一种高耐久性自行车健身装置的制作方法

本发明属于自行车领域和健身器械领域也涉及合金和热处理领域，具体涉及一种高耐久性自行车健身装置。

背景技术：

自行车的用途越来越从一种代步交通工具转变为健身器材，随着生活水平的提高，骑行也成为一种时尚，但是骑行需要预留出特定的时间，并且也和室外天气以及空气质量息息相关，而由于场地限制，目前自行车并不能在室内进行运动。现在的健身器材中也有很多模拟自行车骑行的器材，但是其适宜设置于健身房，而随着房价高企，在居室内设置自行车骑行器械也成为非常奢侈的行为。因此亟需发明一种既能在室内进行自由骑行，并且还不占室内空间的健身器材。

在应用与自行车配套的健身装置的时候，需要将自行车架起来，并还要保证自行车能够左右倾斜运动，因此其需要设置弹簧，但是如果使用汽车用弹簧，则会提高该健身器材的成本，并且由于自行车的自重也不需要如此强度的弹簧，因此也亟需研究出一种适合该特征健身装置的低成本特定组分含量和微观结构的弹簧材料。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种高耐久性自行车健身装置。

具体通过如下技术手段实现：

一种高耐久性自行车健身装置，包括：后轮支撑装置、前轮支撑装置、伸缩调节装置以及智能运动装置。

所述后轮支撑装置和前轮支撑装置通过所述伸缩调节装置进行连接。

所述后轮支撑装置包括后轮左侧支架、后轮右侧支架、弧形后轮包裹装置和设置在弧形后轮包裹装置下侧的后轮底座。

所述后轮左侧支架和所述后轮右侧支架上端均设有后轮轴卡扣和后轮轴紧固装置，在卡扣下侧均设置有一个或多个支撑杆，所述支撑杆上端为高强度弹簧，下端与所述后轮底座外侧固接。

所述高强度弹簧材质按质量百分比计为：C：0.25~0.38%，Si：1.0~1.28%，Mn：0.8~1.1%，Ni：0.1~0.2%，Cr：1.8~2.2%，V：0.1~0.2%，Cu：0.15~0.26%，RE：0.01~0.02%，P<0.01%，S<0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述高强度弹簧微观结构中残余奥氏体的体积量为5.6~6.0%。

所述弧形后轮包裹装置包括滑带、并排弧形设置在滑带内部的滚轴、滚轴控制部件以及与滚轴同轴且设置在滚轴外侧的磁控组。

所述滑带与自行车后轮的轮胎接触，通过摩擦力与同其接触的轮胎相对静止而在滚轴上转动；所述滚轴为多个，在滚轴的轴的外侧通过轴承与设置有滚轴两侧的滚轴控制部件相连接，滚轴控制部件通过轴承控制滚轴能够上下移动和倾斜运动；所述磁控组用于控制滚轴转动阻力。

所述滑带的材质为横向密集排布的帆布带，所述帆布带的表层为不平整的设置，从上到下依次为第一包边胶帆布层、边角废料帆布拼覆层、钛合金本体板带和第二包边胶帆布层。

所述前轮支撑装置包括设置在两侧的前轮支架、前轮底座以及前轮固定部件，所述前轮支架上端均设有前轮轴卡扣，在前轮轴卡扣下侧均设置有一个或多个前轮支撑杆，所述前轮支撑杆上端为高强度弹簧，下端与所述前轮底座外侧固接；所述前轮底座用于承接前轮，所述前轮固定部件设置在前轮底座上表面，用于将前轮完全固定于前轮底座上，所述前轮底座下部为中空结构，用于承接伸缩调节装置。

所述伸缩调节装置一端与后轮支撑装置的底座相连，另一端与前轮支撑装置的前轮底座相连，所述伸缩调节装置为多组高强度不锈钢管，每组所述高强度不锈钢管由粗细嵌套的多根高强度不锈钢管组成，每根所述高强度不锈钢管的长度小于前轮底座的长度。

