CN1681701A

CN1681701A - 双轴振动式支重轮

Info

Publication number: CN1681701A
Application number: CNA038212080A
Authority: CN
Inventors: T·A·罗思
Original assignee: Blaw Knox Construction Equipment Co
Current assignee: Blaw Knox Construction Equipment Co
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2005-10-12
Also published as: DE60308540T2; WO2004005118A1; EP1551688B1; US20040009038A1; US6712549B2; DE60308540D1; RU2005103238A; EP1551688A1; AU2003248897A1

Abstract

一种可使施工车辆在基面上运动的轮子组件，包括与车辆相连并构造成可围绕第一轴线(18)枢轴转动的框架(12)。在框架上连接了至少一个、优选两个心轴，它们构造成可分别围绕第二轴线(20)和第三轴线枢轴转动，第二和第三轴线均相对于第一轴线大致正交地延伸。各心轴具有相对于第二轴线大致正交地延伸的纵向中心线(22)。两个轮子(16)优选与心各轴相连，从而构造成可大致围绕着各心轴中心线旋转。当轮子大致布置在基面上时，各轮子相对于该基面滚动，从而至少部分地使车辆运动。另外，框架和心轴围绕第二轴线的角位移使得轮子在两个正交的垂直平面(P1，P2)内运动。

Description

双轴振动式支重轮

发明背景

本发明涉及铺路车辆，更具体地涉及一种用于使铺路车辆运动的轮子系统。

铺路车辆或铺路机主要包括牵引车和从牵引车后部拖下来的整平板，其用于平整和压实从牵引车后部排出的铺路材料如沥青，以便形成一层材料层(例如用于车行路面)。一些牵引车包括底盘、分别安装在底盘的一个单独侧面上的一对轮组，以及分别环绕着一个轮组的两个“履带”或环形履带/环带。各轮组通常包括驱动轮、若干支重轮和惰轮或张紧轮(然而也可以提供第二驱动轮)。

通常来说，支重轮和张紧轮以侧向间隔开的方式成对地设置成安装在共用心轴或共线心轴上。这些心轴通常成对地安装在支撑体或框架上，该支撑体或框架可枢轴转动地连接到牵引车的框架上，使得各框架将四个轮子连接到底盘上。通过可枢轴转动地连接到底盘上，这些“支重轮组件”就可以使这四个轮子在向前和向后的方向上枢轴转动或振动。

虽然这种已知的支重轮组件通常是有效的，然而还是希望能够对铺路机支重轮的性能和能力进行改进。

发明概要

在第一方面，本发明是一种可以使施工车辆在基面上运动的轮子组件。该轮子组件包括框架，其与车辆相连并构造成可围绕第一轴线枢轴转动，从而可相对于车辆进行角运动。心轴与框架相连，并构造成可围绕第二轴线枢轴转动，从而可相对于框架进行角运动，其中第二轴线相对于第一轴线大致正交地延伸。心轴具有相对于第二轴线大致正交地延伸的纵向中心线。另外，轮子与心轴相连，并构造成可大致围绕着心轴的中心线旋转，并且大致布置在基面上。

在另一方面，本发明还是一种可以使铺路车辆在基面上运动的轮子组件。车辆具有围绕轮子组件设置的环带，该环带具有内周表面和相对的外周表面。轮子组件包括心轴，其与车辆相连并具有纵向中心线，心轴构造成可围绕第一轴线枢轴转动，并且构造成可围绕第二轴线枢轴转动。第二轴线相对于第一轴线大致正交地延伸，并且相对于心轴中心线大致正交地延伸。另外，轮子与心轴相连并与环带的内表面相接触，轮子构造成可大致围绕着心轴中心线旋转，使得轮子可在环带围绕着轮组运行时在环带的内表面上滚动，从而使车辆运动。

在另一方面，本发明同样是一种可以使施工车辆在基面上运动的轮子组件。轮子组件包括与车辆可动地相连的连接件，其构造成可围绕第一轴线枢轴转动并构造成可围绕第二轴线枢轴转动，其中第二轴线相对于第一轴线大致正交地延伸。心轴连接到该连接件上，并具有相对于第二轴线大致正交地延伸的纵向中心线。另外，轮子与心轴相连，并构造成可大致围绕着心轴中心线旋转，使得当轮子大致布置在基面上时，轮子可相对于基面滚动，从而至少部分地使车辆运动。

在另一方面，本发明是用于使铺路车辆的底盘在基面上运动的支重轮组件。底盘具有前端、后端以及大致在前端和后端之间延伸的纵向中心线。轮子组件包括心轴，其与底盘相连并构造成可围绕一轴线枢轴转动，该轴线相对于底盘中心线大致平行地延伸，并且与之间隔开一段较大的距离。心轴具有两个相对的端部，以及相对于该轴线大致正交地延伸的纵向中心线。另外，该组件包括两个轮子。各轮子与两个心轴端部中的一个可动地相连，从而可大致围绕着心轴中心线旋转，并且可以相对于基面滚动，从而至少部分地使车辆在基面上运动。

在另外一个方面，本发明是一种铺路车辆，其包括底盘，该底盘具有前端、后端、相对的第一和第二侧面，以及在前端和后端之间延伸的纵向中心线。第一轮子组件和第二轮子组件分别与第一和第二底盘侧面中的单独一个相连。各轮子组件均包括心轴，心轴具有中央部分、两个相对的端部，以及在这两个端部之间延伸的中心线。各心轴构造成可围绕着延伸穿过心轴中央部分且大致平行于底盘中心线的单独的水平轴线枢轴转动。另外，各轮子组件包括两个轮子，各轮子与心轴的一个单独端部可动地相连，以便围绕着心轴中心线旋转。

