一种双用途组合车轮及公路与铁路的转换行驶平台

技术领域

本发明涉及一种车轮，特别是能在铁路和公路上通用的一种双用途组合车轮及公路与铁路的转换行驶平台。

背景技术

长期以来，陆上交通分别是以火车为主的轨道运输和汽车为主的公路运输。

轨道运输优点有运载量大，行驶速度快，事故率低等，安全准时等特点，适合于大载量的远距离运输。轨道摩擦系数小，节省燃料。轨道运输还可用电力驱动而不烧油，能节约石油资源，保护环境。轨轮由钢材制成，对比汽车轮可节省橡胶资源，还有铁路维修费用较少等优点，因此轨道运输成本很低，以致轨道交通至今仍占有很大的运输市场优势。

公路运输的优点是，公路交通灵活方便，货物在运输中不用再周转，可实现点对点的零担物流，在运输中显得非常重要。公路可供多种车辆行驶，具有多样性，适应性，灵活性，车辆维修方便等重要特点，这就是公路在陆路交通上不可缺少而又得到广泛普及的主要原因。

早期曾经有人综合铁路和公路交通的各种特点，设计出多种既能行驶在铁路又能行驶在公路上的车辆。这类改型车辆以汽车为主，例如在一些改型车的结构上，保留了胶轮，采用液压操控小轨轮方式，虽实现车辆在两种道路上交换行驶，但由于结构复杂和操作麻烦，承载力不足等原因，没能得到推广应用。

传统火车轨轮是单轮缘结构，轨轮与车轴是紧固连接，用两个轨轮在车轴上组成一个轮对，卡在钢轨上行驶。

轮缘是用于接触钢轨侧面控制火车行驶方向，单轮缘轨轮的缺点是控轨能力差，对轨道有排斥性，轮对结构粗大笨重，行驶中防侧向力不足。但单轮缘对轨距变化不敏感，大多能自行应对，岔道时也较方便，这是目前火车轨轮广泛应用单轮缘结构的主要原因。

卡车的橡胶轮胎，有橡胶层与压缩气体双重结合的弹性，橡胶地面磨擦性能好等特点，能在硬化路面上行驶达到灵活方便的运输目的。

发明内容

本发明的目的是提供可安装在载重汽车上的一种双用途组合车轮及公路与铁路的转换行驶平台，所装车辆能在公路和铁路这两种道路上行驶，具有适用性好，转换道路方便，结构简单，易维修等特点。

本发明的目的是通过下述技术方案实现：

本发明的双用途组合车轮分为双轮组和单轮组。

一种双用途组合车轮，所述双用途组合车轮的双轮组，其包括两个改装胶轮、两个对接器、一个双轮缘轨轮和多个缓冲胶圈，

所述改装胶轮包括钢圈和多个安装用的螺杆；

所述双轮缘轨轮包括轮辋、轮辐和关节轴承，所述轮辋包括有双轮缘和中部凹陷的踏面，所述双轮缘、踏面是轨轮与轨道接触的部位，用于接轨、控轨行驶；轮辋内圈是轮辐，所述轮辐包括有内球面孔和多个轮辐孔，所述轮辐孔呈一个圈状分布在轮辐上，轮辐中心有内球面孔，其孔壁呈内球面形；所述的关节轴承处于轨轮的中心位置；

所述的改装胶轮、对接器和双轮缘轨轮都在汽车轮毂轴上同轴联装；用两个改装胶轮的钢圈紧贴对接器作相对设置，两个改装胶轮的中间夹装双轮缘轨轮，缓冲胶圈分别装入双轮缘轨轮的每个轮辐孔中，对接器的对接管装入缓冲胶圈的套管中，螺杆通过对接管的内孔，将改装胶轮、对接器与双轮缘轨轮紧固在汽车轮毂上，使双轮缘的两个外侧面分别紧贴改装胶轮。

进一步地，所述关节轴承包括内球面孔、轴承内圈和楔块，所述轴承内圈外径呈外球面形，为便于装配，等分切为多个轴承瓦，在相邻的轴承瓦之间有缺口，可装入截面相同的楔块，在内球面孔内，配装成一个滑动配合的以球面形为中心，可偏转摆动的关节轴承，装成的关节轴承有内孔。

