用于将道路车辆限制在运输车辆上的方法和系统

摘要

本发明描述了一种包括车轮卡盘轮胎支座装置的方法和系统，用于限制在运输车辆支撑面上输送的道路车辆。主车轮卡盘装置被固定到支撑面上，位于与车轮的胎纹面相邻的每辆道路车辆的车轮对外侧。第二车轮卡盘也被固定到支撑面上，与在车辆前后车轮对内侧的胎纹面相邻一大约的预定距离。当道路车辆受到来自前方或后方的冲击力时，通过使前后车轮对中的一个车轮对的轮胎抵接主车轮卡盘的止动面和使另一个车轮对的轮胎与第二车轮卡盘的止动面接触，来依次吸收和柔和地释放来自受冲击的车辆的动能。

说明书

技术领域

本发明涉及一种方法和系统以及一种制动轮胎支座装置，用于将道路车辆限制在运输车辆的车辆支撑面上，并在受到来自前方或后方的冲击力时，保持被运输的道路车辆处于运输位置。

背景技术

参考本申请人先前的美国专利：5,302,063和5,312,213，其涉及一种车轮卡盘，该车轮卡盘固定在运输车辆的格栅上，以防止被运输的道路车辆的轴向位移和横向移动。要指出的是，借助这些车轮卡盘，不需要使用连接到支撑面钢轮(steel runner)上的链条捆住车轮或拴住车辆，该支撑面例如是轨道平板车车辆的底板。许多现有技术的装置，需要采用工具将这些链条或皮带固定，来限制被运输的车辆。在本申请人的上述参考专利中所描述的车轮卡盘系统可以迅速地安装到运输车辆的格栅底板上。然而，如果诸如轨道平板车车辆的运输车辆突然停止或突然启动，或在互连时受到其他平板车的冲击，则被运输的道路车辆会受到来自前方或后方的冲击。由于道路车辆没有被拴住，因此，如果冲击力足够大，车辆可能会朝向冲击方向跳过这些卡盘中的一对，而从卡盘之间的运输位置移出。

发明内容

本发明的特征是提供一种方法和系统，用于通过使用主车轮限制装置，即本申请人上述专利的卡盘，并通过将制动轮胎支座装置固定在道路车辆的前后车轮对各轮胎的内侧并与其胎纹面隔开一定距离，而将道路车辆限制在运输车辆的车辆支撑面上。

本发明的另一特征是提供一种制动轮胎支座装置，其用在与本申请人的上述卡盘系统的组合中，其中，不需要使用工具就能够将制动轮胎支座装置固定到底板上。

本发明的再一特征是提供一种上述的制动轮胎支座装置，其重量轻，生产成本低，并且不需要使用工具就能很容易地安装到底板表面上或从底板表面移除。

根据上述特征，在本发明的主要方案中，提供了一种用于将道路车辆限制在运输车辆的车辆支撑面上的方法。该方法包括：将具有止动面的主车轮限制装置固定到支撑面上，该止动面与道路车辆的前后车轮对的轮胎的胎纹面相邻，并位于车轮对的外侧，由此在四个主车轮限制装置之间的车辆支撑面上建立道路车辆的运输位置。该方法还包括将具有止动面的制动轮胎支座装置固定到支撑面上，该止动面与前后车轮对的各轮胎内侧的胎纹面相邻一大约的预定距离。该方法通过：(a)使所述前后车轮对中的一个车轮对的轮胎抵接主车轮限制装置的止动面；和(b)使另一车轮对的轮胎与该制动轮胎支座装置的止动面接触，来依次吸收来自受冲击的运输车辆的动能，使得在被运输的道路车辆受到来自前方或后方的冲击力时，限制该道路车辆位于运输位置。

