一种用于轮胎更换的工具车的制作方法

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种用于轮胎更换的工具车。

背景技术：

现市场重型货车轮胎更换主要采用人工现场更换的办法，方式多采用先用千斤顶支撑车桥或板簧，使轮胎离地后用省力扳手拆卸螺栓，然后人工借助撬棍分离轮胎与车桥。由于这些大型车辆的轮胎重量较重，因此人工拆卸更换轮胎十分耗费劳力。少数货车会配备拉马小车辅助拆卸和安装轮胎，这种拉马小车占用的体积空间大，自动化程度低，不适合随车配置。

中国发明专利申请cn111070981a公开了一种自行走式折叠轮胎快换车，快换车在折叠收回时，需要通过手动将插销从工作插销孔中拔出，再人工摆动摆臂构件，使插销插入折叠插销孔中，机械化程度低，且耗时费力。

此外，现主要轮式轮胎小车越野性能差，不利于在野外工作，容易陷入到地里。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可折叠的用于轮胎更换的工具车，通过起竖油缸实现该工具车的高效折叠。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于轮胎更换的工具车，包括履带底盘、竖向布置的门架，以及安装于门架上的夹具，所述夹具用于夹抱或松开轮胎；以所述履带底盘的前后方向为x轴、以所述履带底盘的左右方向为y轴、以所述履带底盘的高度方向为z轴建立直角坐标系，所述门架的底端与履带底盘沿x轴方向的一端通过第一铰接轴铰接；所述履带底盘和门架之间连接有用于支撑所述门架的第一伸缩缸，所述第一伸缩缸的一端通过第二铰接轴与门架铰接，所述第一伸缩缸的另一端通过第三铰接轴与履带底盘铰接，所述第一铰接轴、第二铰接轴和第三铰接轴均沿y轴方向布置。

由此，通过起竖油缸实现升降门架的高效折叠，从而实现工具车在运输和工作状态之间的机械化切换。折叠后的快换车能安放在随车保障车的侧面的工具舱中，不占用其它额外空间。

并且，起竖油缸的伸缩可实现轮胎前后俯仰的调整，履带可以独立前进后退，同进同退可实现轮胎的前进后退调整，且履带反向进退，可实现轮胎的左右偏转调整。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述门架通过轴向方向沿x轴布置的回转支承与夹具相连，以使所述夹具能够相对门架回转。夹具与起升门架通过回转支承连接，可相对转动，可实现轮胎轴向旋转的调整。

所述门架包括与履带底盘和第一伸缩缸均铰接的外门架，和设于外门架内的内门架，所述内门架和外门架滑动连接，且所述内门架仅能相对外门架沿z轴移动，所述回转支承安装于所述内门架上。

所述外门架和内门架之间连接有沿z轴方向布置的第二伸缩缸。第二伸缩缸可实现轮胎上下高度的调整。

所述夹具包括两个沿水平方向间隔设置的侧抱腿，以及设于两个侧抱腿上方的上抱腿，两个侧抱腿和上抱腿形成三角关系，所述上抱腿和侧抱腿均用于与轮胎的外圆周面抵接；

所述上抱腿和侧抱腿之间连接有支腿结构，两个支腿结构位于同一竖直平面内，所述竖直平面为y轴和z轴构成的平面；两个侧抱腿和上抱腿之间设有夹具架，所述夹具架与门架相连；

所述夹具架的上端通过沿z轴方向布置的第三伸缩缸与上抱腿相连，所述支腿结构包括摆腿和连杆组件，所述摆腿的一端与侧抱腿相连，所述摆腿的另一端与夹具架铰接，所述摆腿的中部通过第四铰接轴与连杆组件铰接，所述第四铰接轴垂直于两个支腿结构构成的竖直平面；所述连杆组件与上抱腿和夹具架均铰接，所述连杆组件可在第三伸缩缸的驱动下带动摆腿在两个支腿结构构成的竖直平面内绕所述第四铰接轴旋转。

所述连杆组件包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第一连杆的一端、所述第二连杆的一端，以及所述第三连杆的一端通过第五铰接轴铰接，所述第一连杆的另一端与上抱腿铰接，所述第二连杆的另一端与摆腿的中部铰接，所述第三连杆的另一端与夹具架铰接。

