CN1890132A - 重型车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种重型车辆,例如运输车辆(1)或土木工程车辆,其质量大于500公吨,装有直径大于3.5米,轴向宽度大于37英寸的径向结构轮胎(4a,4b,5a,5b,9a,9b,10a,10b,11a,11b),包括转向前端组件(2)和后端组件(3),转向前端组件(2)至少包括两个轮胎(4a,4b,5a,5b),后端组件(3)包括至少四个轮胎(9a,9b,10a,10b,11a,11b),且通过其传递至少部分驱动动力。本发明的特征在于后端组件(3)包括至少两个后臂(6),每一后臂具有两个轮胎。

Description

重型车辆
本发明涉及一种诸如运输车辆或“土木工程”车辆的重型车辆,其质量大于500公吨,并装有直径大于3.5米,轴向宽度大于37英寸的轮胎。
这种车辆,通常设计成承受重载,包括前转向桥和后桥,前转向桥包括两个转向轮,后桥通常为刚性的,包括四个成对分布在每一侧的驱动轮。
车桥定义为多个元件的组件,使车辆的固定结构与地面相接。
轮胎的轴向或横向平行于轮胎的旋转轴线。
轮胎的圆周方向,或纵向,是与轮胎圆周相应的方向,并由轮胎的滚动方向所限定。
轮胎的旋转轴线是轮胎在正常使用过程中所围绕旋转的轴线。
尤其是在矿场或采石场中用于运输载荷的车辆中,道路问题和生产需要使得车辆制造商提高这些车辆的载重量。从而,车辆变得越来越大,而其自身也变得越来越重,并能够运输更大的负载。这些车辆的净质量可以达到数百公吨,同样所运输的载荷也能达到这个量级,总质量可以达到650公吨。
由于车辆的载重量与其轮胎直接相关,因此可以知道,要增大载重量,必须增大轮胎中包含的空气量。
当前,如上所述,这种车辆,例如矿场中使用的自卸车,包括后桥,其上装有四个车轮,成对布置,以因应这些要求。
而且,所述车轮以及其轮胎的尺寸,尤其是下部区域的刚度要求所述车轮制成多个部分,以将轮胎安装在轮辋上。在更换和维护时安装和拆卸所述轮胎包括的操作很耗时而且很乏味。在这些操作过程中必须操作的夹持部件数量可能超过200,且具有非常高的夹持力矩。这些操作所需的时间通常很长,从而不利于所述矿场开采的生产率。
由于当前的需要使这些车辆的载重量持续提高,上述各种参数已经导致轮胎加宽,从而提高轮胎中的空气量。到了大约4米时,轮胎直径已经到了实际上不可能再继续增大的程度,特别是由于运输所述轮胎的原因。实际上,所述轮胎的尺寸将受其运输的限制,特别是受道路宽度和桥梁净高的限制。同样实际上也不可能减小轮辋直径,其尤其是用于布置传动力矩传动系统和制动系统,而且通过轮胎底部区域传递力矩。
在研究过程中,发明人已经成功证明了这些“加宽”轮胎确实有效地增大了载重量,但也表现出不同的缺点。实际上,试验已经证明了与现有轮胎相比,这些轮胎的耐磨性能和耐用性下降。这导致轮胎的过早磨损,从而使车辆的效率下降,生产率降低。
此外,专利申请WO 00/71365说明了一种能够简化轮胎安装的方法,轮胎直接安装在轮毂上,轮毂用作轮辋。从而独立的环用作轮辋座,并由固定环固定在合适位置上,固定环稳定地连接到轮毂上,结果在轮廓上互补。
从而发明人根据用户的新需求设定了自己的任务,用户希望载重车辆的载重量进一步提高,特别是那些在矿场中使用的车辆,相对于现有的轮胎,轮胎关于磨损和耐用性的性能不会削弱,有利地得到改善。
