CN111070981A - 自行走式折叠轮胎快换车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自行走式折叠轮胎快换车，包括车架、摆臂构件、升降支腿以及轮胎抱紧卡钩；摆臂构件对称铰接在车架的两侧，升降支腿沿竖直方向导向装配在摆臂构件上，并且与摆臂构件之间通过升降驱动件连接，两组摆臂构件上的升降支腿在摆臂构件摆动展开状态下相互平行，从轮胎外侧支撑轮胎底部；轮胎抱紧卡钩竖直升降装配在车架上，从轮胎内侧夹紧抱住轮胎顶部；车架和摆臂构件的底部设置有行走系统，行走系统包括至少一个驱动轮；车架上还设有动力单元，对驱动升降驱动件和驱动轮提供驱动能源。本发明的自行走式折叠轮胎快换车具有可折叠、占用空间小、重量轻、移动方便、应用范围广泛的优点，能够适应不同场合的大型车辆轮胎更换。

Description

自行走式折叠轮胎快换车

技术领域

本发明涉及一种用于大型车辆的自行走式折叠轮胎快换车。

背景技术

重型货车或者一些大型工程车辆的轮胎更换主要采用人工现场更换的办法，方式多采用先用千斤顶支撑车桥或板簧，使轮胎离地后用省力扳手拆卸螺栓，然后人工借助撬棍分离轮胎与车桥，由于这些大型车辆的轮胎重量较重，因此人工拆卸更换轮胎十分耗费劳力。少数小型货车会配备拉马小车辅助拆卸和安装轮胎，这种拉马小车占用的体积空间大，自动化程度低，不适合随车配置。此外，在大型矿山中，会运用专用换胎机为矿山用自卸车更换轮胎，这类换胎机采用大中型装载机为底盘，加装专用机械夹具夹抱轮胎，具备多自由度，可结合底盘行走承接、夹抱、转运、安装轮胎，但是矿山用自卸车轮胎皆为大型或超大型，故上述换胎方式在大型矿山中应用较普遍，但作为一个独立的设备，其行驶速度达不到保障需求，应用场合受到限制，并且成本相对较高。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对大型车辆更换轮胎存在的上述问题，提供一种空间紧凑、重量轻、移动方便、使用广泛的自行走式折叠轮胎快换车。

本发明采用如下技术方案实现：

自行走式折叠轮胎快换车，包括车架1、摆臂构件4、升降支腿6以及轮胎抱紧卡钩10；

所述摆臂构件4对称铰接在车架1的两侧，所述升降支腿6沿竖直方向导向装配在摆臂构件4上，只能轴向移动而不能旋转，并且与摆臂构件4之间通过升降驱动件7连接，两组摆臂构件4上的升降支腿6在摆臂构件4摆动展开状态下相互平行，从轮胎外侧支撑轮胎底部；

所述轮胎抱紧卡钩10竖直升降装配在车架1上，从轮胎侧壁夹紧抱住轮胎顶部；

所述车架1和摆臂构件4的底部设置有行走系统，所述行走系统包括至少一个驱动轮2；

所述车架1上还设有动力单元，对驱动升降驱动件7和驱动轮2及卡钩10的升降提供驱动能源。

进一步的，所述升降支腿6上套装有自由转动的滚套6-1。

进一步的，所述摆臂构件4上设置有插销4-1，所述车架1上设有分别对应摆臂构件4摆动展开状态和收回折叠状态的定位插销孔。

进一步的，所述轮胎抱紧卡钩10通过多级套装的伸缩升降臂升降装配在车架1上，最底端的伸缩臂固定在车架1上，所述轮胎抱紧卡钩10连接在最顶端的伸缩臂上。

进一步的，所述轮胎抱紧卡钩10包括杆体和设置在杆体一端的钩体，所述杆体横向插装在最顶端的伸缩臂上，并在杆体上通过螺纹套装有调整螺母11。

在本发明的自行走式折叠轮胎快换车中，所述行走系统包括驱动轮2和承重行走轮5，所述驱动轮2设置在车架1底部，为主动轮，所述承重行走轮5设置在摆臂构件4底部，为从动轮。