夹具油缸的伸缩可驱动三个夹腿的张合，可实现轮胎的抱紧与松开。

所述上抱腿和侧抱腿均相对所述竖直平面向外延伸，所述上抱腿和侧抱腿均能够折叠至与所述竖直平面平行。

所述夹具架上开设有用于与回转支承的内圈固连的安装孔。

所述履带底盘包括与门架铰接的履带架，以及分设于履带架沿y轴方向两侧的履带，所述履带和履带架滑动连接，且所述履带仅能相对履带架沿y轴方向移动以靠近或远离所述履带架。履带左右可独立伸缩，可实现轮胎左右平移的调整。

所述履带和履带架之间连接有沿y轴方向布置的第四伸缩缸。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的用于轮胎更换的工具车，通过起竖油缸实现升降门架的高效折叠，从而实现工具车在运输和工作状态之间的机械化切换。折叠后的快换车能安放在随车保障车的侧面的工具舱中，不占用其它额外空间。

2、本实用新型的工具车采用履带式行走机构，可解决普通快换车无法在野外越野问题；

3、轮胎相对于地面，有前进后退，左右摆转，左右平移、前后俯仰、上下升降，轴心旋转，夹抱松紧8个自由度，能完全解决轮胎与车桥对正的问题。

4、三个抱腿可以同松同紧，对轮胎对心有很好对中作用，不会产生偏心的问题。

附图说明

图1为本实用新型的用于轮胎更换的工具车的结构示意图。

图2为履带底盘的结构示意图。

图3为升降门架的结构示意图。

图4为夹具的结构示意图。

图5为工具车自由度的示意图。

图6为折叠后的工具车的示意图。

图7为工具车进舱的示意图。

图8为工具车出舱的示意图。

图例说明：1、履带底盘；11、履带架；2、第一伸缩缸；3、门架；31、外门架；32、内门架；33、第二伸缩缸；34、回转支承；4、夹具；41、上抱腿；42、第一连杆；43、夹具架；431、安装孔；44、第二连杆；45、摆腿；46、第三连杆；47、第三伸缩缸；48、侧抱腿；5、回转马达；6、覆盖件；7、电气系统；8、操作系统。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1所示，本实施例的用于轮胎更换的工具车，包括履带底盘1、竖向布置的门架3，以及安装于门架3上的夹具4。现以履带底盘1的前后方向为x轴、以履带底盘1的左右方向为y轴、以履带底盘1的高度方向为z轴建立直角坐标系进行阐述说明。

履带底盘1包括与门架3铰接的履带架11，以及分设于履带架11沿y轴方向两侧的履带。履带架11上设有覆盖件6、电气系统7和操作系统8。

履带和履带架11滑动连接，且履带仅能相对履带架11沿y轴方向移动以靠近或远离履带架11。履带和履带架11之间连接有沿y轴方向布置的第四伸缩缸。

如图2所示，履带包括右履带12和左履带16，右履带12和左履带16与履带架11水平滑动连接。具体地，履带架11底部固定有两个沿x轴方向间隔布置的大套管，该大套管沿y轴方向延伸，履带与履带架11相对的一端固定有小套管，该小套管滑设于相应的大套管中。

履带与履带架11的滑动连接还可设置为：在履带架11底部开设两条沿y轴方向的滑槽，滑槽中滑设有尼龙滑块，该尼龙滑块与相应的履带固连。

第四伸缩缸包括右履带水平缸17和左履带水平缸15，右履带水平缸17两头分别与右履带12和履带架11铰接；左履带水平缸15两头分别与左履带16和履带架11铰接。

右履带12上安装有右行走马达13，左履带16上安装有左行走马达14，右行走马达13和左行走马达14同向旋转，实现整车前进后退；右行走马达13和左行走马达14逆向旋转，实现整车左转右转。

左履带水平缸15和右履带水平缸17同缩，实现整车运输最小尺寸，全伸实现工作状态，左履带水平缸15和右履带水平缸17反向伸缩，实现整车上装左右平移。

履带架11朝向门架3的一端设有底盘铰接座18，外接升降门架3。

门架3的底端与底盘铰接座18通过第一铰接轴铰接；履带底盘1和门架3之间连接有用于支撑门架3的第一伸缩缸2，第一伸缩缸2的一端通过第二铰接轴与门架3铰接，第一伸缩缸2的另一端通过第三铰接轴与履带底盘1铰接，第一铰接轴、第二铰接轴和第三铰接轴均沿y轴方向布置。

门架3通过轴向方向沿x轴布置的回转支承34与夹具4相连，门架3上安装有驱动回转支承34的内圈旋转的回转马达5，以使夹具4能够相对门架3回转。夹具4用于夹抱或松开轮胎。