根据本发明,这一目标通过诸如运输车辆或“土木工程”车辆的重型车辆实现,其质量大于500公吨,装有直径大于3.5米,轴向宽度大于37英寸的轮胎,并包括前转向桥和后桥,前转向桥至少包括两个轮胎,通过后桥传递至少部分驱动动力,并包括至少两个后臂,每一后臂具有两个轮胎。
对于本发明的目的,后臂必须理解为仅能够在一个方向上摆动;在轮胎的纵向平面中,也就是说在垂直于后桥轮胎旋转轴线的平面中,只有一个自由度。
从而本发明尤其提出有关后桥的轮胎,后桥具有后臂,后臂的悬挂系统为独立的,从而能够更好地分配接触区域,从而更好地分配轮胎承受的压力。实际上,与刚性桥不同,轮胎和地面之间的接触区域更好地在不同轮胎之间分配,后臂的独立悬挂系统可以考虑这种车辆行驶道路的轮廓。实际上道路会变形,例如由车辙形成的道路。根据本发明建造的车辆能够在不平坦地面上行驶。而且,根据本发明的车辆对道路造成更小的损害,尤其是由于更好的负载分配,使其能够减少道路维护,还能增大在路面尤其依赖气候的场合下的使用寿命。
本发明一个有利的实施方案还使后臂装有能够围绕垂直于轮胎旋转轴线的轴线摆动,并大致平行于地面平面的装置,所述轴线穿过一个后臂上的两个成对轮胎之间,例如属于所述后臂。这样的实施方案进一步改善了接触区域在车辆轮胎之间的分配,非常好地沿着路面的轮廓行驶。
根据本发明车辆的设计,特别是由于与每一后臂相连的独立悬挂装置,也使得相对于传统车辆,能够以简化的方式控制滚动,在传统车辆中悬挂装置的校准非常困难。
根据本发明的一个优选实施方案,悬挂装置在所述后臂独立于底盘的端部固定到后臂上,且与底盘相隔一定距离,该距离大于使轮胎旋转轴线离开底盘的距离。本发明的这种实施方案使悬挂装置的位移增大,这使得减震性能提高。
根据本发明的一个优选实施方案,特别是为了进一步增大车辆的载重量,从而达到用户的期望,后桥包括三个后臂,每一后臂具有两个轮胎。
从而这种实施方案使得车辆后桥具有六个轮胎。这些轮胎与三个后臂结合使得,尤其是,能够限制轴向体积,第三臂位于第一和第二臂之间,从而不会使车辆宽度增大,或者在特定轮胎情况中,最多只会使所述宽度略微增大。
在设计这种车辆时需要考虑的另一个参数实际上是其体积,更具体地为其宽度。实际上,这种车辆,例如,用于在矿场中使用时,其必须沿着在山腰上形成的道路行驶,在大多数情况下这种道路的宽度有限,因为道路修成最优的尺寸,修建道路本身的过程需要运输土方和石块。显然根据本发明的车辆实施方案完全有利,因为其能够增大载重量,且车辆宽度可以接受。
这种车辆实施方案使得能够增大这种车辆的载重量,同时维持令人满意的磨损性能,其相对于现有方案不会下降。发明人已经特别地证明了加宽轮胎以实现载重量增大,特别是当其成对布置在车桥每侧时,会导致磨损增大,特别是由于车辆沿着曲线轨迹行驶时。
根据本发明的一个优选实施方案,特别是当车辆包括能够围绕大致水平的轴倾斜的倾卸式车身时,后臂单独地与悬挂系统相连,而悬挂系统的轴线与可倾斜倾卸式车身的旋转轴线相交。根据本发明的该变化实施方案,倾卸式车身至少部分直接支撑在后桥的悬挂系统上,从而将其负载传递到车辆底盘的准独立轮胎上。
有利地,本发明具有至少一个能升高的后臂,也就是说其位置相对于地面能够在至少两个位置之间变化,一个位置使轮胎与地面接触从而有助于承受负载,另一个位置,或上部位置,使得轮胎与地面保持一定距离。
例如,当车辆空载,也就是说当其没有运输负载,从而当其它车桥的轮胎足以承受车辆载荷时,后面的位置能够防止所述轮胎磨损。本发明用于获得该效果的一个优选实施方案提供了一种车辆,其后桥包括三个后臂,中间的臂能够升高,从而处于上部位置,从而当车辆空载时不与地面接触。
