用于地面接合履帶的履帶鏈節中的變化淬硬深度的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明總體上涉及用于機器的地面接合履帶，更具體地涉及自上部軌道表面改變履帶鏈節中較高硬度犧牲材料的深度。
【背景技術】
[0002]很多機器使用履帶作為地面接合推進元件。通常這種履帶包括多個旋轉履帶接合元件，所述軌道在運轉中形成圍繞旋轉元件運動的無限循環。這種履帶通常包括兩路連接在一起的鏈節，所述鏈節具有用螺釘固定的履帶板。對這些機器及其相關履帶組件設置的要求是非常嚴格的，同時操作環境也是惡劣的。機器履帶通常比較堅固，因此具有數千小時長的工作壽命，盡管其在工作過程中遭受到嚴重的機器應力，應變以及磨損。
[0003]機器履帶的磨損情況由機器的使用方式，操作者的經驗及工作環境中的腳底下層條件和基底材料共同決定。機器履帶的現場使用壽命可以根據這些因素在幾千個小時至數千個小時內發生變化。由于機器履帶部件相對較為昂貴，其保養增加了開支和停機時間，工程師們長期以來一直尋找減少和控制部件間磨損的策略。
[0004]關于這種策略的一個實例在授予Massieon等人的美國專利(第3955855號)中被提出，Massieon等人公開了一種具有履帶鏈節的履帶式機器，履帶鏈節的接觸面采用高耐磨材料制成的接合履帶滾輪。該高耐磨材料可以是冶金結合到接觸面的凹槽中的復合合金材料。雖然Massieon等人似乎已經開發出一種成功的策略，但仍然存在改進空間，特別是在材料選擇的經濟性和可制造性方面。
【發明內容】
[0005]在一個方面，一種用于機器的地面接合履帶包括履帶鏈組件，該履帶鏈組件具有第一履帶鏈以及平行于第一履帶鏈延伸的第二履帶鏈。所述第一履帶鏈和第二履帶鏈各自包括多個細長履帶鏈節，細長履帶鏈節具有用于安裝履帶板的下部安裝表面，以及配置成接觸機器中的旋轉履帶接合元件的上部軌道表面。每個細長鏈節還包括形成下部安裝表面的較低硬度材料，以及形成上部軌道表面并與所述較低硬度材料在細長鏈節內的材料界面過渡的較高硬度犧牲材料。該材料界面具有縱向不均勻性，使得所述較高硬度犧牲材料自上部軌道表面具有變化深度，以減緩與較低硬度材料接觸形成的磨損扇狀部的穿透。
[0006]在另一方面，機器中的用于地面接合履帶的履帶鏈節包括細長鏈節主體，該細長鏈節主體具有內側和外側，內側和外側均在第一鏈節主體端部和第二鏈節主體端部之間延伸，第一鏈節主體端部和第二鏈節主體端部上形成連通內外側的履帶銷孔，并且履帶銷孔配置為容納履帶鏈中用來聯接細長鏈節主體與相鄰細長鏈節主體的履帶銷。細長鏈節主體進一步包括下部安裝表面和上部軌道表面，該下部安裝表面用于安裝履帶板，而該上部軌道表面配置成與機器中的旋轉履帶接合元件接觸。細長鏈節主體還包括較低硬度材料形成下部安裝表面，和較高硬度犧牲材料形成上部軌道表面并與所述較低硬度材料在細長鏈節主體的材料界面過渡。該材料界面延伸通過細長鏈節主體，并且具有縱向不均勻性，以使得所述較高硬度犧牲材料自上部軌道表面具有變化深度，以減緩與較低硬度材料接觸形成的磨損扇狀部的穿透。
[0007]再一方面，一種用于機器的履帶系統包括旋轉履帶接合元件和圍繞旋轉履帶接合元件延伸的履帶。所述履帶包括由多個聯接在一起的鏈節形成的履帶鏈以及與旋轉履帶接合元件接觸的上部軌道表面，每個鏈節具有下表面。每個鏈節進一步包括形成下表面的較低硬度材料，以及形成上部軌道表面的較高硬度犧牲材料。較高硬度犧牲材料和較低硬度材料在縱向不均勻材料界面處的相應鏈節內過渡，所述材料界面自上部軌道表面界定較高硬度犧牲材料的變化深度。
