一种大型轮胎更换系统及更换方法与流程

本发明涉及工程机械领域，更具体地说，涉及一种大型轮胎更换系统及更换方法。

背景技术：

现有的大型铲运机都使用大型号轮胎，如26.5-25型号轮胎跟换周期为1000小时左右，每月需要更换多条轮胎。由于该轮胎笨重，轮辋及轮胎总重约1.5吨，传统换胎方法需要消耗5-6小时，需要人力7-8人，且人工换胎过程中存在较大安全隐患，劳动强度大，影响铲运机运行效率。在传统换胎过程中需要用大锤敲击轮辋，轮辋容易变形且使用寿命大大减少。

目前国内大型矿山使用扒胎机完成作业，但该设备成本昂贵，不适合规模使用，而小型矿山基本上都用人力换胎，劳动强度大，存在安全隐患。换胎过程中拆下轮辋螺母-将车轮与车桥分离-分离轮辋与橡胶轮胎-组装新橡胶轮胎与轮辋并充气-安装车轮到车桥上-安装轮辋螺母。目前将整胎从车桥上取下的难点在于没有受力点和较大拉力，需要人工向外重复晃动轮胎，一旦用力过猛造成车轮脱离车桥倒下，工人来不及躲避将造成较大伤害；解体(或组装)轮辋与轮胎的难点在于需要胎唇座圈向内侧移动，取出密封圈，此过程由于胎唇座圈受橡胶轮胎侧面支撑力，需要较大的力作用在胎唇座圈上克服轮胎侧面支撑力并保持，传统方法为大锤敲击胎唇座圈，多人用撬棍以轮辋基座上面的密封圈凹槽为支撑点，在大锤敲击胎唇座圈向内运动瞬间别住，此过程大锤敲击容易造成胎唇座圈变形，使用撬棍的工人需要用力保持，撬棍容易脱手造成附近工人伤害，同时造成安装或取下密封圈作业工人有被胎唇基座夹手的风险。现有扒胎机都是针对小型汽车或者货车用扒胎机，暂无针对大型轮胎的扒胎器，局限性较大。

中国专利申请，申请号201220580255.6，公开日2013年4月24日，公开了一种集千斤顶为一体的省力换胎装置，包括千斤顶和圆盘换胎器，所述圆盘换胎器固定在千斤顶的手柄上，所述圆盘换胎器设有上下两个圆盘、4个把手，把手固定在上下两个圆盘之间，把手的末端设有与轮胎上螺丝大小匹配的拧环；将千斤顶和圆盘换胎器有效结合起来，并将圆盘换胎器固定于千斤顶的手柄上，在千斤顶上升轮胎的过程中使得换胎器的把手旋转，拧下轮胎上的螺丝，操作简单，事半功倍，提高了效率。但此扒胎器，对于大型轮胎支撑力不足，且容易造成胎唇座圈变形。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的大型轮胎拆卸效率低、胎唇座圈变形、安全隐患大的问题，本发明提供了一种大型轮胎更换系统及更换方法。它具有轮胎拆卸效率高、有效保证座圈完好、拆卸安全的优点。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种扒胎器，包括扒胎器主体，所述的扒胎器主体由一根竖板和两块相互平行并垂直于竖板两端的横板构成，两块横板两端都各自设置有支撑板，一块横板中间设置有顶板，顶板所在面的两块支撑板分别垂直设置有拉扣I和拉扣II，另一块横板对称顶板所在的横板中央垂直设置有拉扣III，拉扣I、拉扣II和拉扣III中央设置有孔。

更进一步的，所述的支撑板宽度大于所在横板宽度，顶板宽度大于所在横板宽度。

更进一步的，包括扒胎器主体，还包括两个千斤顶、一根链条，链条穿过拉扣III孔，对称连接于拉扣III上，链条两端连接有挂钩，两个千斤顶一端分别顶于拉扣I、拉扣II对称反面的支撑板上，另一端顶于轮胎唇齿座圈上部。

更进一步的，扒胎器主体，还包括一个千斤顶、两根链条，千斤顶一端顶于顶板上，另一端通过道木顶于车桥上，两根链条一端分别连接拉扣I和拉扣II，另一端各自连接蝴蝶扣，蝴蝶扣与轮辋保险块安装点。

更进一步的，包括扒胎器主体、轮胎和轮辋更换部件、整胎更换部件，轮胎和轮辋更换部件包括两个千斤顶、一根链条，链条穿过拉扣III孔，对称连接于拉扣III上，链条两端连接有挂钩，两个千斤顶一端分别顶于拉扣I、拉扣II对称反面的支撑板上，另一端顶于轮胎唇齿座圈上部，整胎更换部件包括一个千斤顶、两根链条，千斤顶一端顶于顶板上，另一端通过道木顶于车桥上，两根链条一端分别连接拉扣I和拉扣II，另一端各自连接蝴蝶扣，蝴蝶扣与轮辋保险块安装点。