在另外一个方面，本发明是一种用于铺路车辆的支重轮组件。轮子组件包括框架，其与车辆可动地相连以便可围绕第一轴线枢轴转动。心轴具有纵向中心线，并且与主体可动地相连，从而可围绕第二轴线枢轴转动。第二轴线相对于心轴中心线大致正交地延伸，并且相对于第一枢轴线大致正交地延伸。另外，支重轮与心轴可动地相连，以便可围绕心轴中心线旋转。轮子可通过使框架围绕第一轴线的枢轴转动位移而在第一平面内运动，并且通过使心轴围绕第二轴线的枢轴转动位移而在第二平面内运动，其中第二平面大致正交于第一平面。

附图简介

在结合附图进行阅读时可以更好地理解上述概要以及本发明优选实施例的详细描述。为了说明本发明，在示意性的附图中显示了目前是优选的实施例。然而应当理解，本发明并不限于所示的精确设置和实现方式。在图中：

图1是具有多个根据本发明的当前优选实施例所形成的轮子组件的铺路车辆的侧视图；

图2是根据本发明的轮子组件的侧面透视图，其显示为设置在一部分履带上；

图3是轮子组件的局部分解透视图；

图4是轮子组件沿图1中线4-4的侧剖视图；

图5是轮子组件沿图1中线5-5的侧剖视图；

图6是轮子组件的框架的正平面视图；

图7是框架的侧平面视图；

图8是轮子组件的心轴的侧平面视图；

图9是轮子组件的更加概略性的正面视图，其显示为围绕第一轴线枢轴转动，以便在第一垂直平面内的两个位置之间运动；

图10是轮子组件的更加概略性的侧面视图，其显示为围绕第二轴线枢轴转动，以便在第二垂直平面内的两个位置之间运动；

图11是轮子组件的剖开的侧视图，其显示为可纵向地枢轴转动以越过障碍物；

图12是轮子组件的剖开的后侧视图，其显示为可横向地枢轴转动以越过障碍物；

图13是显示为行驶在正坡度斜面上的铺路车辆的后侧视图；

图14是行驶在负坡度斜面上的铺路机的后侧视图；

图15是具有轮子组件的第一备选实施例的铺路车辆的剖开的后侧视图；和

图16是具有轮子组件的第二备选实施例的铺路车辆的剖开的后侧视图。

发明的详细描述

在以下描述中仅为方便而使用了一定的术语，它们没有限制作用。用语“内”和“向内”以及“外”和“向外”分别指朝向和背离铺路车辆或其部件的轮子组件的几何中心的方向，其具体含义可从说明书的上下文中清楚。用语“前”和“向前”以及“后”和“向后”分别指大致朝向和背离轮子组件或铺路车辆的规定前部的方向。这些术语包括上面明确提到的用语、其派生词以及类似意义的用语。

现在来详细地参考附图，在所有图中采用相同的标号来表示相同的零件，在图1-14中显示了用于使施工车辆1在基面S上运动的轮子组件10的一个当前优选的实施例。轮子组件10主要包括与车辆1相连的连接件或框架12、至少一个与框架12相连的心轴14，以及与心轴14相连的至少一个轮子16(如下所述优选为多个轮子16)。框架12构造成可围绕第一轴线18枢轴转动，以便相对于车辆1进行角运动。心轴14构造成可围绕第二轴线20枢轴转动，以便相对于框架12进行角运动，其中第二轴线20相对于第一轴线18大致正交地延伸。另外，心轴14具有相对于第二轴线20大致正交地延伸的纵向中心线22。另外，一个或多个轮子16均构造成可大致围绕心轴中心线22旋转，并且大致布置在基面S上。这样，当各轮子16大致布置在基面S上时，轮子16可相对于基面S滚动，以便至少部分地使车辆1运动。换句话说，各轮子16单独地(并非优选)或与其它轮子16和/或环带42相结合地用来使车辆越过表面S，如下所详述。

参见图9和10，在轮子组件10如上所述地构造时，各轮子16可通过框架12围绕第一轴线18的枢轴转动位移而大致在第一垂直平面P₁(由图9中的虚线边界表示)内移动。另外，轮子16还可通过心轴14围绕第二轴线20的枢轴转动位移而在第二垂直平面PX₂(由图10中的虚线边界表示)内移动，其中第二平面P₂大致正交于第一平面P₁。更具体地说，框架12围绕第一轴线18的枢轴转动运动使轮子16在第一平面P₁内运动，第一平面P₁大致垂直地和纵向地延伸穿过轮子16，并且正交于第一轴线18和中心线22，如图9所示。框架12优选与车辆1连接成使得第一平面P₁大致平行于车辆1的两个侧面6A，6B(将在下文中讨论)而延伸，并且相对于车辆的前端2和后端3(将在下文中讨论)大致正交地延伸。这样，轮子16在第一平面P₁内的运动使轮子16相对于车辆1在大致向前方向F或向后方向A上纵向地运动。

另外，心轴14围绕第二轴线20的枢轴转动运动使轮子16在第二平面P₂内运动，第二平面P₂大致垂直地和横向地延伸穿过轮子16，并且正交于第二轴线20，如图10所示。在框架12与车辆1采用该优选连接时(如上所述并将在下文中更详细地描述)，第二平面P₂大致平行于车辆的两端3，4延伸，并且相对于车辆的两个侧面6A，6B大致正交地延伸。这样，轮子16在第二平面P₂内的运动使轮子16相对于车辆1在大致向右方向R或向左方向L上横向地运动。此外，轮子组件10构造成使得轮子16在这两个平面P₁，P₂内的运动可以单独地、同时地或顺序地发生。

参见图1，13和14，轮子组件10优选用在铺路车辆1上，该铺路车辆1包括具有底盘2的牵引车8，底盘2包括前端3、后端4以及大致在前端3和后端4之间延伸并大致平行于第二轴线20的纵向中心线5。另外，底盘2还具有两个间隔开的侧面6A，6B，各侧面6A，6B大致分别在前端3和后端4之间延伸，还具有大致在这两个侧面6A，6B之间延伸并且大致平行于第一轴线18的中心线7。最好，车辆1具有至少一个、优选多个轮子组件10，它们与底盘2的各侧面6A和6B相连，这将在下文中更详细地讨论。另外，铺路车辆1还优选包括拖在牵引车8的后端4上的整平板9。

