一种承载轮及其使用方法

技术领域

本发明涉及轮胎技术领域，具体为一种承载轮及其使用方法。

背景技术

在园区经常会使用运输设备对货物进行转移，而对不同重物进行运输需要使用不同的运输设备，以降低对地面的压强，同时也能增加运输设备的抓地力，防止运输时轮胎与地面摩擦力过小而导致运输设备侧翻，但是都需要更换不同型号的运输设备，而且运输设备上的货物需要在不同地点分批次进行卸载，使用大型号的运输设备又会因轮胎较大而增加转向的难度。

因此，需要一种承载轮及其使用方法，解决承载轮对各个重量适应性差的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种承载轮及其使用方法，通过可控制宽度的轮胎来适应运输设备不同的负载，防止负载过大而导致运输设备对地面压强过大，同时也增加运输设备的抓地力，防止设备侧翻。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：该一种承载轮及其使用方法，包括由环形的第一环筒、第二环筒、橡胶块组成的轮胎和动力轴，所述第一环筒与所述第二环筒横截面均为“L”形且二者滑动连接，且所述第一环筒、所述橡胶块和所述第二环筒相互连接并在其之间形成环形的气压腔，所述动力轴设置于气压腔中间位置，且所述动力轴外表面设置有连接所述轮胎的支撑调节部件，所述第二环筒上还设置有控制部件，所述控制部件带动所述第一环筒与所述第二环筒相对移动并控制所述橡胶块的宽度。

通过采用上述技术方案，利用第一环筒、第二环筒、橡胶块的连接形成环形的气压腔，再通过气压腔和橡胶块将第一环筒与地面隔开，防止刚性接触，增加设备使用寿命，再利用控制部件带动第一环筒与第二环筒发生相对移动，能在使用时控制轮胎的宽度，既能增加轮胎与地面的接触面积，使得地面承受压强降低，又能增加运输设备与地面接触的横向宽度，防止侧翻。

本发明进一步设置为：所述控制部件包括控制筒和密封内筒，所述密封内筒设置于所述第二环筒外侧并与其之间形成滑槽，所述第一环筒一端与所述滑槽内壁滑动连接并密封设置，所述第一环筒位于所述滑槽内的端面开设有向内凹陷的气腔，所述气腔内壁滑动连接有延伸至所述滑槽外的控制筒，所述气腔内壁开设有滑腔，所述控制筒位于所述气腔内的端面固定连接有凸起，且所述凸起与滑腔内壁滑动连接并保持密封，所述凸起存在磁力，所述滑腔位于所述气腔开口与所述凸起之间的内壁固定连接有压力传感器，所述压力传感器靠近所述凸起的一端固定连接有与所述凸起之间存在相互排斥磁力的磁力环。

通过采用上述技术方案，利用第二环筒和密封内筒形成滑槽，再通过控制筒和第一环筒将滑槽两开口堵住并能进行滑动，再利用外界螺杆带动控制筒移动，同时控制筒插入气腔内并将气腔内腔密封，在控制筒移动时利用气腔内气压同步带动第一环筒进行移动，同时在第一环筒旋转时控制筒保持相对静止，完成连接。

本发明进一步设置为：所述支撑调节部件包括固定支撑杆和支撑筒，所述动力轴外侧环绕设置有支撑筒，所述支撑筒内壁与所述动力轴外表面之间通过若干固定支撑杆固定连接，所述支撑筒外表面与所述密封内筒内表面固定连接，且所述支撑筒与所述第一环筒之间、所述第一环筒与所述第二环筒之间通过连接组件连接。

通过采用上述技术方案，利用固定支撑杆、支撑筒和连接组件将轮胎与动力轴连接，并通过动力轴带动轮胎同步旋转，在轮胎旋转并带动运输设备移动时还能通过固定支撑杆减少对动力轴的冲击，增加设备实用性。

本发明进一步设置为：所述支撑调节部件还包括活动轴和活动支撑杆，所述动力轴靠近所述固定支撑杆的端面开设有向内凹陷并与所述活动轴滑动连接的控制腔，且所述活动轴与所述控制腔内壁之间通过弹性件固定连接，所述控制腔内壁开设有若干环绕分布的限位槽，所述控制腔内壁滑动连接有延伸至外环境的活动轴，所述活动轴位于所述控制腔内的端壁上固定连接有若干与所述限位槽内壁滑动连接的限位块，且所述限位槽限制所述限位块沿所述动力轴轴线方向移动，所述活动轴外表面与所述第一环筒内壁之间通过活动支撑杆固定连接。

通过采用上述技术方案，利用活动轴和活动支撑杆的结构，使得第一环筒在相对第二环筒移动时，能通过活动轴和活动支撑杆对第一环筒进行支撑，防止第一环筒伸出时失去支撑力而导致损坏，同时也能通过活动轴和活动支撑杆将动力轴的旋转传递给第一环筒，完成动力传递。