进一步的，所述驱动轮2的转向轮架通过转向轴2-1装配在车架1上，所述转向轴2-1转动装配在车架1上，并与控制动力单元3的电控手柄12铰接连接。

进一步的，所述车架1的底部还对称设有辅助轮1-5，为从动轮。

进一步的，所述车架1上还设有用于吊装出舱的吊环1-6和扶手1-7。

优选的，所述动力单元3采用液压动力、电动动力中的一种或两种。

本发明具有如下有益效果：

第一，本发明的自行走式折叠轮胎快换车具有折叠收拢功能。摆臂构件与车架之间铰接连接，轮胎抱紧卡钩与车架之间升降连接，这样在本发明不使用时，可以将摆臂构件及其上的升降支腿以及轮胎抱紧卡钩收折到车架上，使快换车必须能安放在随车保障车的侧面的工具舱中，大小类似普通柴油发电机大小，不占用其它额外空间，控制重量，减少随车保障车负重，方便进出工作舱，也方便操作人员临时搬运，减少劳动强度。

第二，本发明的自行走式折叠轮胎快换车具有自行走功能。车架和摆臂构件的底部设置有行走系统，当随车保障车离故障车远且道路宽度有限，随车保障车不能行驶到故障车旁边的情况下，快换车通过车架底部的驱动轮和摆臂构件底部的承重行走轮行走移动到故障车旁进行拆换胎作业。

第三，本发明的自行走式折叠轮胎快换车具有简易方便的出舱功能。在将本发明从随车保障车的工具舱中移出时，可以采用吊装，也可以利用车架底部的驱动轮和辅助轮主动移出。

第四，本发明的自行走式折叠轮胎快换车能够实现轮胎从车桥上快速拆卸。轮胎抱紧卡钩和两组升降支腿从三点支撑抱住轮胎，其中轮胎支承在两组平行的升降支腿上，轮胎抱紧卡扣将轮胎抱紧在车架上，利用本发明的自行走功能产生足够的驱动力，抱住轮胎能车桥上将轮胎拔出进行更换。

第三，本发明的自行走式折叠轮胎快换车具有升降及转向功能。支承轮胎的升降支腿通过升降驱动件进行升降，同时轮胎通过滚套能够在两组升降支腿上自由转动，装新胎时，方便安装新胎时与车桥高度及车桥上安装轮胎的螺栓对准。

第五，本发明的自行走式折叠轮胎快换车适应多种不同直径的轮胎。轮胎抱紧卡钩能够自由升降调整高度，保证快换车使用的广泛性。

由上所述，本发明的自行走式折叠轮胎快换车具有占用空间小、重量轻、移动方便、应用范围广泛的优点，能够适应不同场合的大型车辆轮胎更换。

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的自行走式折叠轮胎快换车展开工作状态示意图。

图2为实施例中的自行走式折叠轮胎快换车收回折叠后通过行走出舱的状态示意图。

图3为实施例中的自行走式折叠轮胎快换车收回折叠后通过吊装出舱的状态示意图。

图4为实施例中的自行走式折叠轮胎快换车拆卸轮胎的状态示意图。

图5为实施例中的快换车自行走出舱中状态图

图中标号：1.车架，1-1.展开插销孔，1-2.铰轴，1-3.折叠插销孔，1-4.升降底臂，1-5.辅助轮，1-6.吊环，1-7.扶手，2.驱动轮，2-1.转向轴，3.动力单元，4.摆臂构件，4-1.插销，4-2.卡槽，5.承重行走轮，6.升降支腿，6-1.滚套，7.升降驱动件，8.升降中臂，9.升降末臂，10.轮胎抱紧卡钩，11.调整螺母，12.电控手柄，13-工具舱，14-舱门。

具体实施方式

实施例

参见图1-3，图示中的自行走式折叠轮胎快换车为本发明的优选方案，具体包括车架1、驱动轮2、动力单元3、摆臂构件4、承重行走轮5、升降支腿6、升降驱动件7、升降中臂8、升降末臂9、轮胎抱紧卡钩10、调整螺母11和电控手柄12。车架1为自行走式折叠轮胎快换车的主体结构，以下为了便于对车架上的各个部件的连接位置进行精确的表述，设定车架1正对轮胎进行拆卸或者安装的一面为前面。