所述智能运动装置设置在后轮底座外侧，包括投影设备、时间控制装置、中央处理装置（CPU）以及存储装置，所述投影设备用于将影像投影到自行车前侧，所述中央处理装置用于控制投影设备的投影、时间控制装置的运行以及存储装置的存储，所述存储装置用于存储影像文件，所述时间控制装置与所述滚轴控制部件电连接，通过中央处理装置对影像文件进行分析后，根据中央处理装置的控制而通过时间控制装置对所述滚轴控制部件进行动作控制。

作为优选，所述高强度弹簧在成型之后进行如下步骤热处理：

1）将成型后的高强度弹簧半成品置入860~900℃的电阻炉内，保温20~50min。

2）将步骤1）得到的半成品置入到淬火油中淬冷到室温。

3）将步骤2）得到的半成品再置入到300~320℃的电阻炉内，保温60~90min，然后取出空冷到室温。

4）将步骤3）得到的半成品置入到深冷箱中，冷却到-80~-120℃，保温20~30min后取出恢复至室温。

5）将步骤4）得到的半成品再次置入到300~320℃的电阻炉内，保温60~90min，然后取出空冷到室温，得到高强度弹簧成品。

作为优选，步骤2）中所述的淬火油的油温的保持温度为20~50℃。

作为优选，所述前轮固定部件为多条卡接式固定带，通过卡接方式将前轮绑在前轮底座上。

作为优选，所述磁控组包括环轮、外磁力轮和内磁力轮，所述环轮用于与所述滚轴同轴转动，所述外磁力轮设置在环轮的外侧，所述内磁力轮设置在所述环轮的内侧；所述外磁力轮和内磁力轮均设置有多个N-S极交替排列的磁铁。

本发明的效果在于：

1，通过对该高强度弹簧材质的组分含量改进，使得该弹簧更加适合自行车的重量，并且保证了弹性，尤其是通过稀土RE的添加，使得该弹簧钢在不增加成本的情况下，保证了高强度和优良的塑性，其抗拉强度达到1510~1690MPa（满足自行车总载重量和左右晃动的重量），延伸率达到8.2~9.1%。

通过设置具有高强弹簧支撑杆的支架，使得后轮既能非常牢固的控制在支架上，同时又能根据骑行环境而左右倾斜，达到既安全又随意倾斜的目的。通过在前轮设置高强弹簧，使得前轮能够随着后轮整体倾斜。

通过对滑带的结构进行具体限定，使得其摩擦力得到了保证的同时强度也得到了保证，增加了其耐用性。由于纵向摩擦力需要将帆布带横向密集布置，但是这样布置简单的帆布带则会使得其横向分离，耐久性得到挑战，通过设置层状结构，以钛合金板带为主体，在其外部设置边角废料帆布拼覆层和表面的包边胶帆布层，使得其横向的摩擦力得到保证的情况下，纵向的强度也得到了保障。

2，通过设置智能运动装置，并设置智能运动装置内部各部件的配置方式，使得模拟室外运动成为现实，通过投影装置将预设的影像投射到自行车前面的墙上（或其他幕布上），然后根据CPU的处理，模拟影像中的路况而对时间控制装置进行控制，通过时间控制装置对滚轴控制装置进行控制，从而控制滚轴的上下运动和倾斜运动，从而达到自行车的非静态的运动，完全模拟了室外骑行（甚至比室外骑行更加友好）的目的，达到智能健身的目的。

3，伸缩调节装置能够根据所配设的自行车尺寸而进行后轮支撑装置和前轮支撑装置距离的调整，并且伸缩调节装置在健身完毕之后，均缩到最短即直接放置到前轮支撑装置的前轮底座之内，并且其与后轮支撑装置的连接为转动合页式连接，可以将其整体转动到后轮支撑装置的底座下部，从而将前轮支撑装置和后轮支撑装置折叠为一体，完全的避免了占地面积过大的问题。

通过设置后轮支撑装置和前轮支撑装置，可以与任何现有的两轮自行车进行搭配，当不便出行或时间比较零碎的时候，直接将自己平时骑行的自行车驾到该健身装置上，即可进行自行车健身，不受外界条件影响。