根据本发明的其它变化实施方案,至少侧面,或轴向外侧的臂可升高,特别是考虑到便于拆卸,安装和/或更换轮胎。
根据本发明这一后面的实施方案以及根据本发明的第一实施方案,侧面,或轴向外侧的后臂有利地与一个装置相连,该装置使得后臂能够围绕垂直于行驶平面的轴线旋转。在这样的操作时刻,悬挂装置首先从底盘或从后臂上分离,以允许这种操作。然后后臂围绕所述垂直轴线旋转,使得操作者能够在轮胎的固定装置和/或所述臂的车轮上进行操作。当后臂回到行驶位置时,其有利地与底盘的一部分相连,以与底盘形成刚性连接。这种与底盘的连接有利地在后臂在纵向平面内所围绕摆动的轴线高度上实现。
根据本发明另一个便于在轮胎上进行操作的实施方案,中间,或轴向内侧的后臂可以在垂直于行驶平面的纵向平面内旋转,在行驶平面的方向至少旋转90°。根据该实施方案,将车辆预先置于一个允许中间后臂向下旋转的凹坑上。
为了确保车辆在这种操作过程中稳定,有利地将该车置于缸体上,例如在与底盘稳定相连的活塞-缸体单元帮助下,且其在地面上停止运动。还可以采用任何本领域技术人员公知的装置。
根据本发明的车辆的一个变化实施方案,仍然考虑到提高车辆的载重量,前桥包括四个在所述车桥每一侧成对布置的轮胎。
优选地,前桥的轮胎成对地与大致垂直的转向轴相连,而且两个轮胎优选地相对于所述车桥对称分布。这样的实施方案使得载荷围绕转向轴均匀分布,其尤其是使由底盘承受的机械应力减小。
而且转向轴有利地与悬挂装置的轴线重合,从而特别地还有利于改善载荷分配。优选地,悬挂装置与转向轴成为一体。
就轮胎的转向而言,有利地通过方向盘施加的指令控制,方向盘对两个转向轴执行独立的致动,例如通过电子液压型系统。这种两个转向轴的独立控制可以由一个电路板基于Jeantaud或Ackermann型原理控制,其目的是使轮胎的磨损最小和/或使轮胎耐用。主致动系统,公知为每一转向轴的主系统可以进一步由更基本的安全系统补充,这些安全系统可以在主系统之一出现故障的情况下起作用。
这种两个转向轴的独立致动尤其适合根据本发明的车辆,特别适于改善轮胎磨损和耐用性。这种致动系统尤其是使得能够实现与前桥轮胎上的负载变化效果无关,且更具体地与所述轮胎的定位无关。然而,这种致动系统,不应该理解成只限于这种类型的车辆,而且能够应用到所有类型的车辆中。
而且,倾卸式车身有利地置于这些悬挂轴的顶部。从而所述倾卸式车身实际上直接由不同的车辆悬挂系统支撑,这些悬挂系统本身实际上直接与轮胎接触。根据这种实施方案,从而相对于现有车辆,能够显著简化车辆底盘的结构。车辆底盘结构的这种简化直接对车辆重量有影响。而且,能够提供一个相对自由的中间部分,并允许倾卸式车身的底部穿过,所述倾卸式车身具有与现有车辆不同的形状。这种实施方案使得车辆具有相对较低的重心。
而且倾卸式车身有利地包括两个直接位于每一悬挂装置顶部上的凹陷区域,从而能够固定倾卸式车身,避免横向运动。这种固定倾卸式车身的固定能够进一步限制悬挂装置的各个固定装置上的应力。
而且,前桥的旋转轴线可以有利地相对于纵向转过至少90°,从而使得能够以这样的方式布置轮胎,即所述轮胎的旋转轴线基本上与车辆直线前进的方向,或车辆的纵向一致,从而以这样的方式,在车辆运动过程中位于轴向内侧的轮胎处于距离后桥最远的位置。尤其使得在运动过程中位于轴向内侧的轮胎获得这种构造,从而进行诸如更换轮胎的操作。这种操作有利地伴随将车辆置于缸体或任何其它本领域技术人员公知的装置上,例如上述参考相同轮胎在后桥上的操作。