车架1前面平整，便于与轮胎外侧面贴靠，在车架1前面的底部两侧分别铰接有摆臂构件4，摆臂构件4通过铰轴1-2铰接安装在车架1两侧的对称位置，铰轴1-2垂直车架1的两侧面设置，这样摆臂构件4能够在车架1的两侧面内摆动，向前摆动能够将摆臂构件4伸出车架1的前面，实现摆臂构件4的摆动展开，先后摆动能够将摆臂构件4收回到车架1的两侧面内，实现摆臂构件4的折叠收回。

摆臂构件4上设置有插销4-1，在车架1上设有分别对应摆臂构件4上分别设置有展开插销孔1-1和折叠插销孔1-3，在摆臂构件4达到摆动展开状态时，将插销4-1与展开插销孔1-1对齐插入，使摆臂构件4展开锁定；在摆臂构件4达到收回折叠状态时，将插销4-1与折叠插销孔1-3对齐插入，使摆臂构件4折叠锁定。

摆臂构件4为一个直角构件，包括两个相互垂直的摆臂，其中展开后伸出车架1的摆臂上形成车架1在前面的延伸，轮胎支承在该摆臂上方，便于保持车架1的整体平稳，升降支腿6则导向安装在另外一个垂直的摆臂上，并且与展开后伸出的摆臂平行。升降支腿6为直杆结构，其后端设置有一个导套，并导向套装在摆臂构件4上，并与下方的摆臂之间通过升降驱动件7连接，通过升降驱动件7的驱动作用下升降支腿6在摆臂构件4上平移升降，升降驱动件7可以采用升降驱动件或者电动推杆或者电动的千斤顶。两侧的摆臂构件4展开到位后，其上的升降支腿6之间相互平行，并且从车架1前面伸出，升降支腿6之间的距离应当要小于轮胎的直径，升降支腿6能够从外侧插入到轮胎下方，通过控制升降支腿6上升就能够将轮胎底部支承住。

升降支腿6上套装有滚套6-1，滚套6-1能够在升降支腿6上自由转动，相当于滚轮，轮胎支承在升降支腿6上后，通过滚套6-1可以转动调整角度，便于将轮胎轮毂上的螺栓孔与车桥上的轮胎固定螺栓对齐。

车架1上竖直设置有升降底臂1-4，升降底臂1-4与升降中臂8和升降末臂9组成一个三级套装的伸缩升降臂，将轮胎抱紧卡钩10升降装配在车架1上，用于从轮胎内侧夹紧抱住轮胎顶部。具体的，升降底臂1-4沿竖直方向固定在车架1的中轴线上，并且靠近车架1的前面设置，升降中臂8插装在升降底臂1-4中，升降末臂9插装在升降中臂8中，升降底臂1-4和升降中臂8之间以及升降中臂8和升降末臂9之间能够自由滑动，并且设置有调节锁定升降高度的锁定螺钉或抱箍。轮胎抱紧卡钩10连接设置在升降末臂9的顶端，随着升降臂的高度调整适应不同尺寸的轮胎。

轮胎抱紧卡钩10为一个L型钩，包括一个杆体以及设置在杆体前端的钩体，其中杆体活动插装在升降末臂9顶端的套管内，并在升降末臂9上设置螺纹，在杆体的后段套装调整螺母11，在将轮胎抱紧卡钩10的钩体移动到轮胎内侧，通过旋转调整螺母11将钩体紧贴钩紧轮胎内壁，将轮胎抱住贴紧在车架1的前面。

伸缩升降臂中保证至少两级升降臂的套管之间能够自由转动，这样可以调整轮胎抱紧卡钩10转动调整角度后横向收放到车架1的顶部，同时还可以在摆臂构件4的端部设置卡槽4-2，在将摆臂构件4收回后，卡槽4-2正好位于车架1的侧面顶部，将收回后的轮胎抱紧卡钩10的杆体卡入到卡槽4-2中，实现收回的轮胎抱紧卡钩10的锁定。

