履刺角度可調式履帶行走底盤的制作方法

本實用新型涉及履帶行走裝備技術領域，具體涉及一種履刺角度可調式履帶行走底盤。

背景技術：

履帶式行走系是在工程機械中僅次于輪胎式廣泛采用的行走系。常見的履帶式工程機械有推土機、裝載機挖掘機、鉆孔機、鑿巖臺機、收割機等。

中國作為世界上最大的糧食供應產地，在糧食安全中占有及其重要的地位。就水稻而言，世界水稻種植區域主要集中在亞洲，其產量占世界水稻總產量的92%，美國是北美的主要水稻生產國，歐洲最大的水稻生產國是意大利。我國是世界上最大的水稻生產國，水稻常年種植面積約3000萬公頃，為世界水稻種植面積的20%左右；水稻也是我國最主要的糧食作物之一，稻谷總產量近2億噸。國內外的實踐證明，水稻生產全程機械化具有明顯的優點：提高稻米的品質，效率提高，增加產量。

農業機械在湖南等丘陵地區適合采用履帶式，但現有履帶機械的轉向受到土壤剪切變形的影響較大,存在對土壤的破壞大，履帶對地面的附著力小,功率損失高，履帶車轉向能力差等問題。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術存在的不足，提供一種對土壤的破壞小、轉向能力好、功率損失小、適應性好的履刺角度可調式履帶行走底盤。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種履刺角度可調式履帶行走底盤，包括支座、安裝于支座兩側的兩個履帶行走裝置以及安裝于支座上的驅動裝置，各履帶行走裝置包括機架、安裝在機架上的帶輪單元和繞設在帶輪單元上的行走履帶，所述驅動裝置與帶輪單元相連，所述行走履帶上設有若干間隔布置的履刺板，各履刺板通過轉動機構安裝于行走履帶上并可繞與行走履帶外表面垂直的軸線轉動，各履帶式行走裝置還設有用于調節履刺板轉動角度的角度調節裝置。

上述的履刺角度可調式履帶行走底盤，優選的，各履刺板均連接有一扇形齒輪，所述角度調節裝置包括三個用于與扇形齒輪配合驅使履刺板轉動的調節齒輪，三個調節齒輪安裝在機架上并沿行走履帶接地段的運行方向間隔布置，各調節齒輪均連接有一旋轉驅動組件，各履刺板與行走履帶之間還設有用于固定履刺板轉動角度的鎖止組件。

上述的履刺角度可調式履帶行走底盤，優選的，所述轉動機構包括轉軸和夾板，所述轉軸穿設安裝于行走履帶上的安裝通孔中，所述履刺板和夾板分別連接于轉軸的兩端，所述扇形齒輪固設于夾板上。

上述的履刺角度可調式履帶行走底盤，優選的，所述鎖止組件包括鎖銷和設于行走履帶上的滑孔，所述夾板上設有多個通過轉動夾板可分別與滑孔對齊的定位孔，所述鎖銷滑設于滑孔中并能滑動伸入或退出所述定位孔，所述滑孔中安裝有使鎖銷伸入定位孔的彈性部件，各定位孔中安裝有用于克服彈性部件作用迫使鎖銷退出定位孔的推桿，所述鎖止組件還包括用于驅動所述推桿動作以迫使鎖銷退出定位孔的解鎖機構。

上述的履刺角度可調式履帶行走底盤，優選的，所述解鎖機構包括與所述調節齒輪固接且同步轉動的凸輪。

上述的履刺角度可調式履帶行走底盤，優選的，所述夾板上設有三個定位孔，三個定位孔分別與滑孔對齊時，履刺板分別處于與行走履帶接地段的運行方向垂直、相對于行走履帶接地段的運行方向向一側偏轉和相對于行走履帶接地段的運行方向向另一側偏轉的狀態。