如图3所示，门架3包括与履带底盘1和第一伸缩缸2均铰接的外门架31，和设于外门架31内的内门架32，内门架32和外门架31滑动连接。具体地，外门架31沿z轴方向布置的门架板的内壁面上开设有滑槽，内门架32朝向外门架31的外壁面上设有滑块，该滑块滑设于相应的滑槽中。

外门架31和内门架32之间连接有沿z轴方向布置的第二伸缩缸33，以使内门架32仅能相对外门架31沿z轴移动且固定在预设位置。回转支承34安装于内门架32上。

回转轴承34的外圈与内门架32连接，内圈与夹具4连接。

通过第二伸缩缸33的伸缩，实现内门架32相对外门架31的升降，即实现回转轴承34的升降；通过回转马达5的驱动，实现回转驱动34内圈相对外圈旋转。

如图4所示，夹具4包括两个沿水平方向间隔设置的侧抱腿48，以及设于两个侧抱腿48上方的上抱腿41，两个侧抱腿48和上抱腿41形成三角关系，上抱腿41和侧抱腿48均用于与轮胎的外圆周面抵接。

上抱腿41和侧抱腿48之间连接有支腿结构，两个支腿结构位于同一竖直平面内，竖直平面为y轴和z轴构成的平面；两个侧抱腿48和上抱腿41之间设有夹具架43，夹具架43开设有与回转支承34的内圈固连的安装孔431。

夹具架43的上端通过沿z轴方向布置的第三伸缩缸47与上抱腿41相连，支腿结构包括摆腿45和连杆组件，摆腿45的一端与侧抱腿48相连，摆腿45的另一端与夹具架43铰接，摆腿45的中部通过第四铰接轴与连杆组件铰接，第四铰接轴垂直于两个支腿结构构成的竖直平面；连杆组件与上抱腿41和夹具架43均铰接，连杆组件可在第三伸缩缸47的驱动下带动摆腿45在两个支腿结构构成的竖直平面内绕第四铰接轴旋转。

本实施例中，连杆组件包括第一连杆42、第二连杆44和第三连杆46，第一连杆42的一端、第二连杆44的一端，以及第三连杆46的一端通过第五铰接轴铰接，第一连杆42的另一端与安装上抱腿41的支座49铰接，第二连杆44的另一端与摆腿45的中部铰接，第三连杆46的另一端与夹具架43铰接。

上抱腿41和侧抱腿48均相对竖直平面向外延伸，上抱腿41和侧抱腿48均能够折叠至与竖直平面平行。上抱腿41的端部设有向下延伸的止挡件411，该止挡件411用于与轮胎的侧面抵接，以防止轮胎倾翻。

伸缩油缸47伸缩，带动上抱腿41的升降，上抱腿41升降带动第一连杆42和第三连杆46的移动，进而通过第二连杆44驱动摆腿45左右摆动，而摆腿45分左右，这样，支座49上的上抱腿41和左右摆腿45上的侧抱腿48实现轮胎的三点夹紧。

上述的工具车，升降门架3与履带底盘1铰接，并通过第一伸缩缸2(起竖油缸)实现升降门架3的运输和工作状态的切换，升降门架3通过回转轴承与夹具4相连接。

左右履带与履带架滑动连接，并通过各水平油缸驱动，夹具为三点式夹抱方式，通过油缸的伸缩，实现三抱腿的同时夹抱。

工具车各自由度如图5所示，说明如下：

1)左右履带可以独立前进后退，同进同退实现轮胎的前进后退调整；

2)左右履带反向进退，实现轮胎的左右偏转调整；

3)左右履带左右可独立伸缩，实现轮胎左右平移调整；

4)起竖油缸的伸缩可实现轮胎前后俯仰的调整；

5)起升门架的内有起升油缸，可实现轮胎上下高度调整；

6)夹具与起升门架有回转支承连接，可相对转动，可实现轮胎轴向旋转的调整；

7)夹具油缸的伸缩可驱动三个夹腿的张合，可实现轮胎的抱紧与松开。

该工具车整车折叠方式如下：

抱腿折叠与摆腿45平行，伸缩油缸47全伸，使右摆腿45靠拢到最小，旋转回转支承34，便夹具旋转180度，伸出升降油缸33，使夹具升到最高，收缩起竖油缸2使夹具4和升降门架3平行于地面，左履带水平缸15和右履带水平缸17同缩到底，使右履带12和左履带16靠近履带架11，实现整车运输最小尺寸，折叠后的工具车如图6所示。

如图7和8所示，通过运输车上存放舱10中的连杆-油缸起吊结构9，可实现该工具车100的进出舱。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。