本发明进一步设置为：所述连接组件包括滑杆和转块，所述第一环筒靠近所述动力轴的内壁开设有与所述滑杆滑动连接的滑动槽，且所述滑杆另一端与所述支撑筒外表面固定连接，所述滑槽内壁开设有沿所述第一环筒与所述第二环筒相对移动方向延伸的转槽，位于所述滑槽内的所述第一环筒外表面固定连接有与所述转槽内壁滑动连接的转块。

通过采用上述技术方案，利用支撑筒和滑动槽的滑动连接结构、转块与转槽的滑动连接结构，使得动力轴带动支撑筒旋转，支撑筒再带动第一环筒旋转，第一环筒带动第二环筒旋转，完成动力连接。

本发明进一步设置为：所述控制筒远离所述第二环筒的开口内壁与所述动力轴外侧壁滑动连接，且所述控制筒远离所述第二环筒的端面固定连接有与所述第一环筒和所述密封内筒抵接的控制块。

通过采用上述技术方案，利用控制块与外界螺杆连接，再通过控制块带动控制筒移动，进而带动第一环筒相对第二环筒进行移动，同时利用控制筒与动力轴的连接、控制块与外界螺杆的连接以对第二环筒进行支撑，进一步地增加轮胎的稳定性。

本发明进一步设置为：所述橡胶块两端分别与第一环筒、第二环筒的端面固定连接并位于远离所述动力轴的一侧，所述橡胶块为橡胶材料并向外凸出。

通过采用上述技术方案，橡胶块受到气压腔内压强作用而向外凸起，当橡胶块与地面接触时运输设备与货物的重力通过橡胶块向地面施加压力，地面反作用于橡胶块并增加气压腔内压强，使得第一环筒和第二环筒受到压强作用而相互远离，同时橡胶块又受到压力而向气压腔内发生形变，进而增加橡胶块与地面的接触面积，增加运输设备的抓地力，防止侧翻，同时还能减少地面受到的压强，防止地面损坏。

本发明进一步设置为：所述活动支撑杆呈“<”形且其尖端与所述第一环筒内壁固定连接，其另一端与活动轴外表面固定连接。

通过采用上述技术方案，利用活动支撑杆的结构，使得第一环筒在移动并通过活动支撑杆带动活动轴移动时能增加活动支撑杆沿动力轴轴线方向的力学性能，增加使用寿命。

本发明进一步设置为：步骤一：在将控制块安装在车体上的螺杆、将动力轴安装在车体上的车轴后，向气压腔内通入气压并通过螺杆控制第一环筒和第二环筒之间的距离，再通过第一环筒带动活动轴移动；步骤二：将车轴驱动动力轴旋转，动力轴再通过固定支撑杆和活动支撑杆带动第一环筒、第二环筒旋转；步骤三：在行驶或是承载发生改变时通过螺杆调节第一环筒与第二环筒之间的距离。

通过采用上述技术方案，在正常使用时，通过控制控制块的移动来控制轮胎沿动力轴方向进行移动，增加轮胎与地面接触点的宽度，同时还能在运输设备负载发生变化时利用自身重力改变轮胎宽度，进一步地增加运输设备的抓地力。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

第一，利用控制块限制控制筒的位置、限位槽限制活动轴的位置，进而限制轮胎的最大宽度，防止轮胎被压缩时而导致第一环筒和第二环筒爆开，增加安全性以及实用性。

第二，在运输设备负载较大时，气压腔内压强增加并将第一环筒和第二环筒向两侧推开，进而增加轮胎的宽度，减少运输设备对地面的压强，同时增加轮胎的抓地力，防止地面损坏以及运输设备侧翻。

第三，在气压腔内胎压过小时，通过控制块推动第二环筒靠近第一环筒，而第一环筒受到限位槽的行程的限制处于距离动力轴最远位置，进而使得气压腔内空间减少，增加胎压，防止第一环筒直接与地面接触而损坏。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖视示意图；

图3为本发明图2中A处的结构示意图；

图4为本发明中第一环筒的结构示意图；

图5为本发明中密封内筒的结构示意图；

图6为本发明中第二环筒的结构示意图；

图7为本发明中控制筒的结构示意图；

图8为本发明中活动支撑杆的结构示意图。

图中：

11、动力轴；12、活动轴；13、限位槽；14、限位块；15、固定支撑杆；16、活动支撑杆；17、第一环筒；18、第二环筒；19、橡胶块；20、滑槽；21、转槽；22、转块；23、气腔；24、滑腔；25、控制筒；26、磁力环；27、压力传感器；28、密封内筒；29、支撑筒；30、滑杆；31、滑动槽；32、气压腔；33、控制块；34、控制腔；35、弹性件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明进行详细描述。