上述的履刺角度可調式履帶行走底盤，優選的，所述驅動裝置包括動力輸入軸、轉向輸入軸以及由第一太陽輪、第一行星輪、第一行星架和第一齒圈構成的驅動行星輪系，所述動力輸入軸與第一太陽輪相連，所述第一行星架通過驅動輪軸與帶輪單元的驅動輪相連，所述轉向輸入軸通過第一傳動機構與第一齒圈相連；各調節齒輪連接的旋轉驅動組件均包括旋轉輸入軸、旋轉輸出軸以及由第二太陽輪、第二行星輪、第二行星架和第二齒圈構成的角度調節行星輪系，所述旋轉輸入軸與第二太陽輪相連，所述調節齒輪通過旋轉輸出軸與第二行星架相連，所有調節齒輪連接的旋轉驅動組件的旋轉輸入軸通過第二傳動機構與驅動輪軸相連，位于中間的調節齒輪連接的旋轉驅動組件的第二齒圈與機架固定，其余兩個調節齒輪的旋轉驅動組件的第二齒圈通過第三傳動機構與第一齒圈相連。

上述的履刺角度可調式履帶行走底盤，優選的，各行走履帶接地段沿運行方向依次分為前部接地段、中間接地段和后部接地段，行走底盤直行時，行走履帶接地段的所有履刺板與行走履帶接地段運行方向垂直；行走底盤轉彎時，中間接地段的履刺板與行走履帶接地段運行方向垂直，前部接地段的履刺板與后部接地段的履刺板偏轉且偏轉方向相反。

上述的履刺角度可調式履帶行走底盤，優選的，在行走底盤直行和轉彎時兩個行走履帶接地段的履刺板的偏轉方向均保持對稱。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：本實用新型的履刺角度可調式履帶行走底盤中，角度調節裝置可調節行走履帶上履刺板的轉動角度，使履刺板與行走履帶接地段運行方向垂直或者向行走履帶接地段運行方向的兩側偏轉一定角度，在行走底盤轉彎時，通過使履刺板偏轉至合適角度，可減輕對土壤的破壞，減小土壤剪切變形對行走底盤轉向的影響，提高履帶車轉向能力，同時還能增加行走履帶對底面的附著力，降低功率損失。該履刺角度可調式履帶行走底盤能夠適應多種履帶車和多種路況，利于推廣，適合于中國的國情。

