履帶式行走機構的制作方法
【專利摘要】本發明涉及尤其用于運行重量大于200噸的挖掘機的履帶式行走機構，該行走機構具有驅動輪（3）、導向輪（2）、多個履帶輪（4）、多個托帶輪（5）以及環鏈，該環鏈由多個以鉸接方式互連的履帶板（7）形成，其中，驅動輪（3）具有沿側向伸出的齒廓（13’），履帶板（7）具有垂直伸出的、彼此平行地延伸的齒（13），所述齒在履帶板（7）圍繞驅動輪（3）轉向時接合到所述齒廓（13’）中，其中，所述履帶板（7）在所述齒（13）之間為履帶輪（4）和托帶輪（5）一方和為導向輪（2）以及驅動輪（3）一方形成分開的運行表面（10，11，12），其方式為使得用于履帶輪（4）和托帶輪（5）的運行表面（10）基本上是直線型的而用于導向輪（2）和驅動輪（3）的運行表面（11，12）是彎曲的。
【專利說明】履帶式行走機構
[0001]本發明涉及一種履帶式行走機構，尤其涉及用于運行重量大于200噸的挖掘機的履帶式行走機構。
[0002]DE2720332A1披露了一種用于車輛的、尤其是用于配備有專用傳動裝置的液壓式挖掘機的履帶式行走機構，該履帶式行走機構具有驅動輪/驅動鏈輪、用于使履帶鏈轉向的導向輪、以及通過栓件互連的鏈節。在該文獻中重要的事實是披露了雙腹板鏈節，所述雙腹板鏈節是由一個工件制造的并且被構造成使得鏈節具有居中設置的凸起部，出于驅動履帶鏈的目的而使居中位于驅動輪上的齒接合在該凸起部的外部平坦表面。
[0003]這些鏈節各自具有內部突緣和外部突緣，用于將各鏈節連接成鏈股的栓件被接納在內部突緣和外部突緣中，其中接納用的內部突緣和外部突緣被設置在這些鏈節的運行表面的下方。
[0004]DE19920025C2披露了一種尤其用于起重機的履帶式行走機構，該行走機構包括:多個履帶輪/支重輪、至少一個驅動輪、以及由多個鉸接地互連的履帶板形成的環鏈，其中每個鏈節都具有兩個誘導腹板，這兩個誘導腹板相對于中心對稱并且彼此分離地設置并且位于運行方向上。所述誘導腹板的頂側具有一個凹入彎曲的支撐表面，這個凹入彎曲的支撐表面與驅動輪的凸出彎曲的輪緣表面相互作用。相應誘導腹板的外側用于在履帶輪之間的側向引導，而相應誘導腹板的內側用于引導驅動輪。驅動輪的鏈齒出于驅動履帶鏈的目的而接合在居中設置在鏈節中的開口中。
[0005]在實踐中使用的履帶式行走機構由于鏈節的伸長、在履帶輪與履帶板運行表面之間的以及在驅動輪與履帶板運行表面之間的金屬接觸而遭受磨損，其中在驅動輪的(整個)使用壽命上看，驅動輪被壓扁成多邊形形狀。逐步的磨損導致幾何上的偏差，這些偏差使得履帶板齒與驅動輪的齒脫扣，因此導致該行走機構失效。
[0006]在當今的履帶式行走機構中，實現了兩個概念:
[0007]-所謂的單路徑解決方案，其中為履帶輪和托帶輪以及驅動輪和導向輪提供了一共用的運行表面；
[0008]-所謂的雙路徑解決方案，其中為履帶輪和托帶輪以及驅動輪和導向輪提供了兩個共用的運行表面。
[0009]這兩種變型方案均具有優點，但對于以上討論的磨損而言類似地具有不利的方面。
[0010]本發明所基于的目的是:提供一種尤其用于運行重量大于200噸的挖掘機的履帶式行走機構，該履帶式行走機構相對于迄今使用的現有技術的突出之處是:通過使各個行走機構部件——如鏈節、驅動輪或類似物——的磨損降低而提高使用壽命。
[0011]所述目的是通過一種尤其用于運行重量大于200噸的挖掘機的履帶式行走機構實現的，該行走機構具有驅動輪、導向輪、多個履帶輪、多個托帶輪以及環鏈，該環鏈由多個以鉸接方式互連的履帶板形成，其中，驅動輪具有沿側向伸出的齒廓，履帶板具有垂直伸出的、彼此平行地延伸的齒，所述齒在履帶板圍繞驅動輪轉向時接合到齒廓中，其中，履帶板在所述各齒之間為履帶輪和托帶輪一方以及為導向輪和驅動輪一方形成分開的運行表面，其方式為使得用于履帶輪和托帶輪的運行表面基本上是直線型的而用于導向輪和驅動輪的運行表面是彎曲的。
[0012]本發明的主題的有利的改進方案由從屬權利要求顯現。
[0013]通過本發明的主題，為預先確定的構造提供了一種技術，其中使得用于履帶輪和托帶輪的運行表面的磨損不再對位于履帶板與驅動輪之間的接合幾何結構產生影響。