进一步地，所述对接器为一个圆环形板与多个对接管固接而成，对接管呈一圈状设置在所述圆环形板的同一面上与圆环形板垂直，所述对接管的中空管道贯穿圆环形板，中空管道可配装紧固用的安装螺杆；圆环形板中部的内孔可装配在汽车的轮毂轴上；

所述对接器是以两个为一组，在汽车轮毂轴上以对接管相对装配。

进一步地，所述缓冲胶圈为弹性体材料包裏一个中空内孔的套管形成，缓冲胶圈可装入双轮缘轨轮的轮辐孔中，套管的中空内孔配装对接管。

进一步地，所述改装胶轮的胶胎侧面添加有环形冷却水道，双轮缘的两个外侧面分别紧贴两个改装胶轮的冷却水道。

一种双用途组合车轮，所述双用途组合车轮的单轮组，其包括一个双轮缘轨轮、一个改装胶轮、两个对接器、多个缓冲胶圈和一个前轮副；

所述改装胶轮包括钢圈和多个安装用的螺杆；

所述双轮缘轨轮的结构与上述双轮组中的双轮缘轨轮相同；

改装胶轮的钢圈紧贴一个对接器，所述前轮副紧贴另一个对接器，改装胶轮和前轮副中间夹装双轮缘轨轮，缓冲胶圈分别装入双轮缘轨轮的每个轮辐孔中，对接器的对接管装入缓冲胶圈的套管中，螺杆通过对接管的内孔，将改装胶轮、前轮副压板、对接器和双轮缘轨轮紧固在在汽车前轮毂上，使双轮缘的两个外侧面分别紧贴改装胶轮和前轮副的胶压圈。

所述改装胶轮的胶胎侧面添加有环形冷却水道，双轮缘的一个外侧面紧贴改装胶轮的冷却水道。

所述前轮副是用于配合汽车的单轮组安装而增设，所述前轮副包括有胶压圈和压板，所述胶压圈呈中空的圆圈状，设有胶压圈内腔，所述的内腔可充入气体；所述压板呈圆盘状，有凹凸两面和与钢圈一致相同的螺杆安装孔及内孔；胶压圈设置在压板的圆盘靠外侧处与压板连接。

所述的单轮组中的胶胎、关节轴承、对接器和缓冲胶圈的结构与上述双轮组中的结构相同。

所述的双轮组和单轮组设置在汽车轮轴两端，单轮组安装在前轮轴，双轮组安装在后轮轴，前、后轴双轮缘轨轮的轮距相同，轮缘一致对齐。

应用于上述的双用途组合车轮的公路与铁路的转换行驶平台，所述平台的平面布局呈长方形用于连接公路，平台的终端与一种用于本发明的高轨交接，平台设有定位凸道和胶轮道，所述定位凸道居中，定位凸道两边是胶轮道，所述定位凸道用于吻合车轮胶胎内侧将车轮定位，能使轨轮对齐高轨，所述定位凸道的平面中轴线与高轨所辅的铁路平面中轴线对齐，所述转换行驶平台可采用钢筋混凝土结构或钢结构制成。

进一步地，所述胶轮道连接公路，经定位凸道，胶轮道的终端有斜坡道与高轨交接。

进一步地，所述定位凸道的长度超过车身的长度，宽度与车轴两端胶轮的内侧距离一致，高度不超过胶胎侧面的胎缘。

综上，本发明的特点是，车轮组行驶高轨时，车轮的充气胶胎呈离地悬挂状态，其功能转变为弹性气囊体挟持双轮缘轨轮，所述被挟持的双轮缘轨轮以关节轴承为中心，具备摆动偏转的特点。本发明用轮胎的弹性夹装双轮缘轨轮这种方法来克服在轨行驶时，因岔道、弯道、轨道扭曲产生的轨距偏差等多种障碍，也能使车辆在轨行驶中如因侧风产生的横向冲击力、因轮轨产生振动、噪声等及一些非正常状态导致的多种问题得到解决，其结构相对简单。