根据本发明的另一主要方案，当前后车轮对中的一个车轮对的轮胎接触主车轮限制装置的止动面时，轮胎压抵止动面，以通过轮胎变形吸收冲击，其中，当通过由另一车轮对的轮胎接触该制动轮胎支座装置的止动面时，止动面同时引起轮胎向上移动，于是道路车辆的重量提供了向下的恢复载荷，以帮助所述道路车辆返回到所述运输位置。因此，冲击可以依次通过延迟接触来吸收，所述延迟接触包括通过道路车辆移位的时间消耗、轮胎变形的时间消耗、以及轮胎在主车轮限制装置的止动面上向上移动的过程中建立的向下的载荷而提供的时间消耗，所有这些使得通过冲击力移位的道路车辆的动能被柔和地释放。

根据本发明的再一主要方案，提供了一种用于将道路车辆限制在运输车辆的车辆支撑面上的系统。该系统包括：为每辆道路车辆提供的四个具有止动面的主车轮限制装置；和用于将其连接到车辆支撑面的固定装置，其中止动面位于与车辆的前后车轮对的轮胎的胎纹面相邻的位置，并位于所述车轮对的外侧，由此在四个主车轮限制装置之间的车辆支撑面上建立道路车辆的运输位置。该系统还提供了四个制动轮胎支座装置，该制动轮胎支座装置也具有止动面和用于将其连接到车辆支撑面的固定装置，并与车轮对各轮胎内侧的胎纹面相邻一大约的预定距离。该大约的预定距离通过一个车轮对的胎纹面接触制动轮胎支座装置的止动面的预定时间消耗来进行计算，所述时间消耗对应如下过程：在传输位置的车辆受到轴向冲击力时，使得首先由前后车轮对中的一个车轮对的车轮轮胎接触主车轮限制装置的止动面，于是所述轮胎压抵所述止动面，以通过轮胎的变形吸收冲击能量，同时当制动轮胎支座装置的止动面由另一车轮对的轮胎接触时，引起所述车辆的车轮向上移动，由此道路车辆的重量提供了向下的恢复载荷，以帮助道路车辆返回到所述运输位置。

根据本发明的再一主要方案，提供了一种制动轮胎支座装置，其使用在将道路车辆限制在运输车辆的支撑面上的系统中。该制动轮胎支座装置具有平坦的底壁，以及向后且向上延伸的止动前表面。固定止动装置从该平坦的底壁凸出，并适于释放与车辆支撑面的啮合。夹紧装置从平坦的底壁向后隔开，用于与车辆支撑面啮合。还设置有用于与夹紧装置啮合和分离的装置。

附图说明

下面将参考附图对本发明的优选实施例进行描述，其中：

图1是描述通过主车轮限制装置和制动轮胎支座装置将道路车辆的一个车轮对的前后车轮限制在运输车辆的运输支撑面上的立体图，其中该制动轮胎支座装置根据本发明来构造；

图2是本发明的制动轮胎支座装置的顶面立体图；

图3是本发明的制动轮胎支座装置的底面立体图；

图4A是显示与运输车辆的金属格栅支撑面啮合的本发明的制动轮胎支座装置的侧视图；

图4B是显示夹紧齿的构造的局部侧面剖视图；

图5A是显示通过本发明的方法和系统使用四个主车轮限制装置和四个制动轮胎支座装置，将道路车辆限制在运输车辆的车辆支撑面上的侧视图；

图5B与图5A类似，其显示了当车辆受到冲击力时，如何通过本发明的方法和系统限制车辆；

图6是放大的局部视图，其显示了在冲击作用下，车轮在止动面上向上移动时，轮胎抵接主车轮限制装置的止动面。

具体实施方式

现在参考附图，尤其参考图1，其显示了在运输车辆的支撑面12上运输的道路车辆的前后车轮对的前轮10和后轮11。此处显示的支撑面12是由横向焊接的钢杆形成的格栅13，这里，横向杆13’垂直于道路车辆的纵轴14延伸，并且轴向杆13”沿纵轴14的方向延伸。虽然这里仅显示了一个前轮10和一个后轮11，应当了解，有两个连接到前轴15的车轮10和两个连接到后轴16的车轮11，为了简化系统的说明，这里仅描述前车轮对中的一个车轮10和后车轮对中的一个车轮11。还应指出的是，运输车辆可以是铁路车辆或牵引车挂车类型的公路车辆，或任何其他能够使用本发明的系统和方法的运输车辆。此外，当道路车辆被运输时，其传动装置通常处于“停泊”状态或处于选定齿轮的啮合状态。这使得车辆在运输中更稳定。