附圖說明

圖1為履刺角度可調式履帶行走底盤的局部俯剖視圖。

圖2為履刺角度可調式履帶行走底盤的側視結構示意圖。

圖3為履刺板通過轉動機構安裝在行走履帶上的結構示意圖。

圖4為圖3的俯視結構示意圖。

圖5為圖3的側剖視結構示意圖。

圖6為調節齒輪與扇形齒輪配合的結構示意圖。

圖7為驅動裝置和角度調節裝置的結構原理圖。

圖8為履刺角度可調式履帶行走底盤直行時履刺板轉動狀態的示意圖。

圖9為履刺角度可調式履帶行走底盤轉彎時履刺板轉動狀態的示意圖。

圖例說明：

1、支座；2、驅動裝置；21、動力輸入軸；22、轉向輸入軸；23、第一太陽輪；24、第一行星輪；25、第一行星架；26、第一齒圈；27、驅動輪軸；3、機架；4、帶輪單元；5、行走履帶；51、履刺板；52、扇形齒輪；53、轉軸；54、夾板；55、鎖銷；56、滑孔；57、定位孔；58、彈性部件；59、推桿；510、凸輪；6、角度調節裝置；61、調節齒輪；62、旋轉輸入軸；63、旋轉輸出軸；64、第二太陽輪；65、第二行星輪；66、第二行星架；67、第二齒圈；711、第一鏈輪傳動機構；712、第二鏈輪傳動機構；713、第二鏈輪傳動機構；714、中間輸入軸；721、第一中間軸；722、第二中間軸；723、第三中間軸；724、第四中間軸；725、第四鏈輪傳動機構。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖1和圖2所示，本實施例的履刺角度可調式履帶行走底盤，包括支座1、安裝于支座1兩側的兩個履帶行走裝置以及安裝于支座1上的驅動裝置2，各履帶行走裝置包括機架3、安裝在機架3上的帶輪單元4和繞設在帶輪單元4上的行走履帶5，帶輪單元4為現有技術，其包括驅動輪、支承輪、托輪、張緊輪等，驅動裝置2與帶輪單元4的驅動輪相連，以驅動帶輪單元4轉動以使行走履帶5運行，行走履帶5上設有若干間隔布置的履刺板51，各履刺板51通過轉動機構安裝于行走履帶5上，履刺板51可繞與行走履帶5外表面垂直的軸線轉動，各履帶式行走裝置還設有用于調節履刺板51轉動角度的角度調節裝置6。角度調節裝置6可調節行走履帶5上履刺板51的轉動角度，使履刺板51與行走履帶5接地段運行方向垂直或者向行走履帶5接地段運行方向的兩側偏轉一定角度，在行走底盤轉彎時，通過使履刺板51偏轉至合適角度，可減輕對土壤的破壞，減小土壤剪切變形對行走底盤轉向的影響，提高履帶車轉向能力，同時還能增加行走履帶5對底面的附著力，降低功率損失。該履刺角度可調式履帶行走底盤能夠適應多種履帶車和多種路況，利于推廣，適合于中國的國情。

本實施例中，如圖3至圖6所示，轉動機構包括轉軸53和夾板54，轉軸53穿設安裝于行走履帶5上的安裝通孔中，履刺板51和夾板54分別連接于轉軸53的兩端，履刺板51和夾板54分別位于行走履帶5的兩側形成定位，使履刺板51不會掉落，并且履刺板51、轉軸53和夾板54連接為一體，三者同步轉動。該種轉動機構的結構簡單、易于制作裝配、工作穩定可靠。

本實施例中，各履刺板51的夾板54均連接有一扇形齒輪52，角度調節裝置6包括三個調節齒輪61，各調節齒輪61用于與行走履帶5接地段上的履刺板51所對應的扇形齒輪52配合驅使履刺板51，三個調節齒輪61安裝在機架3上并沿行走履帶5接地段（與地面接觸的一段行走履帶5）的運行方向間隔布置，各調節齒輪61均連接有一旋轉驅動組件，各履刺板51與行走履帶5之間還設有用于固定履刺板51轉動角度的鎖止組件。旋轉驅動組件驅動調節齒輪61轉動并控制調節齒輪61的轉速，通過控制調節齒輪61與行走履帶5的線速度差來調節履刺板51的轉動角度。當調節齒輪61的線速度與行走履帶5的線速度相同時，調節齒輪61對扇形齒輪52無驅動作用，履刺板51不轉動；當調節齒輪61的線速度大于行走履帶5的線速度時，調節齒輪61驅動扇形齒輪52使履刺板51向一側偏轉；當調節齒輪61的線速度小于行走履帶5的線速度時，調節齒輪61阻礙扇形齒輪52使履刺板51向另一側偏轉，履刺板51的偏轉角度由調節齒輪61與扇形齒輪52的嚙合時間以及行走履帶5與調節齒輪61的線速度差決定。上述三個調節齒輪61分別獨立調節履刺板51的轉動角度，相當于將行走履帶5接地段分為三段，每一段上的履刺板51的轉動角度可分別調節至需要的角度，從而可更好的適應行走底盤轉彎。