轮胎夹装双轮缘轨轮，利用气囊的弹性效应使轨轮偏转克服障碍后又能回到原位正常行驶。轨轮采用双轮缘结构，每个轨轮都具有独自的控轨能力，无排斥轨道现象，增强车辆在轨行驶的可靠性；取消单轮缘轨轮笨重的轮对结构和转向器等结构，能简化车辆底盘结构设计，减轻重量。胶胎上的水道配上车载水冷循环系统，除了对胶胎、轨轮实施冷却，还可在水道的结构设计上，对夹装轨轮的胶压力大小进行控制、调整，能综合性的解决多种技术问题。而且还具有转换道路方便，适用性好，结构简单，易维修的特点。

附图说明

图1是本发明实施例中改装胶轮与对接器配装的结构示意图；

图2是本发明实施例中对接器的侧面剖视示意图；

图3是本发明实施例中双轮缘轨轮结构示意图；

图4a是本发明实施例中双轮组侧向局部剖视的示意图；

图4b是图4a I处的放大示意图；

图5是本发明实施例中单轮组侧向局部剖视的示意图；

图6是本发明实施例中关节轴承内圈组成的示意图；

图7是图6 A-A的剖视图；

图8是实施例中转换平台局部示意图；

图9是图8的左视示意图。

图中，1.改装胶轮 2.螺杆安装孔 3.对接器 3-1.对接管 3-2.圆环形板 4.水道 5.钢圈 6.胶胎 7.双轮缘轨轮 8.轮辋 9.轮辐 10.轮辐孔 11.轴承内圈12.轴承内孔 13.轮毂轴 14.内球面孔 15.螺杆 16.踏面 17.双轮缘 18.汽车轮毂19.高轨 20.缓冲胶圈 21.套管 22.胶压圈 23.胶压圈内腔 24.压板 25.前轮副26.楔块 27.缺囗 28.轴承瓦 29.外球面 30.定位凸道 31.斜坡道 32.胶轮道。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本发明的技术方案进行完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

本发明的一种双用途组合车轮，是用载重汽车胶轮，在原结构的基础上进行改装，成为一种改装胶轮1，再与一种特别设计的双轮缘轨轮7共同组合，安装在汽车轮毂18上，形成本发明的双用途车轮组，所装该组合车轮的车辆，是用改装胶轮1行驶公路，双轮缘轨轮7行驶铁路，达到本发明的使用目的。配合本发明实施的还设计有对接器3、缓冲胶圈20、前轮副25等零配件和专用的转换行驶平台、高轨19。

本发明参照传统载重汽车的前、后车轮布局，以胶轮的组合数，分双轮组和单轮组两种组合形式，分前后安装使用。

参照图1图2图3图4a和图4b所示，一种双用途组合车轮，所述双用途组合车轮的双轮组，其包括两个改装胶轮1、两个对接器3、一个双轮缘轨轮7和多个缓冲胶圈20；

所述改装胶轮1包括钢圈5和多个安装用的螺杆15；

所述双轮缘轨轮7包括轮辋8、轮辐9和关节轴承，所述轮辋8包括有双轮缘17和中部凹陷的踏面16，所述双轮缘17、踏面16是轨轮与轨道接触的部位，用于接轨、控轨行驶；轮辋8内圈是轮辐9，所述轮辐9包括有内球面孔14和多个轮辐孔10，所述轮辐孔10是多个圆孔组成，呈一个圈状分布在轮辐9上，轮辐9中心有内球面孔14，其孔壁呈内球面形；所述的关节轴承处于轨轮的中心位置；所述轮辐孔10的孔数及分布方式和每个孔的中心位置，与钢圈5的螺杆安装孔2的分布和每个孔的中心位置一致；轴承内圈11的轴承内孔12，是与轮毂轴13配装，所述轮毂轴13是与轮毂18固接一体的，安装在汽车轮轴上共同转动；

所述双轮组的装配，是将所述的改装胶轮1、对接器3和双轮缘轨轮7都在汽车轮毂轴18上同轴联装；用两个改装胶轮1的钢圈5紧贴对接器3作相对设置，两个改装胶轮1的中间夹装双轮缘轨轮7，缓冲胶圈20分别装入双轮缘轨轮7的每个轮辐孔10中，对接器3的对接管3-1装入缓冲胶圈20的套管21中，螺杆15通过对接管3-1的内孔，将改装胶轮1、对接器3与双轮缘轨轮7紧固在汽车轮毂18上，使双轮缘17的两个外侧面分别紧贴改装胶轮1。