轮子组件10的优点可通过组件10的优选构造来更充分地实现，组件10还包括至少另外一个与心轴14相连的轮子16。更具体地说，如图2和12所示，心轴14具有第一和第二相对的端部14a，14b，心轴中心线22大致在端部14a，14b之间延伸，第一轮子16、在下文中称为16A在第一端14a的附近与心轴14相连。另一或“第二”轮子16B在第二心轴端14b的附近与心轴14相连，并构造成可大致围绕心轴中心线22旋转，使得当第二轮子16B大致布置在基面S上时，第二轮子16B还可相对于基面S滚动，从而使车辆1至少部分地、即与至少“第一”轮子16A相结合地运动。另外，第二轮子16B可在与第一轮子16A相同的第二平面P₂内(即围绕第二轴线20)横向地运动，如图10所示。然而，第二轮子16B还可在第三垂直平面(未示出)内运动，该第三垂直平面相对于第一平面P₁间隔开并基本上与之平行地延伸。通过上述两个轮子16A，16B，当车辆1越过在相对于底盘2的横向(即大致沿着横向中心线7的方向)上是不平坦的表面S时，心轴14围绕第二轴线20枢轴转动，使得轮子16A，16B均保留为大致布置在基面S上，如下文所详细讨论的那样。

具体地参见图13，当车辆1在具有两个横向延伸且沿向内-向上方向会聚(即朝向表面中心向上倾斜)的斜面部分S₁，S₂、例如具有“冠状”路基或表面的基面S上运动或“跨置”于该基面S上时，与车辆1的一个侧面如侧面6B相连的各轮子组件10的心轴14围绕相关的第二轴线20在第一角方向A₁上向外进行角运动。几乎在此同时，与车辆1的另一侧面即侧面6A相连的各轮子组件10的心轴14围绕相关的第二轴线20在相反的第二角方向A₂上向外进行角运动，这使得车辆1上的所有轮子16A，16B均保留为大致布置在基面S上，优选通过与如下所述的环带42相接触来实现这一点。另外，具体地参见图14，当车辆1在具有两个横向延伸且沿向内-向下方向会聚的斜面部分S₃，S₄、例如具有沟或渠的基面S上运动时，位于车辆1的一个侧面如侧面6B上的各轮子组件10的心轴14围绕相关的第二轴线20在第二方向A₂上向内进行角运动。几乎在此同时，位于车辆1的另一侧面即侧面6A上的组件10的心轴14围绕相关的第二轴线20在第一方向A₁上向内进行角运动，从而使轮子16A，16B保留为大致布置在基面S上。

此外，当车辆1越过具有大致水平的部分(未示出)和部分地在垂直方向上延伸的斜面部分(未示出)的基面S而使一个车辆侧面6A上的轮子组件10布置在水平表面上而另一底盘侧面6B上的轮子组件10布置在斜面部分上时，底盘2将围绕纵向中心线5在第一角方向上大致朝向斜面部分运动。当底盘2这样运动时，位于水平表面部分上的各轮子组件10的心轴14围绕相关的第二轴线20在相反的第二角方向上进行角运动，使得可将各轮子组件10的轮子16A，16B大致布置在基面S上。底盘2和轮子组件10的上述运动可通过将图13或图14旋转成使得分别如图13或图14所示的表面部分S₁，S₂或S₃，S₄中的一个大致成水平来进行描述。

另外，当车辆1越过不平坦的地形时，车辆1的任一或两个侧面6A，6B上的各心轴14根据需要而围绕相关的第二轴线20在角方向A₁或A₂上枢轴转动，并且通过必要的角位移而保证与车辆1相连的所有轮子16保留为与地面/基面S相接触(即优选通过环带42的接触)。换句话说，各心轴14单独地且独立于所有其它心轴14地枢轴转动，使得任何特定的心轴14根据需要而围绕相关的第二轴线20进行角运动，从而保证相关的轮子组件10能够越过该组件10在其上行驶的基面S的特定部分。参见图12，当基面S具有与其余表面部分S_R垂直地(向上或向下地)间隔开的“局部”(即在特定部位处)的偏置表面部分S_o、例如由障碍物O的上表面、隆起(未示出)或坑洼/凹坑(未示出)所提供的表面部分S_o时，心轴14围绕第二轴线20的角位移允许这两个轮子中的一个如轮子16A在该偏置部分S_o上滚动，同时这两个轮子中的另一个如轮子16B在其余表面部分S_R上滚动。

参见图1，2，5和8，轮子组件10优选还包括与框架12相连的另一心轴26，以及与该另一心轴26相连的至少一个、优选两个其它的轮子16C和16D。更具体地说，另一或“第二”心轴26与框架12连接成使得其与“第一”心轴14间隔开，并且构造成可围绕大致正交于第一轴线18延伸的第三轴线30枢轴转动。第三轴线30至少平行于第二轴线20，优选与之共线。第二心轴26具有相对于第三轴线30大致正交地延伸的纵向中心线32。另外，另一或“第三”16C和“第四”轮子16D均与第二心轴26相连，优选与各个相对的心轴端部26a，26b相连(见图5)，并且构造成可大致围绕第二心轴中心线32旋转。

这样，当第三轮子16C和第四轮子16D布置在基面S上时，这两个轮子16C，16D可相对于基面S滚动，从而至少部分地、即分别与第一轮子16A和第二轮子16B相结合地使车辆1运动。此外，第三轮子16C可在与第一轮子16A相同的第一垂直平面P₁内(即围绕第一轴线18)纵向地运动，如图9所示，同时，第四轮子16D可在与第二轮子16B相同的第三平面(未示出)内运动，该第三平面平行于第一平面P₁延伸。另外，第三轮子16C和第四轮子16D可在第四垂直平面(未示出)内横向地运动，该第四垂直平面相对于如图10所示的第二平面P₂间隔开，并且与之基本上平行地延伸。