车架1底部设置有驱动轮2和辅助轮1-5，摆臂构件4的前端底部设置有承重行走轮5，其中驱动轮2为主动轮，可以通过电机或者液压马达驱动，辅助轮1-5和承重行走轮5均为从动轮，平时工作时，辅助轮1-5不工作，只在小车转弯时起到保护作用，防止倾翻。快换车在收回折叠状态下，如图2所示，可以通过车架1底部的驱动轮2和辅助轮1-5实现快换车的自行走移动，包括将快换车从工具舱中移出和收回。在快换车展开更换轮胎的状态下，如图1所示，通过车架1底部的驱动轮2和摆臂构件4底部的承重行走轮5实现快换车的自行走移动，包括对旧轮胎进行拔出更换以及安装新轮胎。

车架1上集成设置有驱动升降驱动件7和驱动轮2的动力单元3，动力单元3根据升降驱动件7和驱动轮2采用的动力形式，可以采用电动驱动、液压驱动的中一种或两种，同时在车架1上还设置有用于控制动力单元3驱动升降驱动件7和驱动轮2的电控手柄12。本实施例采用电机或者液压的常用控制技术，本实施例在此不对电控手柄12的具体控制方案进行赘述。

为了实现快换车的自由换向，将驱动轮2设置为主动换向轮，驱动轮2的转向架通过转向轴2-1装配在车架1上，转向轴2-1与车架1之间转动装配，同时将电控手柄12与转向轴2-1连接，通过电控手柄12与车轮的机械连接实现驱动轮2的转向。本实施例的电控手柄12设置为长柄状，将电控手柄12与转向轴2-1的顶部铰接连接，这样可以方便不同身高的操作人员控制快换车进行操作。

如图3所示，车架1的后面上设置有三组呈三角形排列的吊环1-6，可以通过随车的起吊设备将折叠收回状态的快换车进行吊装移动，在车架1上还设置有便于吊装的扶手1-7。

以下详细说明本实施例的具体工作过程。

折胎时，先把车桥上的坏轮胎的固定螺栓拆除，由动力单元3提供能源给驱动轮2及升降驱动件7，再通过操作电控手柄12移动动快换车，使左右两个升降支腿6从下面托住坏轮胎，再拉出升降中臂8和升降末臂9到一定高度位置，使轮胎抱紧卡钩10搭在坏轮胎正上方钩住坏轮胎内侧，如图4所示，再拧紧调整螺母11，再微动升降驱动件7，使坏轮胎与车桥之间不再受力，再操作电控手柄12往外移动快换车，由于坏轮胎与升降支腿6上的摩擦力及轮胎抱紧卡钩10的作用，快换车带动坏轮胎脱离车桥，达到拆卸轮胎的目的。

装胎时，先通过快换车把车桥上的坏轮胎拆下来，放置在指定位置，再通过辅助装置把好轮胎安放在左右两个升降支腿6上，再拉出升降中臂8和升降末臂9到一定高度位置，使轮胎抱紧卡钩10搭在好轮胎正上方钩住好轮胎内侧，再拧紧调整螺母11，以便轮胎抱紧卡钩10将轮胎抱紧，这样新轮胎就有三点定位，保证轮胎与快换车的稳定连接。再把快换车移动到已拆掉坏轮胎的车桥上正对面，操作电控手柄12使升降驱动件7伸出，使好轮胎中心对准车桥中心，由于升降支腿6上滚套6-1存在，手动旋转好轮胎，使好轮胎上的轮毂螺栓孔对准车桥上的安装螺栓，再操作电控手柄12，推进快换车，使安装螺栓穿过好轮胎螺栓孔，拧上螺母，再将轮胎抱紧卡钩10收回，下降升降支腿6，撤出快换车，后续用风炮拧紧所有螺母。

快换车在折叠收回时，摆动摆臂构件4，使插销4-1插入折叠插销孔1-3中，升降末臂9在升降中臂8内并下降到最低位置，升降中臂8在升降底臂1-4内并下降到最低位置，同样转动轮胎抱紧卡钩10，使其横放在车架1上，并卡在摆臂构件4端部的卡槽4-2中，收缩轮胎抱紧卡钩10，使轮胎抱紧卡钩短边贴紧摆臂构件4的外侧；同时摆动折叠电控手柄12到水平位置，并旋转90度，使其外形尺寸贴合车架并最小，方便放置在随车保障车侧面工具舱中，可以随车保障，省时省力，达到随车保障要求。