更进一步的，所述的链条上设置有链条调节器，通过链条调节器调节链条长度。保证了在进行工作时候，力矩的最优化，且不容易发生拆卸装置的晃动。

基于上述所述的轮胎拆卸系统的拆卸方法，其步骤如下：

步骤一、先安装整胎更换部件；

步骤二、增大千斤顶行程，将轮胎从车桥上取下；

步骤三、拆卸整胎更换部件，安装轮胎和轮辋更换部件；

步骤四、增大千斤顶行程，将轮胎和轮辋分离。

更进一步的，步骤二包括如下步骤：

(1)取下轮辋保险块，将蝴蝶扣锁住轮辋保险块安装点；

(2)使用道木垫住车桥端盖，另一端顶于千斤顶上；

(3)增大千斤顶行程，顶出整胎，取下整胎更换部件，使用撬棍分离整胎和车桥。

更进一步的，步骤四包括如下步骤：

(1)使用挂钩勾住轮辋上的螺栓孔；

(2)调整千斤顶位置，使得千斤顶顶端位于轮胎唇齿座圈上部；

(3)增大千斤顶行程，向下挤压轮胎唇齿座圈，使得轮胎唇齿座圈与轮辋基座上的密封圈凹槽产生间隙；

(4)取下或安装密封圈，拆卸或安装轮辋锁环，完成轮胎和轮辋拆卸或安装。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)、本发明的方案既可以针对轮胎和轮辋进行拆卸，也可以对整胎在车桥上的拆卸进行工作，配合使用轮胎和轮辋更换部件进行轮胎和轮辋之间的拆装，使用整胎更换部件将整个轮胎和车桥之间进行拆装，功能两用，对比与现有技术中只有单独一种功能做出了改进，整合了多种功能工具的功能，避免使用两套工具进行工作，节约部件、使用方便、实用性好；

(2)、扒胎器的支撑板宽度大于所在横板宽度，顶板宽度大于所在横板宽度，保证了千斤顶的受力面积足够，且使得千斤顶的受力可以均匀分散于所在面，使得进行工作时候受力均匀，安全性好；

(3)、在配合使用轮胎和轮辋部件，整胎更换部件时候，使用可以自由调节的链条、挂钩，使用道木作为支撑，有千斤顶即可完成整体的拆装功能，使用时通过拉力的拉马功能替代大锤敲击等操作，可以使轮辋缓慢受力，可减少对轮辋及轮胎损坏，增加轮辋使用寿命，可以保护轮辋，延长轮辋使用寿命；

(4)、本发明减少了人工操作换胎过程中劳动，缩短更换轮胎时间，将整套换胎时间缩短为30-40min，只需要2-3人操作即可轻松操作，并减少劳动强度并降低操作风险；该项目在更换轮胎量不大的情况下，可代替大型扒胎机作用，成本较低，适合更换轮胎量不多的矿山使用；

(5)、本套设备工具方便携带，整套工具重量仅20-30kg，制作成本低，且可随维修车辆到达任意地点使用，不受空间位置约束，机动性能强；

(6)、可根据不同轮胎尺寸，通过调整链条和扒胎器主体尺寸完成扒胎工作，链条连接轮辋，链条长度为千斤顶最低高度的4-5倍，补偿组装误差，适用范围广，保证了力矩的大小和更换系统不发生晃动，使用稳定。

附图说明

图1为本扒胎器主体的正面示意图；

图2为本扒胎器主体的俯视示意图；

图3为本扒胎器主体的侧面截面示意图；

图4为轮胎拆卸系统更换轮胎和轮辋连接示意图；

图5为轮胎安装系统在车桥上拆卸整胎示意图。

图中标号说明：

1、扒胎器主体；101、竖板；102、支撑板；103、顶板；104、拉扣I；105、拉扣II；106、拉扣III；107、横板；2、千斤顶；3、轮胎唇齿座圈；4、链条；5、挂钩；6、轮辋；7、道木；8、蝴蝶扣；9、车桥。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

现有的大型铲运机都使用大型号轮胎，如26.5-25型号轮胎跟换周期为1000小时左右，每月需要更换多条轮胎。由于该轮胎笨重，轮辋及轮胎总重约1.5吨，传统换胎方法需要消耗5-6小时，需要人力7-8人，且人工换胎过程中存在较大安全隐患，劳动强度大，影响铲运机运行效率。在传统换胎过程中需要用大锤敲击轮辋，轮辋容易变形且使用寿命大大减少。目前国内大型矿山使用扒胎机完成作业，但该设备成本昂贵，不适合我公司规模使用，而小型矿山基本上都用人力换胎，劳动强度大，存在安全隐患。

如图1、2、3所示，一种扒胎器，包括扒胎器主体1，所述的扒胎器主体1由一根竖板101和两块相互平行并垂直于竖板101两端的横板107构成，两块横板107两端都各自设置有支撑板102，一块横板107中间设置有顶板103，所述的支撑板102宽度大于所在横板107宽度，顶板103宽度大于所在横板107宽度。扒胎器主体1起杠杆作用，选用钢板制成，此处使用M10锰钢板，根据轮辋6直径选择合适的钢板厚度，钢板厚度为δ(mm)，轮辋直径d(in)in为单位寸，15<d<24时候δ＝8；25<d<30时候δ＝10；31<d时候δ＝12。