通过围绕第一轴线18在向前和向后方向上的枢轴转动，轮子组件10就可在车辆1越过障碍物O或底盘2围绕横向中心线7枢轴转动时使所有四个轮子16A，16B，16C和16D均大致布置在基面S上。具体地参见图11，当基面S如上所述地具有与其余表面部分SR垂直地(向上或向下地)隔开的“局部”(即在特定部位处)的偏置表面部分S_o时，框架12围绕第一轴线18的角位移允许一对轮子如轮子16A和16B(如图所示)在该偏置部分S_o上滚动，同时另一对轮子如轮子16C和16D在其余表面部分S_R上滚动。另外，当车辆1开始越过纵向斜面/下坡面或“斜坡”而使前端3和后端4处的轮子组件10处于表面S中的具有不同坡度值的部分上时，底盘2将围绕纵向中心线7运动。当底盘2这样运动时，各轮子组件10根据需要而围绕相关的第一轴线18枢轴转动，使得特定组件10的所有轮子16均保持与表面S接触。

参见图1，4，13和14，车辆1优选具有两个轮组36A，36B，它们分别与牵引车底盘2的一个单独的侧面6A，6B相连或安装于其上。这两个轮组36A，36B优选大致相同地构造，但均设置在底盘2上以便相对于纵向中心线5相反地定位。具体地说，如图1最佳地示出，各轮组36A，36B最好包括至少一个但优选三个轮子组件10、驱动轮28和惰轮34(或第二驱动轮(未示出))。另外，各轮组36A，36B优选包括大致矩形的框架29，其沿着底盘2的各侧面6A，6B纵向地延伸，并优选通过多个横向延伸的连接板33(在各侧面6A，6B上仅显示了一个)连接到其上。如图4最佳地示出，各轮组36A，36B的轮子组件10(以及其它轮子28，34)优选通过销轴35(如下所述)连接到各框架29上，以便与车辆1可枢轴转动地相连。或者，车辆1可设有多个短轴37，其构造成可将各个轮子组件10可旋转地直接连接到车辆的底盘2上，如图12所示。另外，销轴35或短轴37均建立了第二轴线20和第三轴线30以及心轴中心线22，32相对于车辆1的最优定位，如上所述。

参见图1，2和11-14，优选围绕着各轮组36A或36B的所有轮子16A，16B，16C，16D，28和34而设置了单独的环带42。各环带42具有内周表面43以及相对的外周表面44，轮子组件10的四个优选轮子16A，16B，16C和16D与皮带的内表面43相接触。这样，当环带外表面44与基面S相接触时，轮子16A，16B，16C和16D大致布置在基面S上。另外，当环带42围绕着轮组36A或36B运行时，轮子16A，16B，16C，16D在相关环带42的内表面43上滚动，从而使车辆1运动。更具体地说，第一轮子16A和第三轮子16C在环带内表面的外部43a上滚动，而第二轮子16B和第四轮子16D在环带内表面的部分43b上滚动，这两个环带部分43a，43b被环形突起或凸脊41隔开。凸脊41设置在安装于各心轴14，26的轮对16A，16B和16C，16D中的各轮子之间，从而使环带42保持成布置在相关的轮组36A或36B上。

虽然车辆1优选是如上所述的具有两个轮组36A，36B的履带式铺路车辆，然而车辆1可以是任何其它的采用了支重轮组件的适当车辆，例如挖掘机、大型推土机或农用拖拉机(均未示出)。另外，轮子组件10可独立于皮带式轮组来使用，例如位于未设环带/履带的轮式牵引车上，这样，轮子16A，16B，16C和16D就可直接设置于其上并与基面S直接接触。本发明的范围包括轮子组件10的所有适当的应用，并且不会受到与组件10相连的车辆1的类型的限制。

现在来看图3，6和7，各轮子组件10的框架12主要用来将至少一个、优选四个轮子16A，16B，16C和16D与车辆1相连，因此其可被认为是“连接件”12，如同下文所详细介绍的那样。各框架12优选主要包括复杂形状的实心块体46，其构造成与车辆1相连，并且将两个优选的心轴14和26与框架12相连。块体46优选形成为具有拱起的或倾斜的上表面48，大致平坦且平行的前表面50和后表面52，两个向内的台阶式侧表面54A，54B，以及具有在前表面50和后表面52之间延伸的中央通道57的大致平坦的下表面56。另外，框架块体46优选具有中央支承开口58，其构造成可容纳车辆的轴35或37中之一，以便将框架12与车辆1可枢轴转动地相连。

优选的是，通过设置在块体46的前表面50和后表面52之间延伸的通孔中的轴颈支承套筒或衬套59而提供了中央开口58。或者，框架12可包括安装轴(未示出)，其固定地或可旋转地连接到块体46上，并构造成可与车辆1上的适当部件如支承组件或插座(均未示出)相连。另外，框架块体46还优选包括两个大致圆形的侧面支承开口60A，60B，它们从各侧面54A，54B延伸到块体46中，并且延伸到中央通道57中。这样，各侧开口60A，60B相对于中央支承开口58大致正交地延伸。各侧面支承开口60A，60B的大小可容纳单独的枢轴转动轴72，其优选用来将各个心轴14，26可枢轴转动地连接到框架块体46上，如下所述。

虽然优选如上所述地形成，然而在本发明的范围内也可以任何所需的方式来形成或构造框架12，使框架12可枢轴转动地连接到车辆1上，并使至少一个心轴14可枢轴转动地连接到框架12上。例如，块体46可形成为另一种适当的形状，例如大致方形或矩形，和/或可构造成单个块体的组件，这与一个实心的块体相反。另外，例如框架12可形成为带有适当开口的连接板和/或棒的组件，这些开口例如由构造成可将轴35或37与心轴14(和26)相连的插入衬套来提供，如上所述和如下面所详述。此外，框架12可由块体、桁架或具有轴或轴和开口组合的可使车辆1和轮子16A，16B，16C，16D旋转式相连的板/棒组件来提供(备选结构未示出)。本发明涵括了这些和所有其它适当的能够使轮子组件10大致如这里所述地起作用的框架12的备选结构。