[0014]用于導向輪和驅動輪的運行表面的曲率與該導向輪和驅動輪的半徑相當。通過所述措施可以在鏈條圍繞驅動輪轉向時消除不希望的多邊形效應，這種多邊形效應對于總的磨損以及因此對于行走機構的使用壽命的長度具有很大影響。
[0015]由于履帶板上的運行表面的這種空間分配，正面影響了行走機構部件的磨損情況，并且因此增加了行走機構的使用壽命。在影響履帶式行走機構的使用壽命的三個因素(鏈條伸長、履帶輪與履帶板之間的金屬接觸、驅動輪與履帶板之間的金屬接觸)中，通過履帶板上的運行表面的這種分配一方面減小了驅動輪與履帶板運行表面之間的磨損。另一方面，借助這種分配確保了在用于履帶輪和托帶輪的分開的運行表面上的磨損不會影響履帶板與驅動輪之間的幾何結構。這意味著:履帶輪運行表面上的磨損不會減小磨合運轉鏈輪齒與履帶板之間的空隙。
[0016]關于DE19920025C2，根據本發明的履帶式行走機構首先具有一種不同的結構設計并且其次在運行表面的設置方面不同。出于驅動鏈條的目的的齒接合是通過凸起部以面狀脫軌(非軌)方式發生的，這些凸起部形成了齒廓并且在側向——即在左外側和右外側——形成在驅動輪上，而履帶輪和托帶輪以單一路徑的構形居中地在履帶板的在行進方向上直線延伸的表面上被引導。與靜態的起重運行相比，所述設置在挖掘運行的情況下具有的優點是，當挖掘機在礦業操作中進行行進運動時能更好地補償待通過的地面的不平整度。這些履帶板的傾斜位置——例如由于在邊上通過巖石——由單一路徑履帶輪補償，而在用于履帶輪的運行表面的外部邊緣處不會立即出現應力峰值。所述補償在已知的履帶式行走機構情況中并未提供。在已知的履帶式行走機構的情況下，在傾斜位置的事件中履帶輪的支承結構遭受極端的負荷，從而導致這些部件過早失效。由于根據本發明的履帶式行走機構的履帶輪的狹窄構造，減少了履帶輪軸中的以及其支承結構中的彎曲應力。此外，與DE19920025C2相比，通過功能表面的所述設置消除了履帶板的連接區域中的負荷，這是因為履帶輪在鏈接板之間受到引導并且因此不會將運行負荷傳輸到鉸接部上。
[0017]根據本發明的另一構想，用于履帶輪和托帶輪的運行表面位于用于導向輪和驅動輪的運行表面之間。
[0018]在一個示例性實施例的基礎上，在附圖中對本發明的主題進行了展示，并且在以下文本中對其進行了說明。在附圖中:
[0019]圖1示出了根據本發明的履帶式行走機構的概略簡圖；
[0020]圖2是被運行性地連接到一個履帶輪上的多個履帶板的圖示；
[0021]圖3是根據圖1的履帶式行走機構的驅動區域的部分圖示；
[0022]圖4是一個單一履帶板的圖示；
[0023]圖5是磨損曲線圖。
[0024]圖1以透視圖示出了根據本發明的履帶式行走機構I的概略簡圖。可看到以下這些部件:導向輪2、驅動輪3、履帶輪4、托帶輪5以及環鏈6，該環鏈由多個鉸接互連的履帶板7形成。
[0025]圖2示出了與履帶輪4作用連接的履帶板7。可以看到用于接納另外的履帶板7的連接區域8、9。在所述附圖中可以看到，履帶輪4在一相關聯的運行表面10上滾動，該運行表面具有直線型延伸的輪廓。在用于履帶輪4以及托帶輪5的運行表面10的外部，也就是說在運行表面10上方設有另外的運行表面11、12。履帶板7具有鏈齒13，所述鏈齒在圍繞驅動輪3 (圖1)轉向時接合相應地在驅動輪3上提供的齒廓(圖3)中。在此，運行表面10直線型地延伸，而這些運行表面11、12具有彎曲的形式。
[0026]圖3以部分圖示的形式示出了驅動輪3連同一前置的履帶輪4。可以看到多個履帶板7。驅動輪3并非支撐在為履帶輪4提供的運行表面10上，而是支撐在對應的履帶板7的以曲面形式延伸的另外的運行表面11、12上。因此，實現了在用于各部件——履帶輪
4、托帶輪5以及導向輪2和驅動輪3—的運行表面10以及11與12之間的空間分離。可以看到在履帶板7上垂直設置的鏈齒13以及在驅動輪3上形成的齒廓13’，所述齒廓由側向地伸出驅動輪3外的齒(凸起部)形成。當履帶板7圍繞驅動輪3運轉時，鏈齒13接合在齒廓13’的齒間隙13’’中。由于運行表面11、12與驅動輪3的半徑R相對應地以彎曲的方式形成，于是在履帶板7轉向時避免了多邊形效應，這對于履帶式行走機構I的各部件的使用壽命具有正面效果。