而且,后桥有利地包括至少四个轮胎,且至少两个轮胎传递至少部分驱动动力。根据该实施方案,例如在四个轮胎的情况中,两个轮胎且优选地两个在后桥上位于轴向外侧的轮胎有利地不传递驱动动力,只具有它们最基本的功能,即承受部分负载。这种实施方案使得能够减小产生的纵向应力,尤其是当车辆沿着曲线路线前进时。实际上,当包括成对轮胎的车辆沿着曲线路线前进时,当轴向最外侧的轮胎位于曲线外侧时,其驶过较大的距离,而当其位于曲线内侧时,其驶过较小的距离。
尤其是根据这些后面的变化实施方案,本发明还使前桥的一些轮胎有利地传递部分驱动动力。
在一个变化实施方案中,本发明还使前桥包括四个轮胎,如上所述,所述前桥的至少两个轮胎传递部分驱动动力。优选地,两个轴向内侧的轮胎优选地为传递驱动动力的轮胎。
前桥的两个轮胎参与传递部分驱动动力将改善车辆的操纵,并有利于减少后桥轮胎的磨损,尤其是当由于前桥轮胎参与传递驱动动力,由后桥轮胎传递的动力减小时。
减少装在前桥上的轮胎磨损也已经被注意到,特别是在曲线道路上。发明人将装在前桥上的轮胎的磨损减少解释为,尤其是由于传递负载和横向力的减小;发明人已经证明,根据本发明,在固定情况之前,由于后桥的推力或相对高速下的惯性力,驱动动力在前桥中产生定向力。固定情况对应于尽管前桥转向,但车辆沿着基本上为直线的轨迹前进的情况。
由于这种固定情况随着车辆负载和其速度而增大,可以表明根据本发明的车辆能够确保转向性能,无论车辆具有较大负载和/或在较高速行驶和/或轨迹曲率半径与当前情况相比更小。
当车辆沿着不是直线的轨迹前进,或优选地当其沿着曲率半径小于预定值的曲线前进时,本发明的另一种变化实施方案使至少两个轮胎,优选地为后桥轴向外侧的轮胎,不单独传递驱动动力。这种实施方案可以通过绝对或相对分离装置实现,该分离装置例如是位于所述轮胎和传递驱动动力的部件之间的差速齿轮或者粘性离合器。这种装置可以根据本领域技术人员公知的任何方法,由车辆的转向部件致动。
以相同方式,本发明有利地提供变形,其中至少两个传递部分驱动动力的前桥轮胎仅在车辆沿着不是直线的轨迹行驶,或者优选地当车辆沿着曲率半径小于预定值的曲线前进时起作用。如上所述,这种实施方案可以通过绝对或相对分离装置实现,该分离装置例如是位于所述轮胎和传递驱动动力的部件之间的差速齿轮或者粘性离合器。
本发明还提供一种如上所述的车辆,其每个轮胎都带有电动机,例如在根据文献WO 00/71365中所说明的下面再次解释的实施方案情况中,结合在带有轮胎的车轮中,或结合在带有所述轮胎的后臂中的电动机。
根据这些各种可能的实施方案,结合轮胎使用电动机使得能够根据轮胎功能和前进轨迹可变地分配动力。
以相同方式,本发明还可以使一些传递驱动动力的轮胎仅由电动机驱动;例如这些轮胎可以是前桥轮胎,而后桥轮胎包含传统的动力和传动机构。
当动力仅由电动机产生时,本发明还仅使一些轮胎具有这样的电动机,而其它轮胎仅具有其承受负载的基本功能。
根据其它变化实施方案,电动机与减速器一起包含在后臂中,或者作为替代,减速器容纳在轮毂中,从而单独地与轮胎结合。当单独的减速器与电动机结合时,还可以在由同一后臂携带的两个轮胎之间采用差速齿轮。
在传统动力和传动机构的情况下,本发明还有利地具有诸如等速滑动连接的传动元件尤其是以这样的方式结合到后臂中,即由这些元件产生的热量易于消散,且不会传递给轮胎。相对于传统方法,所产生热量减少使得能够改善轮胎的耐用性。
