装有越野充气轮胎的车轮的制作方法

该技术解决方案与运输工程有关，涉及用于在越野条件下行驶的轮式车辆的推进器设计。主要用于越野车、增加负载能力的两栖全地形车、北极全地形车和雪沼地车。

背景技术：

1、在本说明书中，使用以下术语。

2、充气轮胎是一种弹性胎体，设计用于安装在车轮轮辋上，并充入加压气体或空气。

3、无内胎轮胎是一种由轮胎和轮盘形成气腔的充气轮胎。

4、轮盘(圈)是位于轮毂和气胎之间的节点。

5、卡环(beadlock，轮圈锁)是轮圈的一个元件，它提供轮胎与轮圈的刚性紧固，并且不允许轮胎从轮圈上脱落。卡环消除了轮胎在圈上打滑：在气胎没有内压的情况下；在轮胎承受高侧向载荷和/或冲击载荷的情况下。

6、轮胎着陆是设计用于将轮胎固定和密封在轮圈上的轮胎元件。

7、胎面是充气轮胎的外部部分，通常带有浮雕花纹，可提供牵引力并保护胎体免受损坏。

8、胎面花纹是胎面的凸起部分，由突起和凹槽或缺口组合而成。

9、在北极圈以上的北极地区，在冰、雪、水、沼泽、泥泞、岩石、灌木丛中，在没有道路的情况下，在运送人员和货物的情况下，要想长期自主行驶，就需要配备适应这些条件的轮胎和轮辋的车轮。

10、传统的越野车车轮、轮胎和轮辋无法提供必要的运行性能，如可靠性、承载能力、可维护性、高越野能力、减少对土壤和植被的负面影响等。

11、众所周知，车轮的组成包括圈和轮胎。经典的汽车圈，由钢板冲压而成。车圈的设计包括一个装有环形轴颈的轮圈和一个连接圈和轮毂的轴承圈，用于大多数车辆。典型的轮圈(来源[1]：ru 2657596)设计是滚压所需直径的轮圈并形成边缘、堆藏和其他几何形状，使得轮胎可以安装到该轮圈上。载体圈通常由钢板组成，其可以是平坦的，但通常形成有一个或多个凹/凸不规则体。这些不规则部分的设计部分是为了增加载体圈的刚性，部分是为了偏移附接到车辆轮毂和轮圈环内侧的接触表面。在这种轮圈上安装有适合特定用途的轮胎。

12、背景技术汽车车轮(来源[2]：ru 2278789)是已知的，包括冲压轮圈和通过焊接连接的圈，具有带有多个用于连接螺母的孔的中心支撑区域(或法兰)、带有通风孔和一个或多个肋的中间区域，以及外部区域围绕中间区域，并在与轮圈相邻的表面上的成型法兰中制成。

13、已知的圈设计[1；2]的缺点是它们没有卡环。此外，当使用无内胎轮胎时，圈[1；2]的设计不能提供车轮气室的最大可能容积，因为轮圈限制了自由容积。根据制造条件，也可以考虑通过冲压制造的缺点，因为这不允许由标准化轧制产品(例如钢带、板材、管材、角钢)生产圈及其各个元件。也就是说，它不允许使用更简单的技术操作来创建圈，例如，通过焊接而不使用冲压来连接各个部件。

14、具有卡环的圈在现有技术中是已知的。(来源[3]：阿列克谢·丘普里科夫。杂志“全驱动4x4”3/2004。互联网发布、获取方式：http://www.off-road.ru/equipment/beadlock.shtml)。圈[3]的外侧有一个扁平环，配有螺纹孔。扁平环形成圈的内轴颈。将具有内表面的胎缘安装在扁平环上，然后用第二个环(压圈)压紧胎缘的外表面。因此，轮胎的轴颈被夹在两个制成环形的轴颈之间，从而限制轮胎的运动。卡环可防止车轮脱圈，允许使用低轮胎压力，并且可以轻松自行安装轮胎，无需使用特殊设备。通常，带有卡环的圈是单面的。在这种情况下，可以从外部和内部在圈的两侧安装卡环。当胎缘承受最大横向载荷时使用这种紧固。为了便于轮胎定心过程，定心环是已知的。