实施例：

该一种承载轮及其使用方法，如图1至图3所示，包括由环形的第一环筒17、第二环筒18、橡胶块19组成的轮胎和动力轴11，第一环筒17与第二环筒18横截面均为“L”形且二者滑动连接，且第一环筒17、橡胶块19和第二环筒18相互连接并在其之间形成环形的气压腔32，动力轴11设置于气压腔32中间位置，且动力轴11外表面设置有连接轮胎的支撑调节部件，第二环筒18上还设置有控制部件，控制部件带动第一环筒17与第二环筒18相对移动并控制橡胶块19的宽度，控制部件包括控制筒25和密封内筒28，密封内筒28设置于第二环筒18外侧并与其之间形成滑槽20，第一环筒17一端与滑槽20内壁滑动连接并密封设置，第一环筒17位于滑槽20内的端面开设有向内凹陷的气腔23，气腔23内壁滑动连接有延伸至滑槽20外的控制筒25，气腔23内壁开设有滑腔24，控制筒25位于气腔23内的端面固定连接有凸起，且凸起与滑腔24内壁滑动连接并保持密封，且凸起存在磁力，滑腔24位于气腔23开口与凸起之间的内壁固定连接有压力传感器27，压力传感器27靠近凸起的一端固定连接有与凸起之间存在相互排斥磁力的磁力环26，支撑调节部件包括固定支撑杆15和支撑筒29，动力轴11外侧环绕设置有支撑筒29，支撑筒29内壁与动力轴11外表面之间通过若干固定支撑杆15固定连接，支撑筒29外表面与密封内筒28内表面固定连接，且支撑筒29与第一环筒17之间、第一环筒17与第二环筒18之间通过连接组件连接。

如图2至图6所示，支撑调节部件还包括活动轴12和活动支撑杆16，动力轴11靠近固定支撑杆15的端面开设有向内凹陷并与活动轴12滑动连接的控制腔34，且活动轴12与控制腔34内壁之间通过弹性件35固定连接，控制腔34内壁开设有若干环绕分布的限位槽13，控制腔34内壁滑动连接有延伸至外环境的活动轴12，活动轴12位于控制腔34内的端壁上固定连接有若干与限位槽13内壁滑动连接的限位块14，且限位槽13限制限位块14沿动力轴11轴线方向移动，活动轴12外表面与第一环筒17内壁之间通过活动支撑杆16固定连接。

如图2和图3所示，连接组件包括滑杆30和转块22，第一环筒17靠近动力轴11的内壁开设有与滑杆30滑动连接的滑动槽31，且滑杆30另一端与支撑筒29外表面固定连接，滑槽20内壁开设有沿第一环筒17与第二环筒18相对移动方向延伸的转槽21，位于滑槽20内的第一环筒17外表面固定连接有与转槽21内壁滑动连接的转块22。

如图2和图7所示，控制筒25远离第二环筒18的开口内壁与动力轴11外侧壁滑动连接，且控制筒25远离第二环筒18的端面固定连接有与第一环筒17和密封内筒28抵接的控制块33。

如图1和图2所示，橡胶块19两端分别与第一环筒17、第二环筒18的端面固定连接并位于远离动力轴11的一侧，橡胶块19为橡胶材料并向外凸出。

如图2和图8所示，活动支撑杆16呈“<”形且其尖端与第一环筒17内壁固定连接，其另一端与活动轴12外表面固定连接。

如图1至图8所示，步骤一：在将控制块33安装在车体上的螺杆、将动力轴11安装在车体上的车轴后，向气压腔32内通入气压并通过螺杆控制第一环筒17和第二环筒18之间的距离，再通过第一环筒17带动活动轴12移动，步骤二：将车轴驱动动力轴11旋转，动力轴11再通过固定支撑杆15和活动支撑杆16带动第一环筒17、第二环筒18旋转，步骤三：在行驶或是承载发生改变时通过螺杆调节第一环筒17与第二环筒18之间的距离。