以相同方式,无论何种传动方法,根据本发明的一个有利实施方案,车辆的后臂均设计成包括制动盘,使得在制动过程中由其产生的热量同样不传递到轮胎。此外,本发明的该实施方案还使得能够提供比传统车辆制动装置直径大的制动装置,其最大直径受所述传统车辆车轮内径限制。
制动装置直径的增大尤其能够满足满载质量超过1000公吨的车辆的制动要求。
无论是本发明的哪个实施方案,还有利地使所有轮胎保持独立地带有制动装置,从而在最佳条件下,也就是说以限制轮胎磨损的方式使这种车辆减速或停止。
本发明还有利地提出使上述车辆不在后臂上安装轮胎,轮胎置于轮毂上的合适位置中,轮毂与后臂相连,通过形成轮胎轮辋座的第一安装环和确保所述第一环和轮胎定位的第二固定环达到这一点。这种安装已经在上面引用的专利申请WO 00/71365中说明。根据该实施方案,本发明需要在后臂的轮毂上形成凹槽,以容纳固定环,每一轮胎需要布置两个固定环。这种轮胎安装使得能够进一步提高根据本发明的车辆效率,其除了减缓轮胎的磨损以外,还能在更换轮胎的情况下更快地进行操作。
从而提出根据本发明的车辆,如上所述,使得相对于传统车辆能增大载重量,同时维持轮胎有关磨损和耐用的性能,或者甚至提高这些性能。
此外,车辆的设计,尤其是当车辆在后桥上装有三个后臂,且在前桥上包括四个轮胎时,能够避免车辆固定在其轨迹上的危险。实际上,车辆的设计使其能够在前桥上有一个轮胎损坏,后桥上最多有两个轮胎损坏的不稳定情况下回到维修点。
最后,由于底盘结构仅略微受压,且可以构成箱形,因此尤其是能够将诸如燃料,油和冷却水箱置于底盘内部。这种设计可以在降低车辆重心和优化重量增加上获得更大的改善。
本发明还提出了一种对置于车辆后桥上的轮胎进行操作的方法,所述轮胎与另一个轮胎放在一起,且这两个轮胎一起与后臂相连,所述方法包括下列步骤:
-将车辆置于一个位置上,在该位置中车辆支撑在至少一个缸上,
-通过相关的悬挂装置升高后臂,
-将后臂固定在升高位置中,
-分离悬挂装置的一端,
-围绕一个垂直轴线旋转后臂,该轴线通过后臂与底盘稳固相连的端部。
从而如上所述,根据本发明所述的方法使得能够对如上所述车辆的轮胎执行操作,尤其是对于安装或更换轮胎。然而,所述方法不应该理解成限于这种类型的车辆,而是能够用于包括分别具有至少两个轮胎的后臂的所有类型车辆。
参考附图1-5,根据本发明的实施方案说明,本发明的其它优点和特点将变得显而易见,其中:
-图1表示根据本发明的车辆的示意性侧视图,
-图2表示图1中车辆的示意性俯视图,
-图3表示图1中车辆的示意性侧视图,其中倾卸式车身处于不同的位置,
-图4表示相同车辆的示意性俯视图,车辆处于允许对一些轮胎进行操作的构造中,
-图5表示组合转向和悬挂装置的一个例子的示意图。
为了便于理解,附图未按比例绘制。
图1和2是根据本发明构造的车辆1的示意图,该车辆包括前桥2和后桥3,前桥2包括四个成对排列的轮胎4a,4b,5a,5b,后桥3装有三个后臂6,7,8,并包括六个成对分布在三个臂6,7,8上的轮胎9a,9b,10a,10b,11a,11b。
在图1中示意性表示的车辆是满载重量超过1000公吨的自卸式重型车辆。
该车安装的各种轮胎是高宽比H/S等于1的大轮胎,H是当轮胎安装在其工作轮辋上并充气到其推荐压力时,轮辋上的轮胎高度,S是轮胎的最大轴向宽度。轮胎的尺寸为44R69。
这些轮胎包括由不能伸展的钢制金属缆组成的径向胎体加强件,该胎体加强件沿径向取向,并固定在每一轮胎胎圈中。