15、所描述的圈[3]设计的缺点是卡环安装在带有轮圈的经典冲压圈上。当使用无内胎轮胎时，该设计并未增加车轮气室的体积。轮圈限制轮胎和轮圈之间的内部空间。该设计[3]没有提供轮胎相对于轮圈的对中，并且车轮会发生不平衡。卡环的设计不能在胎缘上提供均匀的压力。该设计无法确保坚固孔的同轴性，从而导致结合螺母未同轴性。另外，全金属定心环的使用增加了圈的重量。不可能用标准化且经济实惠的轧制钢材(例如带材、板材、管材、角材)制造圈及其各个元件。

16、用于超低压无内胎轮胎的已知车轮(来源[4]：ru 149491)车辆的车轮[4]包含一个安装轮胎的圈。该圈包含位于中心的安装法兰和两个锥形壳。每个壳均制成圆锥形壳的形式，呈截锥体的形式。具有圆锥体底部的壳从法兰沿相反方向向外转动。从外边缘算起的每个壳均包含环形轴颈和刚性连接到轴颈的扁平环，在它们之间形成用于容纳胎缘的装配位置。环形轴颈接触胎缘的内表面。连接到胎缘外表面并通过辊压压制的扁平环。

17、所描述的圈[4]设计的缺点是扁平环和轴颈形成刚性连接的单个整体。为了固定胎缘，必须通过辊压使扁平环变形。该设计为不可分离式，轮胎无法在现场更换。在这种情况下，无法确保辊压期间轮胎相对于圈的必要对中，并且发生车轮的不平衡。设计不能在胎缘上提供均匀的压力。壳与装配位置一起制成一体，冲压或铸造，影响车轮制造技术并需要使用专用设备。不可能用标准化且经济实惠的轧制钢材(例如带材、板材、管材、角材)制造圈及其各个元件。

18、已知的越野车轮(来源[5]：ru 60441)车轮[5]包含超低压无内胎宽断面轮胎，在配有卡环的轮圈上安装有卡环。该圈包含一个远离圈中部的安装法兰、两个锥形壳和制成拱形的承重元件。每个壳均制成圆锥形壳的形式，呈截锥体的形式。具有圆锥体底部的不同高度的壳从法兰沿相反方向向外转动。从外边缘算起的每个壳均包含环形轴颈的内圈和外压圈，在它们之间形成用于容纳胎缘的装配位置。内圈固定在圆锥壳上，圆锥壳又连接到法兰上。胎缘在内圈和外圈之间用螺母夹紧，有定心、夹紧和连接部件。

19、已知的圈[5]具有以下缺点。连接部分中的轴颈和内圈的螺母定心是不够的，并且并不总能确保胎缘的配合精度，因此在径向和侧向载荷下可以泄压。不同高度的壳和动力拱门的设计使碟圈更重。该设计没有提供在轮胎和圈之间形成的车轮气室的最大可能体积，因为法兰从圈的中间偏移并且壳具有不同的高度。轮子不允许增加浮力。压圈在紧固时不能提供对胎缘的均匀夹紧以及坚固孔的最大重合。该设计没有定心环，因为它的功能分配给压圈，这会导致轮胎安装不均匀，并且无法实现精确的车轮平衡。不可能用标准化且经济实惠的轧制钢材(例如带材、板材、管材、角材)制造圈及其各个元件。

20、已知的气胎轮具有圈和轮圈(来源[6]：ru 22 906)，轮圈包含侧法兰、装配架和它们之间的凹部。公称轮圈直径与最小凹槽直径的比率为1.25-2.50。装配架呈圆锥形，圆锥顶从轮子中心向外延伸。侧法兰可脱圈。

21、这种设计[6]的缺点是圈不包含压圈和定心环。在这种情况下，无法确保轮胎相对于圈的必要对中，并且发生车轮的不平衡。该设计不排除轮胎在圈上打滑，气胎内无内压时的减压；在轮胎承受高侧向载荷和/或冲击载荷的情况下。不可能用标准化且经济实惠的轧制钢材(例如带材、板材、管材、角材)制造圈及其各个元件。

22、因此，带充气轮胎的现有技术车轮存在缺点，需要更多的车轮来满足越野轮式车辆制造商和消费者的需求。

23、问题如下。已知的车轮设计技术含量不高，不适合在北极地区使用，也不适合在极端条件下运输货物。不允许使用更简单的技术操作和可用的材料来制造，例如通过焊接连接的标准轧制钢。不可能用标准化且经济实惠的轧制钢材(例如带材、板材、管材、角材)制成的单独元件来制造。同时，圈不提供车轮气室的最大可能容积，并且两个胎缘以紧密度可靠地固定到圈上，精确定心的可能性，以及设计的简单性和可制造性，以及减少总重量。不提供现场安装的简易性和便利性轮胎不具备承载能力和高越野能力，而且接地压力低。

