模塊化履帶張緊系統的制作方法

專利名稱：模塊化履帶張緊系統的制作方法
模塊化履帶張緊系統
背景技術：
履帶張緊組件或系統用于維持履帶驅動車輛的履帶的張緊狀態，并具有用于不 同載荷和應用的可更換彈簧模塊。壓縮彈簧模塊是自帶的，且具有彈簧軸，該彈簧軸可 以插入或從由汽缸或驅動裝置延伸的活塞桿或軸中的孔去除，所述汽缸或驅動裝置在安 裝張緊組件時為張緊組件提供預載荷。在現有技術中，各種裝有彈簧的履帶張緊裝置已經用于履帶驅動車輛。在美國 專利No.6,322,171中示出了采用液壓缸的履帶張緊組件，在美國專利No.7,229,140中示出 了利用具有兩種不同的彈簧剛度的彈簧的裝有彈簧的履帶張緊系統。現有的在所述美國 專利6,322,171中示出的系統采用與調整汽缸的活塞桿形成一體的壓縮彈簧
發明內容

本發明涉及用于車輛驅動履帶的履帶張緊裝置或張緊系統，用于在車輛使用時 維持履帶空轉輥上的彈簧載荷。可以被預加載的模塊化彈簧組件具有作為一個單元的其 上安裝所使用的彈簧的彈簧軸。彈簧軸具有裝配到用作如圖所示用油脂填充的可分離驅 動裝置或汽缸的活塞的軸或桿中的孔中的端部。安裝汽缸或驅動裝置和彈簧的組件，以 通過將所述彈簧接合至履帶張緊輥而提供履帶張力。所述汽缸啟動，以將所述彈簧壓在 張緊輥上，并將履帶放置在張力預加載狀態下。壓縮彈簧將在履帶的張力在工作狀態下 改變時稍微壓縮或伸展。所述彈簧安裝至彈簧軸，以便當履帶上的載荷增加時它可以壓 縮，并且當彈簧從其預設位置壓縮時，彈簧軸在汽缸軸的孔中滑動，以允許張緊輥的位 置進行一些有限的改變。本發明的一個方面在于預加載汽缸組件(如圖示出為潤滑脂填充的汽缸)可以被 預組裝，并且不同的模塊化彈簧組件適合與同一驅動裝置或汽缸一起使用。因此，同一 驅動裝置或汽缸可以與具有不同載荷能力和特性的不同彈簧組件一起使用。用作潤滑脂 汽缸中的活塞桿的所述軸或桿為與彈簧組件分離的部件，以便不同的可更換彈簧組件可 以連接至履帶架或外殼。此外，彈簧組件具有將彈簧的一端保持在彈簧軸上的彈簧板，其可以在兩個不 同的位置或狀態下使用，以在組裝到同一彈簧軸上時在同一彈簧上實現不同的預載荷。


圖1為用于具有根據本發明制成的履帶張緊系統的履帶驅動車輛的履帶架的一 部分和履帶的一部分的部分側面截面圖；圖2為本發明的模塊化履帶張緊裝置的縱向截面圖，其是沿圖3中的2-2線截取 的，并從圖1中的圖示旋轉180度；圖3為沿圖2中的3-3線截取的圖2的裝置的端視圖；圖4為圖2的張緊裝置的分解透視圖；圖5為本發明的具有與圖2的位置反向的彈簧保持板的彈簧模塊的縱向截面圖；圖5A為類似于圖5的部分放大截面圖，但具有與圖2處于相同位置的彈簧保持 板，并且具有用于采用同一張緊驅動裝置或汽缸增加彈簧行程量的配置；圖6A-6D和6A-1-6D-1為本發明的具有不同尺寸和彈簧剛度的彈簧模塊的透視 圖；圖7為圖1中示出的汽缸模塊的透視圖；圖7A-7E為可與本張緊系統一起使用的驅動裝置或汽缸的各種不同結構的透視 圖；以及圖8A-8C為可與圖7A-7E的汽缸一起使用的不同活塞軸的側視圖。