这些轮胎采用专利申请WO 00/71365中所述的方法安装。根据该方法,车辆的每一后臂,更详细地每一后臂的轮毂设计成通过具有形成胎圈容纳座表面的环来容纳轮胎。这些环的表面有利地为截锥形。容纳环本身通过固定环而固定在车桥轮毂上,其表面的一部分与所述轮毂上具有的凹槽形状互补,所述固定环插在该凹槽中。
前桥2的轮胎4a,4b,5a,5b一方面成对地4a,4b,另一方面成对地5a,5b与两个基本垂直的转向轴12相连,且优选地每对轮胎还相对于每一轴12对称地分布。这样的实施方案使得负载围绕旋转轴线均匀分布,这尤其可以减小底盘承受的机械应力。此外,旋转轴线与悬挂装置14,15的轴线重合。
用于承载的倾卸式车身16有利地位于悬挂装置14,15的顶部上。
而且,前桥2的转向轴12相对于纵向能够旋转超过至少90°,这将在下面详细说明。
如上所述,后桥3装有三个后臂6,7,8并包括六个成对分布在三个臂6,7,8上的轮胎9a,9b,10a,10b,11a,11b。一方面后臂6,7,8通过其一端17稳固地与底盘20相连;另一方面,它们分别通过其另一端21与悬挂装置24相连。这些悬挂装置还与底盘上部22相连,且其轴线与倾卸式车身16的旋转轴线23相交。
从而倾卸式车身16直接由车辆1不同的悬挂系统14,15,24支撑,悬挂系统本身直接与轮胎接触。如图3所示,当倾卸式车身16位于与空载情况相应的位置时,同样如此。
倾卸式车身16还通过两个伸缩活塞-缸体单元13与底盘20相连,这两个伸缩活塞-缸体单元13使倾卸式车身16能够通过其围绕轴线23旋转而倾卸其负载。使倾卸式车身旋转的装置可以是本领域技术人员公知的任何其它装置;具体地说,可以使这种装置独立于底盘,可以是以停在地面上的装置形式,也可以是以分成两个元件的形式,这两个元件中的一个与前桥悬挂装置相连,而另一个与后桥后臂之一相连。
如此,相对于传统车辆,车辆1的底盘结构可以显著简化。底盘结构的这种简化直接影响车辆的重量。而且,这使得能够提供相对自由的中间部分25,从而允许倾卸式车身16的底部穿过,所述倾卸式车身与传统车辆的车身形式不同。这种实施方案使得车辆具有相对较低的重心。
后桥的三个后臂6,7,8设计成能够升高。具体地说,中间臂7可以升高,例如通过与其相关的悬挂装置24,如果车辆没有运输负载,从而当轮胎10a,10b的不是经常使用时,不会使这些轮胎磨损。
具体地说,臂6和8可以升高,使得可以执行例如更换轮胎等的操作,这将在下面更详细地解释。
根据本发明的一个有利变化,车辆1后桥3轮胎9a和11b的基本功能是承担负载,它们不参与传递驱动动力。这种实施方案包括将轮胎9a和11b固定在自由旋转式的系统上,其使得所述轮胎9a和11b自由旋转。本发明不应该被理解为局限于这种实施方案:根据其它实施方案,轮胎9a和11b可以传递部分驱动动力。
根据本发明的其它实施方案,轮胎9a和11b可以永久地或者如上所述临时地参与传递部分驱动动力,或作为替代可变化地例如通过使用电动机来参与传递部分驱动动力。
本发明还具有安装在前桥2上的轮胎4b,5a,这些轮胎也参与传递驱动动力。如上所述,参考后桥3,从而轮胎4a,5b的唯一功能是承担负载。轮胎4b,5a传递部分驱动动力的事实可以改善车辆在曲线轨迹上的操纵性。实际上,当这些轮胎转向时,尤其是车辆1负载时,由前桥轮胎部分传递的动力可以有助于沿着轨迹前进。实际上,在一定的负载和行驶条件下将会发现,由于车辆不响应由前桥轮胎施加的转向,操纵这种车辆通过曲线轨迹是非常困难甚至是不可能的。此外,这些条件会导致前桥轮胎撕裂和损坏。
在图4中,车辆1如图所示处于允许对轮胎9b,10a,5a执行操作的情况中,尤其是允许更换轮胎的操作。