先将控制块33与车体上的螺杆连接，通过汽车上的伺服电机、丝杆结构带动丝杆上的螺杆进行移动，即通过伺服电机带动控制块33左右移动，其中，伺服电机由伺服电机控制器进行控制，且伺服电机控制器为SIMATIC S7-1500系列控制器，再将动力轴11与车体上的车轴连接，并使车轴与汽车的发动机动力连接，再通过打气泵向气压腔32内冲入合适的气压，同时利用伺服电机控制控制块33与动力轴11之间的距离，即通过伺服电机、螺杆和控制块33带动控制筒25移动，控制筒25卡入气腔23内并将其密封，控制筒25移动使气腔23左侧腔内气压增加，并使气腔23右侧腔内气压减少，其中控制筒25上的凸起与滑腔24内壁抵接并确保其两侧的密封性，利用气腔23内压强推动第一环筒17向左移动，第一环筒17与滑槽20内壁滑动连接并保持密封性，同时控制筒25远离第一环筒17的开口内壁与第二环筒18和密封内筒28抵接，使气压腔32内气压推动其位于远离第一环筒17最大位置时限制第二环筒18和密封内筒28的位置，防止其飞出，同时在运输设备负载增加时，橡胶块19对地面施加较大压力，且地面反向作用于橡胶块19并使其向气压腔32内凹陷，进而增加气压腔32内气压压强，气压腔32内气压增加进而将第一环筒17和第二环筒18向两侧推开，即第一环筒17远离控制筒25并拉伸弹性件35，使得气压腔32宽度增加，进一步地增加橡胶块19与地面的接触面积，降低地面所承受的压强，同时也增加运输设备的宽度，增加抓地力，防止运输设备侧翻，而在需要降低轮胎与地面的摩擦力时，还能通过伺服电机和螺杆带动控制块33靠近第一环筒17，使控制块33带动控制筒25和第二环筒18靠近第一环筒17，控制筒25再通过向气腔23左侧内腔施加压强并推动第一环筒17向左移动，而第一环筒17向左移动时拉伸弹性件35并增加对第一环筒17移动的阻碍力，进而增加气压腔32内的压强，增加气压腔32内压强对外界力的抵抗力，减少橡胶块19的形变量，进而减少橡胶块19与地面的摩擦力，其中限位槽13与限位块14滑动连接的结构又能限制活动轴12在控制腔34内滑动的最大行程，即控制筒25推动第一环筒17移动时，第一环筒17受到活动支撑杆16、活动轴12、限位块14和限位槽13的限制，在移动至最大行程时弹性件35处于最大拉伸状态，同时限位槽13防止第一环筒17飞出，且控制筒25继续移动即可对气压腔32内气体进行压缩，在缩小轮胎宽度的同时增加气压腔32内压强大小，既减少轮胎与地面之间的摩擦力，又缩小轮胎宽度，使得运输设备较小载荷时具备较为灵活的移动状态，并与运输，而在负载较大时又能通过控制控制筒25以远离第一环筒17方向进行移动，使得第一环筒17受到压强和弹性件35共同作用下以靠近第二环筒18方向进行移动，当第一环筒17移动至另一最大行程时，弹性件35处于最大压缩状态，且限位槽13限制限位块14继续移动，而控制筒25继续移动，并增加气压腔32内腔的大小，并增加轮胎的宽度，使得橡胶块19在受到地面反作用力时增加其凹陷程度，即增加橡胶块19与地面的接触面积，降低地面受到的压强，同时增加橡胶块19与地面的摩擦力，而在正常使用时，运输设备的负载变化改变橡胶块19凹陷的程度，进而改变气压腔32内压强大小，进而使第一环筒17受到外环境压强、气压腔32内压强、气腔23内压强共同作用的合力发生改变，即第一环筒17发生相对移动，自适应的改变轮胎的宽度与气压腔32内的压强，增加自我调节能力，其中固定支撑杆15连接动力轴11与支撑筒29，支撑筒29再与密封内筒28连接，而支撑筒29又通过滑杆30和滑动槽31的连接结构与第一环筒17连接，即为第一环筒17和密封内筒28提供支撑力，而第一环筒17与第二环筒18之间通过转块22与转槽21进行连接，为第二环筒18提供支撑，确保轮胎的稳定性，又有第一环筒17在进行相对移动时，利用活动支撑杆16连接第一环筒17与活动轴12，防止第一环筒17伸出时承受负载而发生变形，增加稳定性，同时“<”形的活动支撑杆16又能在第一环筒17发生移动时提供横向的支撑力，防止移动时活动支撑杆16被折断，而动力轴11旋转时通过限位槽13与限位块14的连接带动活动支撑杆16旋转，活动支撑杆16再带动第一环筒17旋转，动力轴11还通过固定支撑杆15带动支撑筒29旋转，支撑筒29带动密封内筒28旋转，第一环筒17通过转块22带动第二环筒18同步旋转，第一环筒17和第二环筒18共同带动橡胶块19旋转，完成轮子的正常运行，凸起为强磁力块，且凸起与磁力环26之间存在相互排斥的磁力，有压力传感器27能检测出气腔23右侧内腔对磁力环26压强作用力和控制筒25上凸起与磁力环26之间磁力的合力，进而检测控制筒25与第一环筒17的相对距离，进而检测出气压腔32内压强大小，再通过压力传感器27向伺服电机控制器提供信号，再通过伺服电机控制器控制伺服电机旋转，伺服电机再通过螺杆带动控制块33移动，方便控制，其中弹性件35为弹簧。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。