具體實施例方式履帶驅動車輛的履帶架10安裝用于驅動環形履帶14的履帶驅動鏈輪(未示 出)。履帶14為常規的橡膠或鋼履帶，并采用根據本發明制成的張緊組件16維持在張 緊狀態下。張緊組件16以常規方式安裝在履帶架10中，并包括可旋轉地安裝在滑動支 架20(以圖示目的示出)中的空轉張緊輥18。滑動支架20被沿支架引導構件21可滑動 地引導，通常如圖所示縱向滑動。滑動支架20可以被單獨引導，使得來自張緊組件的彈 力例如通過如在美國專利6,322,171或美國專利7,229,140中示出的常規固定裝置或配置在 張緊輥18施加壓縮載荷，因此將履帶14設置為張緊狀態下。履帶14還支撐在底輥22 上。支撐構件21還將張緊組件16保持在合適的位置上，并允許滑動支架20運動， 以在滑動支架和張緊輥18上維持彈性載荷，從而在履帶14上施加張力。參照圖2，以剖面示出張緊組件16。示意性地示出的是履帶架10的一部分，其 具有端壁28，張緊組件16在該端壁上抵抗施加至滑動支架20和空轉輥18的載荷。張緊 組件包括驅動裝置或汽缸子組件或模塊32 (如圖所示，潤滑脂汽缸)，其包括具有內孔38 的外汽缸管34和可滑動地裝配在內孔38內部的硬化活塞軸30。在活塞桿或軸的端部和 外汽缸管34的底座端塊42之間用潤滑脂(以示出的形式)填充孔38，以在安裝時控制張 緊組件16的總長度，并預拉緊張緊組件。可以使用液壓缸或機械驅動裝置。以示出的 形式，穿過外汽缸管34的端塊42設置加油嘴40，用于用潤滑脂填充孔38，以將軸30延 伸預定的量。還可以設置帶孔螺釘41，以在張緊組件16的總預載荷或尺寸將改變時排出 潤滑脂。大致在44處指示的彈簧模塊為子組件或模塊，包括中心彈簧軸46和壓縮彈簧 48。中心彈簧軸46具有靠近其端部形成的細長、環形保持槽50。可以看出，軸46在彈 簧48的內部。彈簧頂塊52保持在彈簧軸46的與槽50相對的縮短螺紋端54上，頂塊52 采用合適的螺母51固定在所述軸的軸肩55的合適位置上。彈簧頂塊52具有抵靠在彈簧 48上的周邊，該頂塊還為滑動支架20加載彈性載荷。保持槽50用于可滑動地容納開口式 保持環或鎖定環62，所述開口式保持環或鎖 定環62又用于將可滑動且可反轉彈簧保持端板60保持在軸46上，且鎖定環處于環形槽 50末端處的軸肩上的止動位置處。彈簧端板60將彈簧48的與頂塊52相對的一端保持在 軸46上，使得該彈簧可以預加載在頂塊和彈簧板之間。彈簧板60具有位于第一側61A的第一內孔槽(參見圖2和5A)，其是由裝配在開口式保持環或鎖定環62周圍的環形凸 緣64形成的。開口式保持環62又可滑動地安置在環形槽50中，以允許軸46的端部66 在從圖2中示出的位置開始壓縮所述彈簧時進一步滑動到孔68中。槽50的遠端(靠近 端部66)阻止鎖定環62的運動，以將彈簧48保持在軸46上。鎖定環62在第一凹槽中 安裝在軸肩64A上，以反抗彈簧彈力。當彈簧板60的環形凸緣64在鎖定環62上滑動并處于圖2和5A中示出的位置 時，鎖定環62保持在合適的位置上。鎖定環將滑動至環形槽50的遠端(離頂塊52最遠 且靠近端部62)，并保持在那里，以在彈簧48處于壓縮狀態時反抗載荷。彈簧48作為單 獨的子組件或模塊保持在頂塊52和彈簧板60之間，如圖5所示。彈簧48上的壓縮預載 荷由彈簧的自由長度與彈簧板60和頂塊52之間的距離之差決定。
彈簧軸46的延伸到彈簧板60之外并可滑動地裝配在汽缸活塞軸30的端孔68中 的端部66在彈簧壓縮時引導彈簧軸46。鎖定環62抵靠在軸30的圍繞孔68的端面上。 軸30的末端與處于初始位置的鎖定環62接觸。孔68的長度大于滑動到孔68中的軸端 部66的長度。因此在彈簧軸46的端部和孔68的內端之間提供了空間69。彈簧軸端部 66可以比圖2和5A中的實線示出的初始組裝位置更遠地滑動到孔68中。當由張緊輥加 載彈簧48直到它被壓縮時，即彈簧上的載荷大于預載荷時，彈簧板60將由軸30移向頂 塊52，且鎖定環62和彈簧板60將沿著環形槽50滑動，同時彈簧軸的端部66將進一步滑 動到孔68中。在彈簧軸端部66進一步滑動到孔68中時，鎖定環62將抵靠軸30的端部 保持在適當的位置。