进一步地，如图1图2所示，所述对接器3为一个圆环形板3-2与多个对接管3-1固接而成，对接管3-1呈一个圈状设置在所述圆环形板3-2的同一面上与圆环形板3-2垂直，所述对接管3-1的中空管道贯穿圆环形板3-2，中空管道可配装紧固用的安装螺杆15；圆环形板3-2中部的内孔可装配在汽车的轮毂轴13上；

所述对接器3是以两个为一组，在汽车轮毂轴13上以对接管3-1相对装配。每个对接管3-1的孔中心位置与钢圈5上的每个螺杆安装孔2的中心位置一致。

进一步地，如图4a和图4b所示，所述缓冲胶圈20是用弹性体材料包裏一个钢质中空内孔的套管21形成，缓冲胶圈20可装入双轮缘轨轮的轮辐孔10中，套管21的内孔配装对接管3-1。

参照图3图4a图6图7所示，轴承内圈11包括有三个楔块26，所述轴承内圈11外径呈外球面29形，为便于装配，将等分切为三个轴承瓦28，在相邻的轴承瓦28之间有缺口27，可装入截面相同的楔块26；轴承瓦28配合楔块26在内球面孔14内，配装成一个以球面形滑动配合，可偏转摆动的关节轴承，配装成的轴承内圈11有内孔12。

参照图1、图2、图3和图5，一种双用途组合车轮，所述双用途组合车轮的单轮组，其包括一个双轮缘轨轮7、一个改装胶轮1、两个对接器3、多个缓冲胶圈20和一个前轮副25；

所述改装胶轮1包括钢圈5和多个安装用的螺杆15；

所述双轮缘轨轮7的结构与上述双轮组中的双轮缘轨轮7相同；

所述单轮组装配是：改装胶轮1的钢圈5紧贴一个对接器3，所述前轮副25紧贴另一个对接器3，改装胶轮1和前轮副25中间夹装双轮缘轨轮7，缓冲胶圈20分别装入双轮缘轨轮7的每个轮辐孔10中，对接器3的对接管3-1装入缓冲胶圈20的套管21中，螺杆15通过对接管3-1的内孔，将改装胶轮1、前轮副压板24、对接器3和双轮缘轨轮7紧固在在汽车前轮毂上，使双轮缘17的两个外侧面分别紧贴改装胶轮1和前轮副25的胶压圈22。

所述改装胶轮1的胶胎6侧面添加有环形的冷却水道4，双轮缘17的一个外侧面紧贴改装胶轮1的冷却水道4。

所述前轮副25是用于配合汽车的单轮组安装而增设，所述前轮副25包括有胶压圈22和压板24，所述胶压圈22呈中空的圆圈状，设有胶压圈内腔23，所述的内腔可充入气体；所述压板24呈圆盘状，有凹凸两面和与钢圈5一致相同的螺杆安装孔及内孔；胶压圈22设置在压板24的圆盘靠外侧处与压板24连接。

所述单轮组的关节轴承、对接器3和缓冲胶圈20的结构与上述双轮组中的结构相同。

如图8图9所示，应用于本发明双用途组合车轮的公路与铁路转换行驶平台，所述平台的平面布局呈长方形用于连接公路，平台的终端与一种用于本发明的高轨19交接，平台设有定位凸道30和胶轮道32，所述定位凸道30居中，定位凸道30两边是胶轮道32，所述定位凸道30用于吻合车轮胶胎内侧将车轮定位，能使轨轮对齐高轨19，所述定位凸道30的平面中轴线与高轨19所铺设的铁路平面中轴线对齐，所述转换行驶平台可采用钢筋混凝土结构或钢结构制成。

进一步地，所述胶轮道32连接公路，经定位凸道30，胶轮道32的终端有斜坡道31与高轨19交接；所述定位凸道30的长度超过车身的长度，宽度与车轴两端胶轮的内侧距离一致，高度不超过胶胎6侧面的胎缘。

高轨19的高度是在双轮缘轨轮7上轨行驶时，以胶胎6不接触铁道的枕木、道碴并留有安全距离而设定。

以上公开的本发明的优选实施例，只是帮助阐述本发明，不限制本发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。