材质为轻金属合金。
5.根据权利要求4所述的车辆爆胎安全续行装置，其特征在于：工字型支架(2)的材质为钛合金，或为铝合金。
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