技术实现思路

1、装有充气越野轮胎的车辆车轮包含一个轮盘，无内胎轮胎密封安装在轮盘上。轮胎由两个卡环固定，轮盘中央有一个固定法兰，法兰上焊接有两个壳体，每个壳体都是圆锥形壳体，呈截顶锥形，每个壳体都是由独立元件制成的不可断裂的连接件，在壳体的外边缘有专门用于安装和固定胎圈的固装配位置，每个胎装配位置都是一个中空的定心环，横截面为四边形，定心环的两个对边分别由内堆藏和外堆藏包围，外堆藏是一个可拆卸的扁平压圈，压圈通过穿过定心环的螺栓固定在内堆藏上，定心环上为此目的开有通孔，轮胎外表面有胎面，胎面花纹由横截面为梯形的弧形肋条组成，横截面上梯形的形状沿肋条变化，延伸至轮胎侧表面，位于轮胎中央部分的肋条横截面上的梯形高度小于靠近轮胎侧表面的肋条横截面上的梯形高度，肋条的侧边缘向轮胎侧表面偏离，靠近轮胎侧表面的肋条外边缘倾斜、每条肋条上都有横跨肋条且相互平行的凹槽，相邻肋条上的凹槽交错排列，凹槽的横截面呈弧形，与轮胎的对称平面成一定角度，在轮胎侧表面中央通孔的边缘有一个堆藏，在胎体外部有一个接头。

2、装有越野充气轮胎的车轮具有必要的性能特性，如可靠性、承载能力、可维护性、高越野能力、减少对土壤和植被的负面影响。

3、提高车辆的越野机动性。

4、技术问题

5、技术任务是改进一种车轮的设计，这种车轮用于提高承载能力的两栖全地形车、北极全地形车和雪沼地车，以提高车辆的越野能力、改善浮力、提高承载能力、减少接触压力、提高车轮的可靠性、改善可维护性和提高制造的可用性。

6、问题解算

7、解决这一问题的方法是，装有充气越野轮胎的车辆车轮包含一个轮盘，无内胎轮胎密封安装在轮盘上。轮胎由两个卡环固定，轮盘中央有一个固定法兰，法兰上焊接有两个壳体，每个壳体都是圆锥形壳体，呈截顶锥形，每个壳体都是由独立元件制成的不可断裂的连接件，在壳体的外边缘有专门用于安装和固定胎圈的固装配位置，每个胎装配位置都是一个中空的定心环，横截面为四边形，定心环的两个对边分别由内堆藏和外堆藏包围，外堆藏是一个可拆卸的扁平压圈，压圈通过穿过定心环的螺栓固定在内堆藏上，定心环上为此目的开有通孔，轮胎外表面有胎面，胎面花纹由横截面为梯形的弧形肋条组成，横截面上梯形的形状沿肋条变化，延伸至轮胎侧表面，位于轮胎中央部分的肋条横截面上的梯形高度小于靠近轮胎侧表面的肋条横截面上的梯形高度，肋条的侧边缘向轮胎侧表面偏离，靠近轮胎侧表面的肋条外边缘倾斜、每条肋条上都有横跨肋条且相互平行的凹槽，相邻肋条上的凹槽交错排列，凹槽的横截面呈弧形，与轮胎的对称平面成一定角度，在轮胎侧表面中央通孔的边缘有一个堆藏，在胎体外部有一个接头。

8、本发明的积极效果

9、其技术成果是扩大了车轮的种类，这些车轮专为在北极地区、北极圈以上、冰面、雪地、水上、沼泽、泥泞、岩石、灌木丛中、没有道路的情况下长时间自主行驶而设计，可用于运送人员和货物，也可用于具有高越野能力的车辆、高承载能力的两栖全地形车、北极全地形车、雪地车。装有越野充气轮胎的车轮具有必要的性能特性，如可靠性、承载能力、可维护性、高越野能力、减少对土壤和植被的负面影响。

10、装有充气越野轮胎的车轮具有以下优点：提高制造的可用性，允许使用更简单的制造步骤和可用材料，例如标准轧钢；重量减少；增加车轮气室的体积；确保两个胎缘牢固地固定在圈上；安装时确保轮胎与圈居中；通过在轮胎和轮圈之间提供紧密连接来降低轮胎失压的风险，同时减少金属消耗；轻松自行安装轮胎，无需使用特殊设备的可能性。