转向轴12,其与前桥2的悬挂装置15重合,允许相对于纵向旋转超过90°,使得能够在车辆运动过程中,将轮胎5a布置在轴向内侧,以这样的方式,轮胎5a的旋转轴线大致与车辆纵向的车辆前进方向重合。当然能够对另一个转向轴12进行同样的操作,其与悬挂装置14和轮胎4b重合。这种对这些轮胎的操作有利地通过将车辆置于缸体上实现,该缸体例如未在图中表示的与底盘相连的活塞-缸体单元。
车辆1、更具体地说是后臂6,8设计成使其相对易于直接对轮胎9b,10a,10b,11a进行操作,当车辆处于行驶状态时,这些轮胎不易接近。
出于该目的,车辆1具有两个装置18,19,这两个装置本身通过图中未表示的大致垂直的轴连接到底盘20上,允许根据所述大致垂直的轴旋转。
在旋转后臂前,将车辆预先置于图中未表示的,与底盘相连的,诸如活塞-缸体单元的缸体上。然后升高所述臂,从而固定在该位置上,而与所述臂相连的悬挂装置不是从底盘就是从后臂上分离,以便转动。然后使该臂围绕所述垂直轴旋转,使得操作者可以在轮胎的固定装置和/或所述后臂的车轮上进行操作。在图4中,后臂6已被如此旋转,以便于接近轮胎9b和10a。
图5表示组合旋转和悬挂装置27的例子,该装置27由悬挂柱28结合旋转轴29组成。旋转轴在轴向上有凹槽,以在转向情况中允许整个装置27驱动。旋转轴由旋转活塞-缸体转向单元30驱动,转向单元30通过方向盘驱动。这种驱动同时作用在前桥的两个装置27上。两个转向轴的独立控制由一块基于Jeantaud或Ackermann型原理的电路板进行控制。用于控制转向角的装置31确保该驱动系统控制良好。每一转向轴的该控制系统,公知地作为主系统,由安全系统补充,且更具体地在图5情况下,通过旋转活塞-缸体安全单元32补充。在转向轴之一或旋转活塞-缸体转向单元30的电子控制有故障的情况下,用所设计的旋转活塞-缸体安全单元32来接替,其允许更传统的驱动,根据这种驱动,两个旋转轴以相同角度被致动。例如,每一装置27的旋转活塞-缸体安全单元可以例如与液压回路相连,该液压回路确保两个装置27旋转相同的角度。
这样实现的车辆允许比当前车辆更大的载重量,达1000公吨。用于相同载重量,并在后桥上装有四个成对布置的轮胎,在前桥上装有两个轮胎的倾卸式车辆的设计已被仿真。
由于这种车辆不存在,因此不可能进行试验;然而,计算和仿真为本领域技术人员提供了简单的方法,对于指定的运输载荷,确定轮胎的尺寸和作用在轮胎上的压力,然后估计轮胎遭受的磨损和疲劳。
制造这种车辆所需的轮胎将具有85/65R72的尺寸,其对应于大约为4.60米的直径;该尺寸是个问题,因为其无法与可利用的运输工具和条件兼容。
已经进行的行驶仿真表明如上所述根据本发明的车辆能够行驶,轮胎磨损和轮胎使用寿命水平完全可接受,而根据传统设计制造的车辆会导致轮胎过早磨损和有限的使用寿命。
此外,全部尺寸的计算在所述两种车辆的基础上进行,获得的结果表明根据本发明的车辆的轴向宽度,在轴向上测量为10.60米。包括四个在所述车桥上成对排列的轮胎的车辆,以相同方法测量的轴向宽度为12.50米。所述两种车辆之间在尺寸上的差异使得可以预期:根据本发明的车辆沿着矿场中现有路线行驶运输载荷的能力大于现有车辆。
总之,显然根据本发明的车辆呈现出与良好轮胎耐磨性能和表现兼容的载重量,这些特征的结合无法通过现有可用的该类型车辆实现。

Claims (19)

