[发明专利]车轮的制造

说明书

技术领域

本发明涉及车辆中车轮的制造。

更具体地，本发明涉及重型车辆(例如采矿车辆、建筑车辆、运土车辆、农用车辆等)中多片式车轮的制造，其中，车轮轮辋具有朝向轮辋轴端的一个或两个部件，安装至车轮的轮胎的各胎圈部分和相邻侧壁部分与该部件以可拆卸方式接合，以便于将轮胎安装至车轮和将轮胎从车轮拆卸。可以理解，对于这些具有相应较大尺寸车轮的大型车辆，通常在车轮本身保持安装在车辆上的同时，将轮胎安装至车轮或从车轮拆下。

可以理解，当使用词语“径向”、“轴向”及此类表达时，其参照车轮在使用中绕其旋转的轴来使用。

背景技术

本发明涉及的车轮类型为通常的三片式车轮或五片式车轮。在各实例中，轮辋包括设置在一个轴向端(当车轮安装至车辆时，其通常为车轮的最里端，即，最靠近车辆中心线的一端)的轮辋基底，其(在三片式车轮的情况下)具有整体方式形成的凸缘，该凸缘在轮胎径向向内的区域支撑轮胎侧壁，与轮胎侧壁最里端处的胎圈相邻，或者其(在五片式车轮的情况下)具有在轮辋轴向朝向轮辋另一端的邻接面，用于与提供该凸缘结构的单独部件邻接。与该凸缘结构或邻接面相邻，轮辋基底具有径向向外朝向的胎圈座表面，用于与轮胎各胎圈接合。更普遍地是，胎圈座表面为锥形结构，但非驱动轮可具有平行于车轮轴即筒形的胎圈座表面。

在轮辋的另一轴向端，轮辋适于接收胎圈座构件，其具有径向向外朝向的表面用于与轮胎的另一胎圈接合，以及用于与轮胎另一侧壁的相邻径向最里面部分接合的凸缘结构，凸缘结构可以与胎圈座构件整体形成或者是由胎圈座构件承载的单独部件。为保持该胎圈座构件，使用保持环，其接合在径向向外朝向的沟槽结构中，该沟槽结构设置为与轮辋基底的自由轴端相邻，保持环邻接胎圈座构件。轮辋基底中这样的部分通常并且在本文中将被称为槽部，并且还具有径向向外朝向的沟槽，用于接收密封环，以确保轮辋基底与胎圈座件在轮辋该端部的气密密封。

至今为止，用于这种多片式车轮的轮辋基底已被生产为多个部件的组装件，通过围绕轮辋基底的周边在多个部件之间进行焊接而彼此固定。通常使用三个单独的这种部件，称为：槽带件，其构成完成的轮辋基底的槽带部；后带件，其形成轮辋基底相对轴端的部分；以及，前述二者之间的中央带件，通过两个周向焊缝来将三个构件一起固定在轮辋基底中。有时中央带件本身可包括两个焊接在一起的构件。可以理解，本文中当引用中央带件时，其表示中央带件位于槽带件和后带件之间，并不是必须确切地位于轮辋基底在其两个轴端之间的中途的几何中心。

至今为止，该轮辋基底的构件通常按如下制造。中央带件由切成适当宽度、卷绕成筒形结构、并且将其相邻端对接焊接在一起的钢板制成。接着，在其轴向端将其加工为适当结构，以与其他构件配合，使其能够牢固地焊接至其他部件。后带件也由钢板制成，这些钢板被切成适当宽度并卷绕成筒形结构、焊接、然后压制，以在轮辋基底的该端部提供凸缘结构，并且进行初步加工以焊接至中央带件。可选地，为了设置与提供凸缘结构的单独部件接合的邻接结构，将适当尺寸和形状的钢型材卷绕成环形结构并焊接、压制，然后可能地在待焊接至中央带件的位置加工为适当的截面形状。槽带也由钢型材带制成，该钢型材带具有用于形成在其中的保持环和密封环的沟槽，将该带卷绕为环形结构并焊接，接着如果需要，通过初步加工以焊接至中央带件。

这种制造方法具有一些必然的缺陷，主要在上述形成单独部件并将其焊接在一起的过程中涉及的成本方面。此外，构件之间的焊缝提供潜在的开裂点，其能够导致失效，以及形成潜在的气体泄漏点。另外，轮辋型材(截面形状)的具体设计取决于用来制造各带件的适当标准型材的使用。如果使用非标准型材，其价格昂贵并且在保持其库存方面导致高成本。

也可以用单个部件制造轮辋基底，使用旋转成型工艺，但这需要用于工具的较高资产支出，并且轮辋的成型使得材料经受高度的硬变形，使得轮辋基底对于失效和过载具有降低的抵抗性。

因此，本发明的总体目的是克服上述已知轮辋基底制造方法的缺陷。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种车辆的多片式车轮中轮辋基底的至少一个构件的制造方法，包括提供管形结构的工件，和在压制工具中对工件进行热顶锻，以使其一部分形成所需结构，其中，工件的该部分在压制工具的位置中优选地通过感应加热被加热至锻造温度。