对于每辆被运输的道路车辆，该限制系统包括：四个主车轮限制装置，这里，卡盘17根据本申请人先前提及的美国专利5,302,063构造，并且这些卡盘17包括止动壁18，其具有用于与车轮10的轮胎10’的胎纹19接触的止动外表面18’。可以看出，该止动壁18向后倾斜，并且从卡盘的下前部20向上延伸。卡盘或者称为主车轮限制装置17具有底壁21，该底壁21设置有形式为多个齿22的固定装置(参见图6)，用于与格栅13的横向杆13’啮合。这些齿组成了用于将主车轮限制装置17连接到支撑面的固定装置。如此处所示，每个卡盘17都设置有横向限制板23，其与每个轮胎10’各自的一个内表面24相邻地延伸，由此防止道路车辆在运输过程中的横向位移。四个这样的卡盘17被固定到格栅13上，并放置成使它们的止动面18’位于与车轮对外侧的胎纹面19相邻的位置，由此在四个主车轮限制装置17之间的支撑面12上建立道路车辆25的运输位置，如图5A和图5B所示。

如图1所示，四个制动轮胎支座装置26也设置有止动面27，以及用于将其连接到车辆支撑面12的固定装置，并且与四个轮胎10’各自在车轮对内侧的胎纹面19相距大约“d”的距离。

下面将更详细地参考图2至图4B描述制动轮胎支座装置26的构造。如图所示，该装置是由结构塑料材料模制成一体的装置，其具有平坦的底壁28和向后且向上倾斜的前壁29，该前壁29限定外部止动面27，详见图3。多个肋29’，其在前壁29和底壁28之间互连。形式为多个向后倾斜的齿30的固定止动装置在底壁28的后面延伸，以便与格栅13啮合。在横向等距间隔的行31中，这些齿30彼此间隔，并设置成凸出到由轴向杆13”和横向杆13’限定的开口13中，如图4A所示。这些齿30与横向杆13’啮合，并且这些齿是倾斜的，由此，当通过图4A的箭头32所示方向的负载，使得止动前表面27被接触时，这些齿以底部的整个表面将负载传递给格栅13的横向杆13’。从图4A还可以清楚地看出，齿30的相邻行31之间限定了向后倾斜的凹槽33，凹槽33终止于在平坦底壁28上的弓形基座34，并且这些凹槽的尺寸适于紧密地配合于格栅的与齿啮合的横向杆13’的外周边部分。

制动轮胎支座装置26进一步设置有夹紧装置，其形式是通过止动齿35设置的格栅啮合装置，齿35从柔性的舌部37的下表面36悬垂下来，该柔性的舌部37是向后凸出的底壁28的延伸部。该舌部37与底壁共同外延延伸，并在其自由端39形成提升手柄38，并向上延伸，从而便于使用者的手握紧，以向上弯曲舌部的端部与格栅啮合和分离。如图所示，止动齿35沿与夹紧齿30相反的方向朝向前壁27倾斜。因此，为了允许这些止动齿35啮合于该格栅内，首先需要使夹紧齿30处于啮合于格栅内的位置，然后使用足压或类似压力，通过向下的压力将止动齿压入格栅的开口内。同时，手柄38还可以沿箭头40的方向提起，以活动齿35。当需要使轮胎支座装置26断开与格栅的啮合时，仅需要握紧手柄38，并沿向前和向上的方向拉动该手柄，如图4A的箭头40所示。