参见图5和8，各轮子组件10的第一心轴14和第二心轴26优选大致相同地构造，并且均具有中央部分62以及延伸到并优选延伸穿过中央部分62的开口64。心轴开口64构造成可容纳一部分枢轴转动轴72(如下所述)，以便如下所详述地那样使心轴14或26与框架12可枢轴转动地相连。各心轴14，26优选由细长主体65形成，其包括提供了中央部分62的大致矩形的块体66以及分别从中央块体66的相对侧面中延伸出来的两个轮轴68。另外，优选在中央开口64中设置管状套筒或衬套70，其用作轴颈支承，以促进心轴14或26围绕特定枢轴转动轴72的枢轴转动运动，如下所述。

另外，各轮轴68优选形成为大致圆形的棒69，其具有外部的自由端68a以及与中央块体66形成一体的内端68b。心轴14的中心线22和心轴26的中心线32优选纵向地延伸穿过两个轮轴68的外端68a之间的主体65。优选的是，各棒69是台阶形的或锥形的，这样便形成了若干圆形的轴部，其具有从内端68b到外端68a逐渐减小的外径(未示出)。这样，各轴部68构造成延伸穿过支重轮16A，16B，16C或16D中之一的中央开口88，从而将轮子16A，16B，16C和16D可旋转地安装在心轴14或26上，如下文所详述。中央块体66和这两个轮轴68优选全部整体地形成或连接在一起，使得心轴14，26均为一个整体式结构。或者，心轴14，26可形成为通过适当方式而连接在一起的多个单独部分，例如通过焊接或螺纹式连接来将两个单独的轴68连接到中央块体66上。另外，轮轴68也可以通过轴承组件与中央块体66可旋转地相连，例如在支重轮16A，16B，16C和16D固定地连接到轴68上时(该结构未示出)。

参见图3和5，轮子组件10还包括至少一个、优选两个枢轴转动轴72。各枢轴转动轴72具有与框架12相连的第一部分74，以及与第一部分74间隔开且设置在一个心轴14或26的开口64中的第二部分76。因此，枢轴转动轴72将单个心轴14或26可枢轴转动地连接到框架12上，如上所述和下面所详述。另外，各轴72具有大致在第一部分74和第二部分76之间延伸的纵向中心线75，第一部分74和第二部分76分别提供了第二轴线20和第三轴线30中的一个。优选的是，各枢轴转动轴72形成为大致圆形的棒77，它包括第一轴部74和第二轴部76，并且在正交于中心线75的方向上具有基本上圆形的截面。棒77的大小制成为可通过间隙配合或干涉配合安装在一个框架侧开口60A或60B中，从而使轴72与框架12相连。

优选的是，各棒77具有设置在第一轴部74的端部附近的螺孔79。当枢轴转动轴72设置在框架孔60A，60B中时，螺孔79与从前表面50延伸到框架块体46中的单独螺栓81接合。这样，螺栓81将枢轴转动轴72可释放地固定在框架12上，然而轴72也可以不可释放地或固定地连接在框架块体46上，例如通过铆接或焊接材料(均未示出)。另外，各枢轴转动轴72均包括大致方形或矩形的限位板78，其围绕着棒77设置在第二轴部76的外端附近。限位板78均用来将优选的心轴14，26可滑动地布置在相关枢轴转动轴72的第二部分76上，如下所述。另外，各板78具有上缘78a，其构造成在枢轴转动轴72设于相关的侧开口60A或60B中时可对靠在附近的台阶式侧表面54A或54B的朝下部分上。因此，板的上缘78a可用来防止枢轴转动轴72在框架开口60A或60B中旋转，从而降低可能会施加在螺栓80上的应力。

参见图2和3，通过将相关的枢轴转动轴72穿过心轴的中央开口64而插入，直到心轴块体66围绕着轴的第二部分76并且靠在限位板78的内表面78b上为止，这样便使各心轴14或26与框架12相连。当心轴14，26这样设置在枢轴转动轴72上时，就可将各轴的第一部分74插入到相关的框架侧开口60A或60B中，然后如上所述地固定在其中，以便将各个心轴14，26可旋转地连接到框架12上。心轴支承套筒70可围绕枢轴转动轴的第二部分76的外周表面可旋转地滑动，从而使各心轴14，26分别围绕着延伸穿过相关轴72的第二轴线20或第三轴线30枢轴转动。另外，各限位板78均将心轴的中央块体66宽松地夹在板的内表面78b和框架块体的分别围绕着近端侧开口60A，60B的外表面54A或54B的部分之间。因此，限位板78将两个心轴14和26可滑动地保持在相关的枢轴转动轴72上。

虽然枢轴转动轴72是使两个心轴14和26与框架12可旋转地相连的优选部件，然而轮子组件10可设有任何其它的构造成可使心轴14，26与框架12相连的适当部件或装置。例如，如果心轴14，26另选地构造成可分别围绕心轴中心线22，32旋转，那么各心轴14，26可通过可枢轴转动地连接到框架12上的轴承组件或U形接头(均未示出)而与框架12相连。另外，心轴14，26例如可以设置在块体、框架或其它可枢轴转动地连接到框架12上的结构/部件(均未示出)上，或者与之固定地相连。本发明的范围涵括了这些和所有其它适当的可将心轴14和26与框架12可枢轴转动地相连的结构或部件，并且不限于这种连接方式。