上述鎖止組件包括鎖銷55和設于行走履帶5上的滑孔56，夾板54上設有三個通過轉動夾板54可分別與滑孔56對齊的定位孔57，三個定位孔57分別與滑孔56對齊時履刺板51分別對應處于三個狀態，第一個狀態為履刺板51與行走履帶5接地段的運行方向垂直，第二個狀態為履刺板51相對于行走履帶5接地段的運行方向向一側偏轉一定角度，第三個狀態為履刺板51相對于行走履帶5接地段的運行方向向另一側偏轉一定角度。鎖銷55滑設于滑孔56中并能滑動伸入或退出定位孔57，滑孔56中安裝有使鎖銷55伸入定位孔57的彈性部件58，彈性部件58為伸縮彈簧，各定位孔57中安裝有用于克服彈性部件58作用迫使鎖銷55退出定位孔57的推桿59，鎖止組件還包括用于驅動推桿59動作以迫使鎖銷55退出定位孔57的解鎖機構。本實施例的解鎖機構包括與調節齒輪61固接且同步轉動的凸輪510，調節齒輪61是通過速度差實現控制履刺板51轉動的，對于凸輪510而言，跟隨調節齒輪61旋轉，只要存在轉向差速，就可以通過旋轉的方式迫使推桿59推動鎖銷55退出定位孔57，這樣就使履刺板51處于一種自由狀態，可以適應履帶車身的旋轉，當轉動角度恰好適應偏上或者偏下角度的鎖定位置時，鎖銷55伸入任意一個定位孔57時，可阻止履刺板51轉動，從而實現鎖止。

如圖7所示，本實施例的驅動裝置2包括與行走驅動件（發動機和變速器）相連的動力輸入軸21、與轉向驅動件（轉向液壓馬達）相連的轉向輸入軸22以及由第一太陽輪23、第一行星輪24、第一行星架25和第一齒圈26構成的驅動行星輪系，動力輸入軸21與第一太陽輪23相連，第一行星架25通過驅動輪軸27與帶輪單元4的驅動輪相連，轉向輸入軸22通過第一傳動機構與第一齒圈26相連；各調節齒輪61連接的旋轉驅動組件均包括旋轉輸入軸62、旋轉輸出軸63以及由第二太陽輪64、第二行星輪65、第二行星架66和第二齒圈67構成的角度調節行星輪系，旋轉輸入軸62與第二太陽輪64相連，調節齒輪61通過旋轉輸出軸63與第二行星架66相連，所有調節齒輪61連接的旋轉驅動組件的旋轉輸入軸62通過第二傳動機構與驅動輪軸27相連，位于中間的調節齒輪61連接的旋轉驅動組件的第二齒圈67與機架3固定，其余兩個調節齒輪61（分別為前端調節齒輪61和后端調節齒輪61）的旋轉驅動組件的第二齒圈67通過第三傳動機構與第一齒圈26相連。

上述第一傳動機構包括分別安裝在轉向輸入軸22和第一齒圈26上的兩個相互嚙合進行傳動的傳動齒輪；

第二傳動機構包括第一鏈輪傳動機構711、第二鏈輪傳動機構712、第三鏈輪傳動機構713、中間輸入軸714，中間輸入軸714通過齒輪副與驅動輪軸27相連進行傳動，第一鏈輪傳動機構711安裝在中間輸入軸714和后端調節齒輪61對應的旋轉輸入軸62之間進行傳動，第二鏈輪傳動機構712安裝在后端調節齒輪61對應的旋轉輸入軸62和中間調節齒輪61對應的旋轉輸入軸62之間進行傳動，第三鏈輪傳動機構713安裝在中間調節齒輪61對應的旋轉輸入軸62和前端調節齒輪61對應的旋轉輸入軸62之間進行傳動。驅動輪軸27驅使中間輸入軸714轉動，再通過第一鏈輪傳動機構711、第二鏈輪傳動機構712、第三鏈輪傳動機構713驅動三個調節齒輪61同步轉動，通過配置第一鏈輪傳動機構711、第二鏈輪傳動機構712、第三鏈輪傳動機構713的傳動比，可使三個調節齒輪61所對應的旋轉輸入軸62轉速相等；