附图说明

图1为本发明高耐久性自行车健身装置侧视结构示意图。

图2为本发明高耐久性自行车健身装置后视结构示意图。

图3为本发明高耐久性自行车健身装置倾斜时的局部后视结构示意图。

图4为本发明滑带俯视结构示意图。

图5为本发明滑带侧视透视结构示意图。

其中：1-后轮，11-滑带，111-第一包边胶帆布层，112-边角废料帆布拼覆层，113-钛合金本体板带，114-第二包边胶帆布层，12-滚轴，13-支撑杆，14-高强度弹簧，15-后轮底座，16-智能运动装置，161-投影设备，17-投影图像，18-磁控组，19-滚轴控制部件，2-前轮，21-前轮支架，22-前轮底座，3-伸缩调节装置。

具体实施方式

实施例1

一种高耐久性自行车健身装置，包括：后轮支撑装置、前轮支撑装置、伸缩调节装置以及智能运动装置。

所述后轮支撑装置和前轮支撑装置通过所述伸缩调节装置进行连接。

所述后轮支撑装置包括后轮左侧支架、后轮右侧支架、弧形后轮包裹装置和设置在弧形后轮包裹装置下侧的后轮底座。

所述后轮左侧支架和所述后轮右侧支架上端均设有后轮轴卡扣和后轮轴紧固装置，在卡扣下侧均各设置有2个支撑杆，所述支撑杆上端为高强度弹簧，下端与所述后轮底座外侧固接。

所述高强度弹簧的材质按质量百分比计为：C：0.28%，Si：1.12%，Mn：0.92%，Ni：0.12%，Cr：1.96%，V：0.15%，Cu：0.19%，RE：0.015%，P：0.005%，S：0.001%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述高强度弹簧微观结构中残余奥氏体的体积量为5.8%。其抗拉强度达到1621MPa，延伸率达到8.9%。

所述高强度弹簧在成型之后进行如下步骤热处理：

1）将成型后的高强度弹簧半成品置入882℃的电阻炉内，保温35min。

2）将步骤1）得到的半成品置入到38℃的淬火油中淬冷到室温。

3）将步骤2）得到的半成品再置入到312℃的电阻炉内，保温81min，然后取出空冷到室温。

4）将步骤3）得到的半成品置入到深冷箱中，冷却到-96℃，保温25min后取出恢复至室温。

5）将步骤4）得到的半成品再次置入到313℃的电阻炉内，保温80min，然后取出空冷到室温，得到高强度弹簧成品。

所述弧形后轮包裹装置包括滑带、并排弧形设置在滑带内部的6个滚轴、滚轴控制部件以及与滚轴同轴且设置在滚轴外侧的磁控组。

所述滑带与自行车后轮的轮胎接触，通过摩擦力与同其接触的轮胎相对静止而在滚轴上转动；所述滚轴为6个，在滚轴的轴的外侧通过轴承与设置有滚轴两侧的滚轴控制部件相连接，滚轴控制部件通过轴承控制滚轴能够上下移动和倾斜运动；所述磁控组用于控制滚轴转动阻力。

所述滑带的材质为横向密集排布的帆布带，所述帆布带的表层为不平整的设置，从上到下依次为第一包边胶帆布层、边角废料帆布拼覆层、钛合金本体板带和第二包边胶帆布层。

所述前轮支撑装置包括设置在两侧的前轮支架、前轮底座以及前轮固定部件，所述前轮支架上端均设有前轮轴卡扣，在前轮轴卡扣下侧均设置有2个前轮支撑杆，所述前轮支撑杆上端为高强度弹簧，下端与所述前轮底座外侧固接；所述前轮底座用于承接前轮，所述前轮固定部件设置在前轮底座上表面，用于将前轮完全固定于前轮底座上，所述前轮底座下部为中空结构，用于承接伸缩调节装置。

所述伸缩调节装置一端与后轮支撑装置的底座相连，另一端与前轮支撑装置的前轮底座相连，所述伸缩调节装置为多组高强度不锈钢管，每组所述高强度不锈钢管由粗细嵌套的3根高强度不锈钢管组成，每根所述高强度不锈钢管的长度小于前轮底座的长度。

所述智能运动装置设置在后轮底座外侧，包括投影设备、时间控制装置、中央处理装置（CPU）以及存储装置，所述投影设备用于将影像投影到自行车前侧，所述中央处理装置用于控制投影设备的投影、时间控制装置的运行以及存储装置的存储，所述存储装置用于存储影像文件，所述时间控制装置与所述滚轴控制部件电连接，通过中央处理装置对影像文件进行分析后，根据中央处理装置的控制而通过时间控制装置对所述滚轴控制部件进行动作控制。