端部66的這種滑動適應由于履帶的張力增加的彈簧的壓縮。為了改變彈簧上的預載荷，彈簧板60具有第二側61B，并與圖5中示出的位置 相反。彈簧板60的第二側61B具有第二內孔槽，其由第二環形凸緣65形成，也將在彈 簧板60反轉時容納保持環62，如圖5所示。由第二凹槽65形成的軸肩65A沿與軸肩 64A偏離表面61A的方向相反的方向偏離表面61B。換句話說，當彈簧板處于圖5中所 示的位置時，比采用處于圖1、2和5A中示出的位置上的彈簧板時對彈簧48預加載更多 (保持在更短的長度)。在圖5中，偏移之差由線67A和67B圖示，線67B為表面61B 如圖2中所示接合彈簧端部時的相對位置，線67A為當彈簧板60從圖2或5A中的位置 反轉時，如圖5所示接合彈簧端部的表面61A的相對位置。彈簧子組件44作為模塊單獨組裝，并且可從軸30和驅動裝置或汽缸上拆卸。 可以有幾種彈簧子組件或模塊，它們具有例如具有不同彈簧剛度、不同端塊和不同預載 荷的彈簧。彈簧模塊可以放置在選擇的汽缸組件的活塞/軸的孔68中。以這種方式， 可以制成不同的彈簧模塊44，并且可以用安裝在同一汽缸組件上的一個彈簧模塊替換另 一個彈簧模塊。使汽缸子組件或模塊32與彈簧子組件或模塊44分開的能力使這成為可 能。在圖5中，圖示了單獨的彈簧模塊44，且彈簧板60已經從圖2和5A中的位置 反轉，如說明的那樣，用于圖示通過反轉彈簧板60的表面61A和61B的位置而在彈簧48 上提供不同預載荷的能力。圖4以分解示了張緊組件16的元件。該圖示出了在37處共同指示的常規 密封件、擋圈、磨損環和活塞桿刮垢器。在圖4中也圖示了在軸端66上使用的O形環 67和在螺母51下面使用的墊圈51A。
本履帶張緊裝置具有模塊化構造，其允許彈簧子組件或彈簧模塊分開安裝在可 以用來提供滑動支架和履帶張緊輥的初始定位的潤滑脂汽缸或其它驅動裝置上。采用相 同的部件和可反轉的彈簧板60可以改變預載荷，從而反轉彈簧板將改變彈簧預載荷。圖6A-6D和圖6A_1至6D_1圖示了具有不同彈簧長度、直徑和彈簧剛度的不 同彈簧模塊44A-44D和44A-1-44D-1。在60A-60D和60A-1-60D-1處示出彈簧板。 在48A-48D和48A-1-48D-1處示出彈簧，并提供了選定范圍的彈簧剛度和長度。在 66A-66D和66A-1-66D-1處示出了彈簧軸的端部，并且這些端部可以改變，以適合所選 擇的驅動裝置。模塊44A-44D和44A-1-44D-1將與根據需要或目標選擇的各種汽缸一 起工作。另一特征是在不更換整個彈簧子組件的情況下可以更換汽缸軸30，用于維修。 而且，如果張緊組件要求不同的總長度，則可以提供不同長度的軸30，用于確保彈簧子 組件恰當地定位。因此，履帶張緊裝置基本上具有三個主要的元件，包括彈簧子組件或模塊44、 潤滑脂汽缸子組件或模塊32 (其為包括基座42和汽缸管34 (其焊接在一起)的汽缸)、以 及用作汽缸組件的活塞和桿的活塞軸30。軸30不是彈簧軸的一體部分，軸30可以作為 分離的部件被維修。軸30優選為硬化鉻軸。同樣地，彈簧和彈簧軸模塊可以作為與活 塞軸和汽缸子組件32分離的部件維修和更換。與如在之前的結構中允許在頂塊52和軸 之間進行一些滑動動作相反，穩固地將頂塊52固定在軸46的末端上的能力使得至滑動支 架和張緊輥的連接更牢固，并使彈簧子組件具有較長的壽命。所述三個元件，即彈簧子組件或模塊、用于驅動裝置(其示出為潤滑脂汽缸， 但可以為其它期望的驅動裝置，如螺桿或液壓驅動裝置)的軸、以及驅動子組件(如示出 為潤滑脂汽缸焊接組件)可以組合并配合，以根據不同需要形成多種不同的最終張緊組 件，用于不同的應用。