【附圖說明】
[0008]圖1是根據本發明一個實施例的具有履帶系統的機器的側視示意圖，并且包括細部放大圖；
[0009]圖2是根據本發明一個實施例的履帶的截面示意圖，具有多個截面平面；
[0010]圖3是根據本發明一個實施例的履帶鏈節的示意圖；
[0011]圖4是根據本發明一個實施例的處于加工階段的履帶鏈節的側面示意圖；
[0012]圖5是根據本發明一個實施例的處于磨損初期的履帶鏈節的側截面示意圖；
[0013]圖6是處于磨損后期的履帶鏈節的側截面示意圖；以及
[0014]圖7是處于另一磨損后期的履帶鏈節的側截面示意圖。
【具體實施方式】
[0015]參照圖1，示出了包括根據一個實施例的地面接合履帶系統14的機器10。機器10在履帶式拖拉機的情形中示出，但其可為任何各種其它機器，諸如履帶式裝載機、半履帶式機器或其它。履帶系統14可為以傳統方式定位在機器10的框架12的相對側的兩個單獨履帶系統中的一個。履帶系統14可進一步包括與機器框架12聯接的履帶滾輪框架29，以及多個旋轉履帶接合元件11、15和17。在一個實施例中，旋轉履帶接合元件11和15包括旋轉惰輪，其配置成在履帶系統14的操作過程中被動地旋轉，而元件17包括配置成驅動履帶系統14的鏈輪。履帶系統14可進一步包括多個履帶滾輪19，其配置成承載機器10的所有或基本上所有重量且被安裝至履帶滾輪框架29處。履帶系統14進一步包括圍繞每個元件11、15和17延伸的履帶16。元件11、15和17的每一個分別限定旋轉軸13、21和23，其軸線可平行且布置成所示的三角形圖案。履帶16因此可圍繞具有大體三角形形狀元件11、15和17限定行進路徑。圖1中所示的實施例將被本領域技術人員視為為所謂的高驅動履帶系統，然而，應當理解的是，本發明可被應用于橢圓形履帶或其它履帶配置。如從下面的描述將進一步顯而易見，履帶系統14可獨特地配置成解決與已知履帶系統相關的某些磨損問題，且從而增加履帶使用壽命且使質量超出傳統可達到的水平。
[0016]履帶16可包括履帶鏈組件18，所述履帶鏈組件18具有第一履帶鏈20以及平行于履帶鏈20延伸且在圖1中由履帶鏈20遮蓋而無法看到的第二履帶鏈。多個履帶板28與第一履帶鏈20以及第二、由隱藏履帶鏈聯接。履帶板28中的每一個按常規可包括一個或多個輪爪32。第一履帶鏈和第二履帶鏈中的每一個可進一步包括多個細長履帶鏈節24。履帶鏈節24可被理解為每個包括也用參考標號24標識的細長鏈節主體。與履帶鏈節24中的一個相關的特征在本文中的描述因此將被理解為也指的是相關細長鏈節主體的特征。履帶鏈節24中的每一個包括第一端25和第二端27，且具有用于安裝履帶板28中的一個的下部安裝表面26。履帶鏈節24中的每一個進一步包括上部軌道表面30，所述上部軌道表面30配置成根據形成磨損圖案的扇狀部接觸機器10中的旋轉履帶接合元件，諸如元件11、15、17或履帶滾輪19中的一個。
[0017]圖1包括兩個細部放大圖，其中一個示出與惰輪11接觸的履帶鏈節24。惰輪11在與相關鏈節24的上部軌道表面30接觸的第一位置處以實線示出。惰輪11以虛線示出為大體沿上部軌道表面30的長度轉移。上部軌道表面30和惰輪11之間的接觸，且具體地傾向于在將每個單個鏈節從惰輪11以及惰輪15接合或脫離過程中的滑動接觸，被觀察為以被稱為扇狀化的圖案磨損履帶鏈節的材料。至于惰輪11和惰輪15，當履帶16圍繞著其路徑視情況前后移動時，磨損扇狀部可傾向于從履帶鏈節以及惰輪11和惰輪15的外表面之