第三傳動機構包括第一中間軸721、第二中間軸722、第三中間軸723、第四中間軸724，第一中間軸721通過齒輪副與第一齒圈26相連進行傳動，后端調節齒輪61對應的第二齒圈67通過齒輪副與第一中間軸721相連進行傳動，第二中間軸722通過齒輪副與后端調節齒輪61對應的第二齒圈67相連進行傳動，第三中間軸723通過第四鏈輪傳動機構725與第二中間軸722相連進行傳動，第三中間軸723通過齒輪副與第四中間軸724相連進行傳動，第四中間軸724通過齒輪副與前端調節齒輪61對應的第二齒圈67相連進行傳動。轉向輸入軸22通過第三傳動機構驅動前端調節齒輪61和后端調節齒輪61所對應的第二齒圈67同步轉動，通過配置各齒輪副的傳動比和第四鏈輪傳動機構725的傳動比，可調節使前端調節齒輪61和后端調節齒輪61的轉速。

在行走底盤直線行走時，行走驅動件驅動動力輸入軸21轉動，轉向驅動件使轉向輸入軸22不轉動，前端調節齒輪61和后端調節齒輪61的旋轉驅動組件的第二齒圈67保持固定，驅動輪軸27驅使帶輪單元4帶動行走履帶5運行，同時，動力輸入軸21的動力經傳動機構、角度調節行星輪系分別傳遞至三個調節齒輪61，使三個調節齒輪61的線速度與行走履帶5的線速度相等，各調節齒輪61不驅使履刺板51轉動；當行走底盤轉彎時，行走驅動件驅動動力輸入軸21轉動，轉向驅動件也驅動轉向輸入軸22轉動，轉向輸入軸22驅使第一齒圈26轉動，第一齒圈26通過傳動機構帶動前端調節齒輪61和后端調節齒輪61的旋轉驅動組件的第二齒圈67轉動，進而改變前端調節齒輪61和后端調節齒輪61的轉速，迫使履刺板51轉動至相應角度。

本實施例中各調節齒輪61連接的旋轉驅動組件的動力源均取自行走底盤的驅動裝置2，并且驅動裝置2的轉向輸入軸22驅動轉向的同時調節各調節齒輪61的轉速，使行走履帶5上的履刺板51轉動至相適應的角度，其控制簡單方便、可靠性高。在其他實施例中，各調節齒輪61連接的旋轉驅動組件也可設置各自獨立的動力源。

本實施例中，如圖8和圖9所示，各行走履帶5接地段沿運行方向依次分為前部接地段、中間接地段和后部接地段，行走底盤直行時，行走履帶5接地段的所有履刺板51與行走履帶5接地段運行方向垂直；行走底盤轉彎時，中間接地段的履刺板51與行走履帶5接地段運行方向垂直，前部接地段的履刺板51與后部接地段的履刺板51偏轉且偏轉方向相反。在行走底盤直行和轉彎時兩個行走履帶5接地段的履刺板51的偏轉方向均保持對稱。由于轉向時，行走履帶5接地段前部、中部和后部與地面接觸受力的情況不同，這樣設置使每個履帶行走裝置中，行走履帶5接地段每一部分的履刺板51均符合轉向要求，達到減輕對土壤的破壞，減小土壤剪切變形對行走底盤轉向的影響的最佳效果。

以行走底盤右轉彎為例，行走底盤右轉彎時，左側行走履帶5的前部接地段的履刺板51向右轉彎方向偏轉，左側行走履帶5的后部接地段的履刺板51偏轉方向與前部接地段的履刺板51偏轉方向相反，左側行走履帶5的中間接地段保持與行走履帶5接地段運行方向垂直。右側行走履帶5接地段的履刺板51的偏轉方向與左側行走履帶5接地段的履刺板51偏轉方向保持對稱，也即右側行走履帶5的前部接地段的履刺板51偏轉方向與左側行走履帶5的前部接地段的履刺板51偏轉方向相反，右側行走履帶5的后部接地段的履刺板51偏轉方向與左側行走履帶5的后部接地段的履刺板51偏轉方向相反，右側行走履帶5的中間接地段的履刺板51與行走履帶5接地段運行方向垂直。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例。對于本技術領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型技術構思前提下所得到的改進和變換也應視為本實用新型的保護范圍。