在圖8A-8C的30A、30B和30C處示出了汽缸軸的軸長度和尺寸的變形。在圖 7A-7E中，示出了汽缸34A-34E的變形。也可以修改這些模塊中的基座42A-42E，用于 不同的安裝配置。可以基于諸如裝載機或其它工作機械之類的履帶驅動車輛的重量和馬 力，選擇由具有合適的基座的選定汽缸和選定軸構成的汽缸模塊以及圖6A-6D和6A-1至 6D-1示出的彈簧模塊，用于實現作為適合的履帶張緊組件的彈簧張緊系統。在圖2中可以看出，當彈簧頂塊52上的載荷超過彈簧48上的預載荷將抵抗的載 荷時，彈簧軸端部66將在孔68中滑動，以適應由地面情況或履帶張力的增加引起的空轉 輥18位置的變化。在圖5A中，示出了活塞軸30的末端和孔68的視圖，間隔環71圍繞彈 簧軸46 的端部66，并位于活塞軸30的端面和鎖定環62之間。這將彈簧軸48的端部66移動遠 離孔68的內端，在孔68的端部和軸部66的端部之間在69A處指示的空間增加。端部 66可以滑動到68中的量按間隔環71的軸向厚度增加。這意味著可得到更多的彈簧壓 縮行程，用于不同的應用，如從橡膠履帶改變為鋼履帶，因為鋼履帶要求彈簧行程的量 約為橡膠履帶的兩倍。在不更換整個張緊組件的情況下獲得了這種所需要的彈簧行程的 增加。而當采用之前的不具有模塊化彈簧的彈簧和潤滑脂汽缸組件時，必須更換張緊組 件。軸46上的滑動槽50具有在安裝間隔環71時允許增加彈簧行程的長度。
當將所述單元組裝到合適的位置上時，允許彈簧軸46的端部66如箭頭之間的尺寸69示意性地圖示的那樣前后滑動。雖然已經參照優選實施方式描述了本發明，本領域技術人員將會認識到，在不 偏離本發明的精神和范圍的前提下，可以在形式和細節方面進行改變。
權利要求
1.一種用于在柔性環形構件上提供張緊力的張緊組件，包括壓縮彈簧；彈簧軸，所述彈簧圍繞該彈簧軸；彈簧軸上的一對彈簧保持裝置，所述彈簧保持裝置中的第一彈簧保持裝置固定至彈 簧軸的末端，第二彈簧保持裝置可滑動地保持在彈簧軸上，并將所述彈簧保持在第一和 第二保持裝置之間的初始長度位置，所述彈簧軸具有從第二彈簧保持裝置延伸的端部；支撐驅動裝置，所述支撐驅動裝置具有在基部和驅動部之間的可調整的長度，所述 軸部具有在外端中的孔，用于可滑動地容納彈簧軸的端部，且所述軸部的外端連接至第 二彈簧保持裝置，用于反抗傾向于將所述彈簧從其初始長度位置壓縮的第一彈簧保持裝 置上的載荷，并且驅動部中的孔具有在所述彈簧被從其初始長度位置壓縮時允許彈簧軸 的端部進一步滑動到所述孔中的長度。
2.根據權利要求1所述的張緊組件，還包括可滑動地安裝在彈簧軸上的滑動鎖定環， 所述鎖定環抵靠在第二彈簧保持裝置的表面上，用于抵抗由所述彈簧施加的軸向載荷保 持第二彈簧保持裝置，該鎖定環在所述彈簧被從初始長度壓縮時沿著所述軸滑動，該第 二彈簧保持裝置具有用于接合所述彈簧的兩側，并構造為根據兩側中的哪一側接合所述 彈簧來改變所述彈簧的初始長度。
3.根據權利要求1所述的張緊組件，其中所述彈簧以及所述第一和第二彈簧保持裝置 可作為一個單元從驅動部的所述孔中移除。
4.根據權利要求1所述的張緊組件，其中所述驅動軸包括在形成驅動器的一部分的外 部汽缸中的活塞。
5.—種模塊化履帶張緊裝置，用于具有框架的履帶驅動車輛的上的履帶，該履帶張 緊裝置包括彈簧子組件，所述彈簧子組件具有彈簧軸；圍繞所述軸的彈簧；第一彈簧保持裝置，其在所述彈簧軸的第一端剛性地連接至所述彈簧軸；和可動的第二彈簧保持裝置，其安裝為用于在彈簧軸上滑動運動，并安裝在將所述彈 簧的第二端保持在軸上并與彈簧軸的第二端向內間隔開的一個止動位置中，該第二彈簧 保持裝置在第一彈簧保持裝置上的載荷使所述彈簧縮短時相對于彈簧軸滑動。