[0027]圖4以一個單獨圖示的形式示出了:包括鉸接區域8、9的履帶板7 ;鏈齒13 ;用于未在此展示的履帶輪和托帶輪的、在行進方向上直線型地延伸的運行表面10 ;以及用于導向輪2或驅動輪3的運行表面11、12。運行表面11和12的曲率(在此附圖中是可見的)根據本發明應當與導向輪2或驅動輪3的半徑R相對應，由此消除了迄今在履帶板7轉向時產生的多邊形效應。直線型延伸的運行表面10的末端區域10’可以被形成為:使得在各履帶板7之間產生的運行表面10的間距(未展示)盡可能小。這樣便使得履帶輪4或托帶輪5優化地以低噪聲方式輾過。
[0028]圖5示出了磨損曲線圖。磨損V是關于時間t繪出的。曲線14大體示出了根據現有技術的行走機構的磨損情況。虛線的曲線15大體示出了根據本發明的磨損情況。可以看到磨合階段a、a’，就時間來看在本發明主題情況下該磨合階段被加長。a’相對于a的低磨損速度源于驅動輪上的多邊形效應被消除以及源于使履帶輪的運行表面與驅動輪或導向輪的運行表面相分離。工作階段b’相對于b的延長只是由運行表面的空間分離引起的。在磨合階段之后，多邊形效應不再具有影響。在根據曲線14的現有技術的情況下，由于幾何上的卡死(變形)而在到達時間點16時就必須更換行走機構，而在根據本發明的主題的情況下，該時間點可被延遲到遠至時間點17。相對于曲線14增加的使用壽命S在履帶式行走機構I的運行方面引起了顯著的成本降低。
[0029]附圖標記清單
[0030]I履帶式行走機構
[0031]2導向輪
[0032]3驅動輪
[0033]4履帶輪
[0034]5托帶輪
[0035]6 環鏈[0036]7履帶板
[0037]8后部連接區域
[0038]9前部連接區域
[0039]10內部運行表面
[0040]11外部運行表面
[0041]12外部運行表面
[0042]13 鏈齒
[0043]13’ 齒廓
[0044]13’ ’ 齒隙
[0045]14曲線(根據現有技術的磨損情況)
[0046]15曲線(根據本發明的磨損情況)
[0047]16時間點
[0048]17時間點
[0049]a磨合運轉階段，現有技術
[0050]a’磨合運轉階段，本發明
[0051]b工作階段，現有技術
[0052]b’工作階段，本發明
[0053]S增加的使用壽命
【權利要求】
1.一種尤其用于運行重量大于200噸的挖掘機的履帶式行走機構，該行走機構具有驅動輪(3)、導向輪(2)、多個履帶輪(4)、多個托帶輪(5)以及環鏈，該環鏈由多個以鉸接方式互連的履帶板(7)形成，其中，驅動輪(3)具有沿側向伸出的齒廓(13’)，履帶板(7)具有垂直伸出的、彼此平行地延伸的齒(13 )，所述齒在履帶板(7 )圍繞驅動輪(3 )轉向時接合到所述齒廓(13 ’)中，其中，所述履帶板(7 )在所述齒(13 )之間為履帶輪(4 )和托帶輪(5 ) —方以及為導向輪(2)和驅動輪(3)—方形成分開的運行表面(10，11，12)，其方式為使得用于履帶輪(4)和托帶輪(5)的運行表面(10)基本上是直線型的而用于導向輪(2)和驅動輪(3)的運行表面(11，12 )是彎曲的。
2.如權利要求1所述的履帶式行走機構，其特征在于，所述運行表面(10-12)以如下方式被設置在所述齒(13 )之間:使得用于履帶輪(4)和托帶輪(5 )的內部運行表面(10 )在空間上這樣地在用于導向輪(2)和驅動輪(3)的外部運行表面(11，12)之間延伸以使得用于導向輪(2)和驅動輪(3)的外部運行表面(11，12)由升高的部分形成。
3.如權利要求1和2中任何一項所述的履帶式行走機構，其特征在于，用于履帶輪(4)和托帶輪(5)的內部運行表面(10)是在各履帶板(7)的連接區域(8，9)之外提供的。
4.如權利要求1至3之一所述的履帶式行走機構，其特征在于，外部運行表面(11，12)的曲率設計成與導向輪(2)和驅動輪(3)的半徑相當。
5.如權利要求1至4之一所述的履帶式行走機構，其特征在于，至少是彼此作用連接的履帶板(7)的內部運行表面(10)在其對應的末端區域(10’)中設有重疊部分。
【文檔編號】B62D55/08GK103476667SQ201280011302
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年2月22日 優先權日:2011年3月1日
【發明者】M·庫尼克 申請人:卡特彼勒全球礦業Hms有限公司