1.一种重型车辆,例如运输车辆或“土木工程”车辆,其质量大于500公吨,装有直径大于3.5米,轴向宽度大于37英寸的径向结构轮胎,并包括前转向桥和后桥,前转向桥至少包括两个轮胎,后桥包括至少四个轮胎,且通过后桥传递至少部分驱动动力,其特征在于后桥包括至少两个后臂,每一后臂具有两个轮胎。
2.根据权利要求1所述的车辆,其特征在于后桥包括三个后臂。
3.根据权利要求1或2所述的车辆,所述车辆包括能够围绕大致水平的轴倾斜的倾卸式车身,其特征在于后臂单独地与悬挂系统相连,还在于悬挂系统的轴线与可倾斜倾卸式车身的旋转轴线相交。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的车辆,其特征在于至少一个后臂可升高。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的车辆,其特征在于每个轴向外侧的后臂与一个装置相连,该装置使得后臂能够围绕垂直于行驶平面的轴线旋转。
6.根据权利要求2-5中任意一项所述的车辆,其特征在于轴向内侧的后臂可以在垂直于行驶平面的纵向平面内旋转,在行驶平面的方向上处于至少为90°的角度上。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的车辆,其特征在于前桥包括四个轮胎,还在于这些轮胎成对地与大致垂直的转向轴相连。
8.根据权利要求7所述的车辆,其特征在于前桥两个成对的轮胎相对于所述转向轴对称分布。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的车辆,其特征在于前桥的悬挂装置与转向轴成为一体。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的车辆,前桥包括两个转向轴,其特征在于这两个转向轴单独致动,优选地受电路板控制。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的车辆,其特征在于后桥包括至少四个轮胎,还在于至少两个轮胎传递至少部分驱动动力。
12.根据权利要求1-11中任意一项所述的车辆,其特征在于后桥包括至少三个传递驱动动力的轮胎。
13.根据权利要求1-12中任意一项所述的车辆,其特征在于前桥包括至少两个传递部分驱动动力的轮胎。
14.根据权利要求1-13中任意一项所述的车辆,其特征在于前桥包括四个轮胎,还在于至少两个轮胎传递至少部分驱动动力。
15.根据权利要求1-14中任意一项所述的车辆,其特征在于至少一些传递驱动动力的轮胎由电动机致动。
16.根据上述权利要求中任意一项所述的车辆,其特征在于至少一些轮胎安装在轮毂上,轮毂通过形成胎圈座的第一安装环和确保所述第一环定位的第二固定环与后臂相连,具体是由于在轮廓上与轮毂上具有的凹槽互补,所述第一环与轮毂稳固地相连。
17.根据上述权利要求中任意一项所述的车辆,其特征在于后臂包括至少一些动力系统和/或传动装置。
18.根据上述权利要求中任意一项所述的车辆,其特征在于后臂包括至少一个制动装置。
19.一种对置于车辆后桥上的轮胎进行操作的方法,所述轮胎与另一个轮胎相连,且这两个轮胎一起与后臂相连,其特征在于所述方法包括下列步骤:
-将车辆置于一个位置上,在该位置中车辆支撑在至少一个缸体上,
-通过相关的悬挂装置升高后臂,
-将后臂固定在升高位置中,
-分离悬挂装置的一端,
-围绕一个垂直轴线旋转后臂,该轴线通过后臂与底盘稳固相连的端部。
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