6.根據權利要求5所述的模塊化履帶張緊裝置，與具有可動驅動部的驅動裝置結合， 該驅動部可滑動地支撐彈簧軸的第二端部并接合第二彈簧保持裝置，用于所述驅動部的 加載組件用于在所述彈簧由于第一彈簧保持裝置上的力而傾向于縮短時提供沿抵抗第二 滑動彈簧保持裝置的運動的方向的力。
7.根據權利要求6所述的模塊化履帶張緊裝置，其中所述驅動部安裝在汽缸中，并用 作該汽缸中的活塞，所述汽缸相對于車架的一部分固定，并且，引導組件包括位于該汽 缸中的用于相對于該汽缸可調節地定位所述驅動部的填充物。
8.根據權利要求6所述的模塊化履帶張緊裝置，其中驅動部具有用于可滑動地容納彈 簧軸的第二端部的孔，并且其中第二可動彈簧保持裝置包括可滑動地安裝在彈簧軸上的 保持槽中的鎖定環，該鎖定環抵靠在驅動部的圍繞所述孔的端面上。
9.根據權利要求8所述的模塊化履帶張緊裝置，其中所述鎖定環位于所述軸上的環形槽中，并通過來自彈簧的彈性載荷移動至一個止動位置，彈簧保持裝置端板位于鎖定環 和所述彈簧之間，彈簧保持裝置端板在其相對側具有可由鎖定環接合的表面，并構造為 在彈簧保持裝置端板從該彈簧保持裝置端板的第一側接合鎖定環的第一位置反轉時改變 沿著所述軸的在鎖定環和所述彈簧的第二端之間的距離。
10.根據權利要求5所述的模塊化履帶張緊裝置，還包括靠近彈簧軸的第二端形成在 所述軸上的環形槽，第二可動彈簧保持裝置包括安裝在環形槽中的鎖定環，該鎖定環在 所述一個止動位置上接合形成在環形槽的端部處的軸肩表面。
11.一種為履帶式車輛提供彈簧張緊組件的方法，包括下述步驟提供具有從一端延伸的驅動軸的可伸長和可收縮的驅動裝置；提供具有彈簧和彈簧軸的彈簧模塊，所述彈簧保持在所述彈簧軸上；在組裝中將所述彈簧軸可拆卸地連接至驅動軸，其中，驅動軸支撐在所述彈簧上， 以壓縮和加載所述彈簧，從而張緊履帶式車輛的履帶，所述彈簧軸在所述彈簧的長度由 于改變所述履帶上的張緊載荷而從初始位置改變時相對于驅動軸可滑動。
12.根據權利要求11所述的方法，包括在驅動軸的末端中設置孔；將所述彈簧軸的末端可滑動地安裝在所述孔中；以及將彈簧保持裝置設置在彈簧軸上，以將來自驅動軸的載荷轉移至所述彈簧。
13.根據權利要求11所述的方法，包括從多個不同驅動裝置和不同驅動軸中選擇一個驅動裝置和一個驅動軸；以及由多個不同彈簧中的一個彈簧和多個不同彈簧軸中的一個彈簧軸形成彈簧模塊，以 形成與履帶式車輛的履帶上的載荷相適應的張緊組件。
全文摘要
一種用于履帶驅動車輛(10)上的履帶(14)的裝有彈簧的履帶張緊組件(16)，具有用第一固定彈簧保持裝置(52)和第二滑動彈簧保持裝置(60)以預載荷保持在彈簧軸(46)上的彈簧子組件(44)。彈簧軸(46)具有延伸到第二彈簧保持裝置之外的外端(66)，并且所述外端可滑動地容納在潤滑脂汽缸(32)的活塞或驅動軸(30)的孔(38)中，所述軸(30)的末端靠在第二彈簧保持裝置(60)上。潤滑脂汽缸(32)接觸并向第二彈簧保持裝置(60)施加作用力，用于初始定位張緊組件(16)，并且第一彈簧保持裝置(60)上的壓縮所述彈簧(48)的附加載荷使彈簧軸(66)的外端在第二彈簧保持裝置(60)沿著彈簧軸(46)滑動時在驅動軸(30)的孔(38)中滑動。
文檔編號B62D55/06GK102015425SQ200980116078
公開日2011年4月13日 申請日期2009年5月4日 優先權日2008年5月5日
發明者威廉·C·謝爾本, 托馬斯·J·托卡 申請人:克拉克設備公司