快换车折叠收回后大小仅相当于便携式柴油发电机大小，可以放进随车保障车的工具舱13中。在进出舱时，先打开工具舱的舱门14使其与地面之间形成一个坡度，转动电控手柄12，使驱动轮2的运动方向沿舱门14形成的坡度方向，同时由于有车架底部的辅助轮1-5的存在，它和驱动轮2一起构成快换车出舱行走轮系(此时承重行走轮5由于折叠作用，已与驱动轮2不在同一平面上)，再操作电控手柄12，开动快换车行走，便快换车沿着舱门14形成的坡度行驶下到地面上来，如图5所示。进舱时，沿相逆方向操作即可，再固定快换车，关上舱门14，同时车架1上有扶手1-5方便人工干预保证快换车出舱安全。

另一种出舱方案，在工具舱上做一个像抽屉一样的平台，把快换车可以放倒90°放置在工具舱的平台上，出舱时，手动拉出平台，再通过车架上的吊点1-6，通过随车保障车上的吊装装置把小车吊出放置在地面上实现出舱。

以上实施例描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的具体工作原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.自行走式折叠轮胎快换车，其特征在于：包括车架(1)、摆臂构件(4)、升降支腿(6)以及轮胎抱紧卡钩(10)；

所述摆臂构件(4)对称铰接在车架(1)的两侧，所述升降支腿(6)沿竖直方向导向装配在摆臂构件(4)上，并且与摆臂构件(4)之间通过升降驱动件(7)连接，两组摆臂构件(4)上的升降支腿(6)在摆臂构件(4)摆动展开状态下相互平行，从轮胎外侧支撑轮胎底部；

所述轮胎抱紧卡钩(10)竖直升降装配在车架(1)上，从轮胎侧壁夹紧抱住轮胎顶部；

所述车架(1)和摆臂构件(4)的底部设置有行走系统，所述行走系统包括至少一个驱动轮(2)；

所述车架(1)上还设有驱动轮胎快换车工作的动力单元。

2.根据权利要求1所述的自行走式折叠轮胎快换车，所述升降支腿(6)上套装有可自由转动的滚套(6-1)。

3.根据权利要求1所述的自行走式折叠轮胎快换车，所述摆臂构件(4)上设置有插销(4-1)，所述车架(1)上设有分别对应摆臂构件(4)摆动展开状态和收回折叠状态的定位插销孔。

4.根据权利要求1所述的自行走式折叠轮胎快换车，所述轮胎抱紧卡钩(10)通过多级套装的伸缩升降臂升降装配在车架(1)上，最底端的伸缩臂固定在车架(1)上，所述轮胎抱紧卡钩(10)连接在最顶端的伸缩臂上。

5.根据权利要求4所述的自行走式折叠轮胎快换车，所述轮胎抱紧卡钩(10)包括杆体和设置在杆体一端的钩体，所述杆体横向插装在最顶端的伸缩臂上，并在杆体上通过螺纹套装有调整螺母(11)。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的自行走式折叠轮胎快换车，所述行走系统包括驱动轮(2)和承重行走轮(5)，所述驱动轮(2)设置在车架(1)底部，为主动轮，所述承重行走轮(5)设置在摆臂构件(4)底部，为从动轮。

7.根据权利要求6所述的自行走式折叠轮胎快换车，所述驱动轮(2)的转向轮架通过转向轴(2-1)装配在车架(1)上，所述转向轴(2-1)转动装配在车架(1)上，并与控制动力单元(3)的电控手柄(12)铰接连接。

8.根据权利要求7所述的自行走式折叠轮胎快换车，所述车架(1)的底部还对称设有辅助轮(1-5)，为从动轮。

9.根据权利要求1或8所述的自行走式折叠轮胎快换车，所述车架(1)上还设有用于吊装出舱的吊环(1-6)和扶手(1-7)。

10.根据权利要求6所述的自行走式折叠轮胎快换车，所述动力单元(3)采用液压动力、电动动力中的一种或两种。

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