具体地参见图5，各支重轮16A，16A，16B，16C和16D优选基本上相同地构造，并且均形成为用于轮式铺路机1中的传统支重轮80。基本上说，各轮子80包括轮体87和围绕着轮体87周向地设置的轮胎83。轮体87优选由轮毂部分或轮毂82、周向轮辋部分或轮辋84以及在轮毂82和轮辋84之间延伸并且与之整体式相连的径向凸缘部分86形成。轮毂82包括中央开口85，其构造成可容纳心轴14或26的一个轮轴68，从而将轮子80可旋转地连接到一个特定心轴14，26上。各轮子80优选包括两个滚柱轴承90，92，它们设置在中央开口85内的轮毂82的相对侧上。当以下述方式安装在心轴14或26上时，轴承90，92可促进轮子80的旋转。

优选通过经由轮毂开口85插入一个心轴轮轴68直到内轴承90靠在轴68的台肩部分68c上为止来将轮子80安装在心轴14或26上。然后将外轴承92插入到轴68上，直到轴承92靠在轮毂82的径向台肩82a上为止，然后将端盖94连接到轴的外端68a上，从而将轮子80固定在轴68上。之后，使轮子80围绕特定心轴14，26的中心线22或32旋转，从而在表面上滚动以使车辆1运动。虽然所介绍的传统支重轮80是当前所优选的，然而轮子16A，16B，16C和16D也可以任何适当的方式来构造，本发明的范围并不受到轮子16结构的任何限制。

优选的是，各轮子组件10通过下述方式来构造或装配，即将四个轮子16A，16B，16C，16D安装到两个心轴14，26上，然后将这两个心轴14，26均连接到框架块体46上以形成完整的轮子组件10，各步骤在上文中已详述。在这样装配时，轮子组件10优选以下述方式安装在车辆1上，即将销轴35穿过中央框架开口58而插入，然后将销轴35固定地连接到一个轮组框架29上，使得框架12的上部设置在相对的框架壁29a，29b之间，如图4最佳地显示。更具体地说，销轴35的各自由端35a优选通过螺纹紧固件96而固定在从各框架壁29a，29b中延伸出来的一对对齐的连接板31中之一上。或者，如图10所示，框架12如上所述地可滑动地安装在车辆短轴37上，并通过适当的部件如固定在轴37上的限位板或端盖(均未示出)保持于其上。之后，通过任一安装装置来使框架衬套59围绕着轴的外周表面35a(图4)或37a(图12)旋转式滑动，从而使框架12和相连的轮子16A，16B，16C和16D围绕第一轴线18枢轴转动。

如图12和13所示，当各轮子组件10与车辆1相连时，各组件10的第二轴线20与纵向中心线5间隔开一段距离D_s，并且大致平行于其而延伸(轴线5和20均正交于图12和13的图面而延伸)。这样，本发明的轮子组件10与具有一个或多个大致安装在车辆纵向中心线处或其附近的心轴以便可围绕着中心线或中心线附近的轴线枢轴转动的轮子组件(其结构未示出)明显不同。

参见图15，在第一备选实施例中，轮子组件10’构造成具有固定地或不可枢轴转动地连接到框架12上的心轴14，26(心轴26未示出)，并且没有两个枢轴转动轴72或者只是设有不能围绕第二轴线20和第三轴线30旋转的轴72。第一备选轮子组件优选包括与车辆1相连的轴40，其与框架12’相连，并构造成可围绕大致正交于第一轴线18延伸的轴线45(垂直于图15的图面延伸)枢轴转动。各车辆的轴40优选具有内端40a，其通过销接头47(如图所示)或通过铰接或其它适当的枢轴转动连接件(均未示出)而可枢轴转动地连接到底盘2上。或者，枢轴转动轴40可形成为包括固定地连接到底盘2上的内侧部分(未示出)和可枢轴转动地连接到内侧部分上的外侧部分(未示出)，外侧部分与框架12可枢轴转动地相连。通过这种备选结构，轮子组件10’便构造成可围绕着穿过轴40的相同第一轴线18枢轴转动，然而可使整个组件10围绕一个“第二”轴线45枢轴转动。这样，轴40围绕轴线45的枢轴转动使组件10’的全部四个轮子16A’，16B’(只能看见两个)同时在横向上枢轴转动。

现在来看图16，在第二备选实施例中，轮子组件10”构造成未设框架12。这种轮子组件10”包括一个与车辆1相连的心轴14”，以及至少一个、优选两个与心轴14”相连的轮子16A和16B。心轴14”构造成可围绕第一轴线18”枢轴转动，并且还构造成可围绕第二轴线20”枢轴转动。这种轮子组件10″优选包括连接件38，其具有与车辆的一个轴35或37可枢轴转动地相连的第一上部39a，以及与该上部39a可枢轴转动地相连并构造成与心轴14”相连的第二下部39b。连接件38优选具有轴承或衬套(未示出)，其类似于框架12的衬套59，并且构造成可容纳车辆的轴35或37的端部。另外，心轴14”构造成通过接头如销接头37与连接件38相连，因此第二轴线20(正交地穿过图16而延伸)穿过销37的中心而延伸。或者，连接件38可由任何其它适当的部件或装置来提供，这里所述的框架12实际上可作为这种连接件38，但其构造成可将两个心轴14和26(与一个心轴14”相反)与车辆1相连。

在具备如上所述地构造的轮子组件10，10’，10”时，铺路车辆1与如背景技术中所述的具有先前已知的轮子组件的铺路机相比具有下述优点。第一，如上所述且如图13和14所示，当铺路机1越过具有如上所述的正或负的明显横向斜度的表面S时，心轴14和26均根据需要而围绕第三轴线22和第二轴线32枢轴转动，以便保证轮子16A，16B，16C和16D仍与基面S接触。这样，车辆1的重量大致均匀地分布在各轮子组件10的四个轮子16A，16B，16C和16D之间，这与在越过正斜率坡度(图13)时集中在两个内轮子16B，16D上以及在越过负斜率坡度(图14)时集中在两个外轮子16A，16C上相反。另外，如图9，10，13和14所示，当单个轮子组件10越过表面S上的小障碍物O或表面S中的凹坑时，心轴14，26围绕第二轴线22和第三轴线32枢轴转动。这种心轴运动使一个轮子(如16A)根据需要向上或向下地垂直运动以越过或驶过障碍物或凹坑，同时安装在同一心轴14或26上的另一轮子(如16B)仍与表面S接触(例如通过环带42)。