所述前轮固定部件为3条卡接式固定带，通过卡接方式将前轮绑在前轮底座上。

所述磁控组包括环轮、外磁力轮和内磁力轮，所述环轮用于与所述滚轴同轴转动，所述外磁力轮设置在环轮的外侧，所述内磁力轮设置在所述环轮的内侧；所述外磁力轮和内磁力轮均设置有多个N-S极交替排列的磁铁。

所述滑带的材质为横向密集排布的帆布带。

实施例2

一种高耐久性自行车健身装置，包括：后轮支撑装置、前轮支撑装置、伸缩调节装置以及智能运动装置。

所述后轮支撑装置和前轮支撑装置通过所述伸缩调节装置进行连接。

所述后轮支撑装置包括后轮左侧支架、后轮右侧支架、弧形后轮包裹装置和设置在弧形后轮包裹装置下侧的后轮底座。

所述后轮左侧支架和所述后轮右侧支架上端均设有后轮轴卡扣和后轮轴紧固装置，在卡扣下侧均各设置有3个支撑杆，所述支撑杆上端为高强度弹簧，下端与所述后轮底座外侧固接。

所述高强度弹簧材质按质量百分比计为：C：0.31%，Si：1.11%，Mn：1.06%，Ni：0.12%，Cr：1.9%，V：0.11%，Cu：0.19%，RE：0.012%，P：0.006%，S：0.:01%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述高强度弹簧微观结构中残余奥氏体的体积量为5.8%。其抗拉强度达到1585MPa，延伸率达到8.8%。

所述高强度弹簧在成型之后进行如下步骤热处理：

1）将成型后的高强度弹簧半成品置入891℃的电阻炉内，保温30min。

2）将步骤1）得到的半成品置入到淬火油中淬冷到室温。

3）将步骤2）得到的半成品再置入到316℃的电阻炉内，保温80min，然后取出空冷到室温。

4）将步骤3）得到的半成品置入到深冷箱中，冷却到-102℃，保温28min后取出恢复至室温。

5）将步骤4）得到的半成品再次置入到310℃的电阻炉内，保温69min，然后取出空冷到室温，得到高强度弹簧成品。

所述弧形后轮包裹装置包括滑带、并排弧形设置在滑带内部的滚轴、滚轴控制部件以及与滚轴同轴且设置在滚轴外侧的磁控组。

所述滑带与自行车后轮的轮胎接触，通过摩擦力与同其接触的轮胎相对静止而在滚轴上转动；所述滚轴为5个，在滚轴的轴的外侧通过轴承与设置有滚轴两侧的滚轴控制部件相连接，滚轴控制部件通过轴承控制滚轴能够上下移动和倾斜运动；所述磁控组用于控制滚轴转动阻力。

所述滑带的材质为横向密集排布的帆布带，所述帆布带的表层为不平整的设置，从上到下依次为第一包边胶帆布层、边角废料帆布拼覆层、钛合金本体板带和第二包边胶帆布层。

所述前轮支撑装置包括设置在两侧的前轮支架、前轮底座以及前轮固定部件，所述前轮支架上端均设有前轮轴卡扣，在前轮轴卡扣下侧均设置有一个或多个前轮支撑杆，所述前轮支撑杆上端为高强度弹簧，下端与所述前轮底座外侧固接；所述前轮底座用于承接前轮，所述前轮固定部件设置在前轮底座上表面，用于将前轮完全固定于前轮底座上，所述前轮底座下部为中空结构，用于承接伸缩调节装置。

所述伸缩调节装置一端与后轮支撑装置的底座相连，另一端与前轮支撑装置的前轮底座相连，所述伸缩调节装置为多组高强度不锈钢管，每组所述高强度不锈钢管由粗细嵌套的5根高强度不锈钢管组成，每根所述高强度不锈钢管的长度小于前轮底座的长度。