顶板103所在面的两块支撑板102分别垂直设置有拉扣I104和拉扣II105，另一块横板107对称顶板103所在的横板107中央垂直设置有拉扣III106，拉扣I104、拉扣II105和拉扣III106中央设置有孔。

如图4、5所示，包括上述扒胎器的大型轮胎更换系统，包括扒胎器主体1、轮胎和轮辋更换部件、整胎更换部件，轮胎和轮辋更换部件包括两个千斤顶2、一根链条4，链条4穿过拉扣III106孔，对称连接于拉扣III106上，链条4两端连接有挂钩5，两个千斤顶2一端分别顶于拉扣I104、拉扣II105对称反面的支撑板102上，另一端顶于轮胎唇齿座圈3上部，整胎更换部件包括一个千斤顶2、两根链条4，千斤顶2一端顶于顶板103上，另一端通过道木7顶于车桥9上，两根链条4一端分别连接拉扣I104和拉扣II105，另一端各自连接蝴蝶扣8，蝴蝶扣8与轮辋6保险块安装点。所述的链条4上设置有链条调节器，通过链条调节器调节链条4长度，补偿组装误差。蝴蝶扣8以及链条4为2吨型，安全系数为5倍。千斤顶2起施力作用，使用5吨型千斤顶2。道木7由木头制成，垫在车桥9桥壳端盖上，木质的道木7使车桥9桥壳端盖均匀受力，保护车桥9桥壳。扒胎器主体1后，轮胎和轮辋更换部件、整胎更换部件组合连接，可起到不同作用。

轮胎拆卸系统的拆卸方法，其步骤如下：

步骤一、先安装整胎更换部件；

步骤二、增大千斤顶行程，将轮胎从车桥9上取下；

步骤二包括如下步骤：

(1)取下轮辋6保险块，链条4连接轮辋6时候，调节链条4长度为千斤顶2最低高度的4-5倍，将蝴蝶扣8锁住轮辋6保险块安装点；

(2)使用道木7垫住车桥9端盖，增大端盖受力面积从而保护端盖，另一端顶于千斤顶2上；

(3)增大千斤顶2行程，顶出整胎，待整胎拉出一定行程后，取下整胎更换部件，使用撬棍分离整胎和车桥9。

步骤三、拆卸整胎更换部件，安装轮胎和轮辋更换部件；

步骤四、增大千斤顶行程，将轮胎和轮辋6分离。步骤四包括如下步骤：

(1)链条4连接轮辋6时候，调节链条4长度为千斤顶2最低高度的4-5倍，使用挂钩5勾住轮辋6上的螺栓孔；

(2)调整千斤顶2位置，使得千斤顶2顶端位于轮胎唇齿座圈3上部；

(3)增大千斤顶2行程，向下挤压轮胎唇齿座圈3，使得轮胎唇齿座圈3与轮辋6基座上的密封圈凹槽产生间隙；

(4)取下或安装密封圈，拆卸或安装轮辋6锁环，完成轮胎和轮辋拆卸或安装。

本发明利用轮辋6自身结构特点，需找合适的着力点保险块凹槽与车桥9端盖，然后利用拉马原理，将车轮与车桥9分离；利用反拉马原理，着力点为轮辋6螺栓孔和轮胎唇齿座圈3，将轮胎唇齿座圈3向内推动。考虑到操作简便性，设计工具集成上述两种功能，并兼顾制作成本，所以用扒胎器主体和不同的拆卸工具，使用不同连接的方式完成不同操作。本方案可操作性好，功能齐全，结构简单，成本低。

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于，扒胎器主体1只包含整胎更换部件，包括两个千斤顶2、一根链条4，链条4穿过拉扣III106孔，对称连接于拉扣III106上，链条4两端连接有挂钩5，两个千斤顶2一端分别顶于拉扣I104、拉扣II105对称反面的支撑板102上，另一端顶于轮胎唇齿座圈3上部。整胎更换部件进行工作时候，轮辋6自身结构特点，需找合适的着力点保险块凹槽与车桥9端盖，然后利用拉马原理，将车轮与车桥9分离，方便、可操作性好，结构简单，成本低。

实施例3

实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于，扒胎器主体1只包含轮胎和轮辋更换部件，包括扒胎器主体1，还包括一个千斤顶2、两根链条4，千斤顶2一端顶于顶板103上，另一端通过道木7顶于车桥9上，两根链条4一端分别连接拉扣I104和拉扣II105，另一端各自连接蝴蝶扣8，蝴蝶扣8与轮辋6保险块安装点。利用反拉马原理，着力点为轮辋6螺栓孔和轮胎唇齿座圈3，将轮胎唇齿座圈3向内推动。本方案使用方便、可操作性好，结构简单，成本低。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。