本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明的广义概念的前提下，可以对上述实施例进行修改。因此可以理解，本发明不限于所述的特定实施例，而是覆盖了大致如这里所述的本发明的精神和范围内的所有修改。

Claims

1.一种用于使施工车辆在基面上运动的轮子组件，所述轮子组件包括：

框架，其与所述车辆相连并构造成可围绕第一轴线枢轴转动，从而可相对于所述车辆进行角运动；

心轴，其与所述框架相连并构造成可围绕第二轴线枢轴转动，从而可相对于所述框架进行角运动，其中所述第二轴线相对于所述第一轴线大致正交地延伸，所述心轴具有相对于所述第二轴线大致正交地延伸的纵向中心线；和

轮子，其与所述心轴相连并构造成可大致围绕着所述心轴的中心线旋转，并且大致布置在所述基面上。

2.根据权利要求1所述的轮子组件，其特征在于，当所述轮子大致布置在所述基面上时，所述轮子相对于所述基面滚动，从而至少部分地使所述车辆运动。

3.根据权利要求1所述的轮子组件，其特征在于，所述框架围绕所述第一轴线的角位移使所述轮子相对于所述车辆大致在第一平面内运动，而所述心轴围绕所述第二轴线的角位移使所述轮子相对于所述车辆大致在第二平面内运动，所述第二平面大致正交于所述第一平面。

4.根据权利要求3所述的轮子组件，其特征在于，

所述车辆具有底盘，其包括前端、后端以及在所述前端和后端之间延伸的两个间隔开的侧面；和

所述第一轴线和第二轴线均为大致水平的，所述第一平面是大致垂直的，并且大致平行于所述两个侧面且大致正交于所述前端和后端而延伸，而所述第二平面是大致垂直的，并且大致平行于所述前端和后端且大致正交于所述两个侧面而延伸。

5.根据权利要求1所述的轮子组件，其特征在于，

所述心轴具有两个相对的端部，所述第二轴线在所述两个端部之间大致水平地延伸穿过所述心轴，所述轮子在所述两个端部中的一个端部的附近与所述心轴相连；和

所述轮子组件还包括另一轮子，其在所述两个端部中的另一端部的附近与所述心轴相连，使得所述心轴围绕所述第二轴线的角位移使各轮子相对于另一轮子垂直地运动。

6.根据权利要求5所述的轮子组件，其特征在于，当所述基面具有与基面的其余部分垂直间隔开的偏置部分时，所述心轴围绕所述第二轴线进行角运动，使得所述两个轮子中的一个大致布置在所述偏置表面部分上，同时所述两个轮子中的另一个大致布置在所述其余表面部分上。

7.根据权利要求1所述的轮子组件，其特征在于，所述轮子组件还包括：

另一心轴，其与所述框架相连以便与所述心轴间隔开，所述另一心轴构造成可围绕大致正交于所述第一轴线而延伸的第三轴线枢轴转动，所述另一心轴具有大致正交于所述第三轴线而延伸的纵向中心线；和

另一轮子，其与所述另一心轴相连，并构造成可围绕着所述另一心轴中心线旋转且大致布置在所述基面上。

8.根据权利要求1所述的轮子组件，其特征在于，所述车辆包括环带，其具有内周表面和相对的且与所述基面接触的外周表面，所述带围绕着所述轮子组件设置，使得所述轮子与所述带的内表面接触并在其上滚动，当所述带的外表面与所述基面相接触时，所述轮子大致布置在所述基面上。

9.根据权利要求1所述的轮子组件，其特征在于，所述轮子组件还包括枢轴转动轴，其与所述框架相连并具有提供了所述第二轴线的纵向中心线，所述心轴与所述轴相连，从而可大致围绕所述轴的中心线枢轴转动。

10.根据权利要求1所述的轮子组件，其特征在于，所述车辆具有轴，所述框架形成为大致实心的块体，所述块体具有构造成可容纳所述车辆的轴的开口，从而将所述框架可枢轴转动地连接到所述车辆上。

11.根据权利要求1所述的轮子组件，其特征在于，

所述心轴具有中央部分和延伸到所述中央部分中的开口；和

所述轮子组件还包括枢轴转动轴，其具有与所述框架相连的第一部分、与所述第一部分间隔开并设于所述心轴开口内以将所述心轴可枢轴转动地连接到所述框架上的第二部分，以及大致在所述第一和第二部分之间延伸并提供了所述第二轴线的纵向中心线。

12.一种可使铺路车辆在基面上运动的轮子组件，所述车辆具有围绕所述轮子组件设置的环带，所述带具有内周表面和相对的外周表面，所述轮子组件包括：

心轴，其与所述车辆相连并具有纵向中心线，所述心轴构造成可围绕第一轴线枢轴转动，并且还构造成可围绕第二轴线枢轴转动，所述第二轴线相对于所述第一轴线大致正交地延伸，并且相对于所述心轴中心线大致正交地延伸；和

轮子，其与所述心轴相连并与所述带的内表面相接触，所述轮子构造成可大致围绕着所述心轴中心线旋转，使得所述轮子可在所述带环绕所述轮组运行时在所述带的内表面上滚动，从而使所述车辆运动。

13.根据权利要求12所述的轮子组件，其特征在于，所述轮子组件还包括与所述车辆可枢轴转动地相连以围绕所述第一轴线进行角运动的框架，所述心轴与所述框架可枢轴转动地相连以围绕所述第二轴线进行角运动。

14.根据权利要求12所述的轮子组件，其特征在于，所述第一轴线和第二轴线均为大致水平的，所述轮子可通过所述心轴围绕所述第一轴线的枢轴转动位移而大致在第一垂直平面内运动，并且所述轮子可通过所述心轴围绕所述第二轴线的枢轴转动位移而大致在第二垂直平面内运动，所述第二平面大致正交于所述第一平面。