要指出的是，一旦夹紧齿30与横向杆13’啮合，止动齿35就防止制动轮胎支座装置26沿向前的方向滑出。因此，这些止动齿35可以形成为向下凸出的垂直延伸齿41，如图4B所示，并设置为在开口13内与前面朝向夹紧齿30的横向杆13’啮合。

要指出的是，舌部37仅需要略微弯曲，就能够允许止动齿35或凸起41的啮合与分离。还可以设想，该舌部可以模制成壁，该壁的至少一个部分是较薄的，以便于弯曲。

下面参考图5A至图6描述本发明系统运行的方法。如上所述，其包括将四个主车轮限制装置17固定为与车轮对10外侧的胎纹面19对齐，该车轮对10固定于车辆25的前轴15和后轴16上。这些主车轮限制卡盘17被固定到格栅13上，稍微与该轮胎胎纹面隔开，如图5A所示。之后，类似地，四个制动轮胎支座装置26也以前述方式固定到格栅13上，但是，其与该胎纹面19隔开大约预定距离“d”，由此，当受到来自车辆前面的沿箭头45所示方向的冲击，或受到来自车辆后面的沿箭头46所示方向的冲击时，使被运输的道路车辆25释放其动能。当将每个车轮设置于主车轮限制装置17的止动面和制动轮胎支座装置26之间时，来自任一这些方向的动能以相同的方式进行吸收。

下面参考图5B和图6，可以看出，当车辆25由于受到运输车辆的反向冲击而向前移位时，固定于前轴15的前车轮10将被引导抵靠在邻近前车轮对固定的主车轮限制装置17的前壁18的止动面18’上。在接触止动面18’时，轮胎11将通过转移轮胎内的空气来进行压缩和变形，如图6的附图标记48所示，这使得可以部分吸收车辆的动能。同时，前轴15的车轮由于止动面18’前壁的向后的斜坡，而在止动面18’上向上移动，如图5B和图6所示，并且该向上的运动由制动轮胎支座装置和与其对置的车轮的轮胎之间的距离“d”表示。该距离“d”小于主车轮限制装置的止动面18’的长度。该车轮和被运输的道路车辆的相关端部的向上移动提供了向下的恢复载荷“w”，如箭头47所示，其由车辆的重量引起，由此帮助道路车辆返回到其传输位置，如图5A所示。要指出的是，当前轴15的车轮10开始向上移动时，车辆25向前移动，引起在后轴16上的车轮10也向前移动，以接触制动轮胎支座装置26的倾斜的止动面27，由此使车轮止动，并产生载荷，以将车辆向下拉，并在与前车轮相邻的主车轮限制装置18的倾斜面和与后车轮相邻的主车轮限制装置的倾斜面之间恢复原状。由于车辆传动通常是以齿轮连接的方式进行的，所以车辆将回弹地(kickly)稳定于传输位置。该横向限制板23在此运动中防止了横向位移。

要指出的是，当受到前冲击力或后冲击力时，该限制被运输的车辆的系统使得动能以较长的时间释放，致使冲击力柔和地被释放。这一系列的动作提供了较长时间的延迟，以吸收能量，并且通过与止动面18’结合的前车轮位移的时间消耗、轮胎变形的时间消耗、当车轮沿倾斜面向上移动的时间消耗来进行计算，其中，车轮沿倾斜面向上移动的时间消耗通过后车轮在制动轮胎支座装置26的倾斜面上进行冲击的时间消耗和后车轮的轮胎的任何变形来确定(dictated)。此后，车辆可以在车轮卡盘限制装置18之间来回摆动，从而最终在其之间稳定。

涉及对此处描述的本发明的优选实施例的任何明显的改型只要落入所附权利要求书的保护范围之内，均应涵盖于本发明的范围内。