所述智能运动装置设置在后轮底座外侧，包括投影设备、时间控制装置、中央处理装置（CPU）以及存储装置，所述投影设备用于将影像投影到自行车前侧，所述中央处理装置用于控制投影设备的投影、时间控制装置的运行以及存储装置的存储，所述存储装置用于存储影像文件，所述时间控制装置与所述滚轴控制部件电连接，通过中央处理装置对影像文件进行分析后，根据中央处理装置的控制而通过时间控制装置对所述滚轴控制部件进行动作控制。

所述前轮固定部件为5条卡接式固定带，通过卡接方式将前轮绑在前轮底座上。

所述磁控组包括环轮、外磁力轮和内磁力轮，所述环轮用于与所述滚轴同轴转动，所述外磁力轮设置在环轮的外侧，所述内磁力轮设置在所述环轮的内侧；所述外磁力轮和内磁力轮均设置有多个N-S极交替排列的磁铁。

所述滑带的材质为横向密集排布的帆布带。

实施例3

一种高耐久性自行车健身装置，包括：后轮支撑装置、前轮支撑装置、伸缩调节装置以及智能运动装置。

所述后轮支撑装置和前轮支撑装置通过所述伸缩调节装置进行连接。

所述后轮支撑装置包括后轮左侧支架、后轮右侧支架、弧形后轮包裹装置和设置在弧形后轮包裹装置下侧的后轮底座。

所述后轮左侧支架和所述后轮右侧支架上端均设有后轮轴卡扣和后轮轴紧固装置，在卡扣下侧均各设置有2个支撑杆，所述支撑杆上端为高强度弹簧，下端与所述后轮底座外侧固接。

所述弧形后轮包裹装置包括滑带、并排弧形设置在滑带内部的滚轴、滚轴控制部件以及与滚轴同轴且设置在滚轴外侧的磁控组。

所述滑带与自行车后轮的轮胎接触，通过摩擦力与同其接触的轮胎相对静止而在滚轴上转动；所述滚轴为8个，在滚轴的轴的外侧通过轴承与设置有滚轴两侧的滚轴控制部件相连接，滚轴控制部件通过轴承控制滚轴能够上下移动和倾斜运动；所述磁控组用于控制滚轴转动阻力。

所述滑带的材质为横向密集排布的帆布带，所述帆布带的表层为不平整的设置，从上到下依次为第一包边胶帆布层、边角废料帆布拼覆层、钛合金本体板带和第二包边胶帆布层。

所述前轮支撑装置包括设置在两侧的前轮支架、前轮底座以及前轮固定部件，所述前轮支架上端均设有前轮轴卡扣，在前轮轴卡扣下侧均设置有3个前轮支撑杆，所述前轮支撑杆上端为高强度弹簧，下端与所述前轮底座外侧固接；所述前轮底座用于承接前轮，所述前轮固定部件设置在前轮底座上表面，用于将前轮完全固定于前轮底座上，所述前轮底座下部为中空结构，用于承接伸缩调节装置。

所述伸缩调节装置一端与后轮支撑装置的底座相连，另一端与前轮支撑装置的前轮底座相连，所述伸缩调节装置为多组高强度不锈钢管，每组所述高强度不锈钢管由粗细嵌套的3根高强度不锈钢管组成，每根所述高强度不锈钢管的长度小于前轮底座的长度。

所述智能运动装置设置在后轮底座外侧，包括投影设备、时间控制装置、中央处理装置（CPU）以及存储装置，所述投影设备用于将影像投影到自行车前侧，所述中央处理装置用于控制投影设备的投影、时间控制装置的运行以及存储装置的存储，所述存储装置用于存储影像文件，所述时间控制装置与所述滚轴控制部件电连接，通过中央处理装置对影像文件进行分析后，根据中央处理装置的控制而通过时间控制装置对所述滚轴控制部件进行动作控制。

所述前轮固定部件为2条卡接式固定带，通过卡接方式将前轮绑在前轮底座上。

所述磁控组包括环轮、外磁力轮和内磁力轮，所述环轮用于与所述滚轴同轴转动，所述外磁力轮设置在环轮的外侧，所述内磁力轮设置在所述环轮的内侧；所述外磁力轮和内磁力轮均设置有多个N-S极交替排列的磁铁。

所述滑带为采用高摩擦力橡胶条制成。