15.根据权利要求12所述的轮子组件，其特征在于，所述轮子组件还包括：

短轴，其具有与所述车辆可枢轴转动地相连以围绕所述第一轴线进行角运动的第一端，以及第二自由端；和

框架，其与所述短轴的第二端可枢轴转动地相连以围绕所述第二轴线进行角运动，所述心轴与所述框架相连。

16.一种可使施工车辆在基面上运动的轮子组件，所述轮子组件包括：

与所述车辆可动地相连的连接件，其构造成可围绕第一轴线枢轴转动，并构造成可围绕第二轴线枢轴转动，其中所述第二轴线相对于所述第一轴线大致正交地延伸；

连接到所述连接件上的心轴，其具有相对于所述第二轴线大致正交地延伸的纵向中心线；和

与所述心轴相连的轮子，其构造成可大致围绕着所述心轴中心线旋转，使得当所述轮子大致布置在所述基面上时，所述轮子可相对于所述表面滚动，从而至少部分地使所述车辆运动。

17.根据权利要求16所述的轮子组件，其特征在于，所述连接件包括：

第一部分，其与所述车辆可枢轴转动地相连以围绕所述第一轴线进行角运动；和

第二部分，其与所述第一部分可枢轴转动地相连以围绕所述第二轴线进行角运动，所述心轴与所述连接件的第二部分相连。

18.根据权利要求17所述的轮子组件，其特征在于，所述连接件的第一部分围绕所述第一轴线围绕所述第一轴线的位移使所述心轴在第一平面内运动，而所述连接件的第二部分围绕所述第二轴线的角位移使所述心轴在第二平面内运动，所述第二平面大致正交于所述第一平面延伸。

19.根据权利要求16所述的轮子组件，其特征在于，所述连接件是与所述车辆可枢轴转动地相连以围绕所述第一轴线进行角运动的框架，所述心轴与所述框架可枢轴转动地相连以围绕所述第二轴线进行角运动。

20.一种用于使铺路车辆的底盘在基面上运动的支重轮组件，所述底盘包括前端、后端以及大致在所述前端和后端之间延伸的纵向中心线，所述轮子组件包括：

心轴，其与所述底盘相连并构造成可围绕一轴线枢轴转动，所述轴线与所述底盘的中心线间隔开一段较大的距离并且大致平行于其延伸，所述心轴具有两个相对的端部和大致正交于所述轴线延伸的纵向中心线；和

两个轮子，各轮子与两个心轴端部中之一可动地相连，从而可大致围绕着所述心轴的中心线旋转并相对于所述基面滚动，从而至少部分地使所述车辆在所述表面上运动。

21.根据权利要求20所述的支重轮组件，其特征在于，当所述基面具有与所述基面的其余部分垂直间隔开的偏置部分时，所述心轴围绕所述轴线进行角运动，使得所述两个轮子中的一个大致布置在所述偏置表面部分上，同时所述两个轮子中的另一个大致布置在所述其余表面部分上。

22.根据权利要求20所述的支重轮组件，其特征在于，

所述车辆还包括围绕着所述轮组设置的环带，其具有内周表面和相对的外周表面，所述外周表面与所述基面相接触；和

当所述带的外表面部分与所述基面相接触时，所述两个轮子中的每一个均在所述带的内表面上滚动，使得所述两个轮子大致布置在所述基面上。

23.一种铺路车辆，包括：

底盘，其具有前端、后端、相对的第一和第二侧面，以及在所述前端和后端之间延伸的纵向中心线；

第一轮子组件，其与第一底盘侧面相连，并且包括心轴和两个轮子，所述心轴具有中央部分、两个相对的端部以及在所述两个端部之间延伸的中心线，所述心轴构造成可围绕着延伸穿过所述中央部分且大致平行于所述底盘中心线的水平轴线枢轴转动，所述轮子与所述心轴的一个单独端部可动地相连，以便可围绕着所述心轴中心线旋转；和

第二轮子组件，其与第二底盘侧面相连以使所述第一和第二组件设置在所述底盘中心线的相对侧上，所述第二轮子组件包括心轴和两个轮子，所述心轴具有中央部分、两个相对的端部以及在所述两个端部之间延伸的中心线，所述心轴构造成可围绕着延伸穿过所述中央部分且大致平行于所述底盘中心线的水平轴线枢轴转动，所述轮子与所述心轴的一个单独端部可动地相连以便可围绕着所述心轴的中心线旋转。

25.根据权利要求24所述的铺路车辆，其特征在于，当所述车辆越过具有两个会聚的倾斜表面部分的基面以使所述第一轮子组件布置在两个表面部分中的一个上而所述第二轮子组件布置在两个表面部分中的另一个上时，所述第一轮子组件的心轴围绕所述第一轮子组件的轴线在第一角方向上进行角运动，而所述第二轮子组件的心轴围绕所述第二轮子组件的轴线在相反的第二角方向上进行角运动，使得所述第一组件的两个轮子大致布置在一个表面部分上，而所述第二轮子组件的两个轮子大致布置在另一表面部分上。

26.一种用于铺路车辆的支重轮组件，所述轮子组件包括：

框架，其与所述车辆相连以便可成可围绕第一轴线枢轴转动；

心轴，其具有纵向中心线并与主体可动地相连，从而可围绕第二轴线枢轴转动，其中所述第二轴线相对于所述心轴中心线大致正交地延伸，并且相对于所述第一枢轴转动轴线大致正交地延伸；和

支重轮，其与所述心轴可动地相连以便可围绕所述心轴中心线旋转，所述轮子可通过所述框架围绕所述第一轴线的枢轴转动位移而在第一平面内运动，并且通过所述心轴围绕所述第二轴线的枢轴转动位移而在第二平面内运动，其中所述第二平面大致正交于所述第一平面。