CN101784433A - 具有驱动和悬架系统的履带式车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种履带式车辆(10)，包括可操作为支撑操作人员的驾驶室(35)。左和右马达(210)每个以第一速度转动输出轴。减速系统(220，230，240)可操作地联接至每个输出轴。左和右驱动轴(250)由减速系统(220，230，241)以低于所述第一速度的第二速度驱动。左和右驱动链轮(230)安装为与各自的第一和第二驱动轴(250)一起转动。左和右履带架(70)支撑驾驶室(35)，并且左和右履带(350)安装为响应于各自的左和右驱动轴(250)的转动而围绕履带架转动，使得左和右履带(350)由左和右驱动链轮(230)驱动，以沿着地面移动履带式车辆(10)。

Description

具有驱动和悬架系统的履带式车辆
技术领域
本发明涉及工程车辆，具体地，涉及包括悬架系统的紧凑型履带式装载机。
背景技术
过去，履带式车辆不具有悬架系统。代替的是，轮轴和车轮支撑履带用于旋转，车框架焊接到这些轮轴上。此外，履带式车辆通常设置有高扭矩、低速马达，其通常庞大且昂贵。
发明内容
在一个实施方式中，本发明提供了一种履带式车辆，包括：驾驶室，可操作以支撑操作人员；左和右马达，每个以第一速度转动输出轴；减速系统，可操作地联接至每个输出轴；左和右驱动轴，由减速系统以低于第一速度的第二速度驱动；左和右驱动链轮，安装为与各自的左和右驱动轴一起转动；左和右履带架，用于支撑驾驶室；和左和右履带，安装为响应于各自的左和右驱动轴的转动而围绕履带架转动，其中左和右履带由左和右驱动链轮驱动，以沿着地面移动履带式车辆。
在另一个实施方式中，本发明提供了一种履带式车辆，包括：车架，可操作以支撑操作人员；第一和第二马达，使各自的输出轴转动；第一和第二驱动轴，响应于输出轴的转动而被驱动；第一和第二驱动链轮，安装为与驱动轴一起转动；第一和第二履带架，用于支撑车架；减速系统，联接在输出轴和驱动轴之间，使得驱动轴以低于输出轴转动速度的速度转动；和第一和第二履带，安装为响应于驱动链轮围绕履带架转动，其中，第一和第二履带响应于第一和第二马达围绕各片的第一和第二履带架转动，使得履带式车辆响应于第一和第二履带的运动而能够沿着地面移动。
在另一个实施方式中，本发明提供了一种操作履带式车辆的方法，该履带式车辆具有主体框架、分别地具有第一和第二马达轴的第一和第二马达、枢转地安装至主体框架的第一和第二履带架、围绕各自的第一和第二履带架能够移动的第一和第二履带、能够转动以引起第一和第二履带围绕第一和第二履带架转动的第一和第二履带驱动轴、在第一马达轴和第一履带驱动轴之间互连的第一减速系统、和在第二马达轴和第二履带驱动轴之间互连的第二减速系统。该方法包括：以第一速度操作第一和第二马达；通过各自的第一和第二减速系统以低于第一速度的第二速度驱动第一和第二履带驱动轴；响应于各自的第一和第二履带驱动轴的转动而驱动第一和第二履带围绕各自的第一和第二履带架转动；以及相对于主体框架枢转履带架。
通过考虑详细的描述的附图，本发明的其它方面将变得明显。
附图说明
图1为履带式车辆的透视图。
图2为履带式车辆的第一履带驱动结构的局部分解透视图。
图3为履带式车辆的第二履带驱动结构的局部分解透视图。
图4为包括第一悬架系统结构的一个履带架的透视图。
图5为包括第二悬架系统结构的一个履带架的透视图。
具体实施方式
在详细说明本发明的任何实施方式之前，需要理解的是，本发明不限于用于在接下来的描述中提出的或在接下来的附图中图示的部件的架构和结构的细节。本发明能够用于其它实施方式，并且可以以各种方式实践或完成。此外，需要理解的是，在此使用的措辞和术语用于描述的目的，且不应当认为是限制。在此使用“包括(including)”、“包含(comprising)”或“具有(having)”及其变形意思是包括随后列出的物件及其等同物以及附加物件。除非另有指定或限定，术语“(安装mounted)”、“连接(connected)”、“支撑(supported)”和“联接(coupled)”及其变形无限制地使用，且包括直接和间接安装、连接、支撑和联接。而且，“连接(connected)”和“联接(coupled)”不限于物理或机械连接或联接。
图1图示了根据本发明的一个实施方式的紧凑型履带式装载机车辆10。虽然本发明图示为以紧凑型履带式装载机10实现，它也可以以其它履带式车辆实现。紧凑型履带式装载机10包括主体框架20、液压系统25、发动机30、驾驶室35、一对支撑臂或支架40、一对提升臂45、铲斗50、一对提升致动器55、一对支撑连杆60、一对附件致动器65和一对履带架或组件70(在紧凑型履带式装载机10的每个相对侧面上一个)。
发动机30驱动液压系统25内的一个或多个液压泵，且这些泵向致动器55、65和液压驱动系统提供液压流体流，以操作履带组件70(下文将更详细地描述)。操作人员控制液压驱动系统25，由此用驾驶室35中的控制装置操作紧凑型履带式装载机10。在某些实施方式中，控制装置移动滑阀(未示出)，以将液压流体引导至提升致动器55和附件致动器65。支撑臂40枢转地安装到主体框架20上，提升臂45枢转地安装到支撑臂40上，附件接口75枢转地安装到提升臂45上。提升致动器55在提升臂45和主体框架20之间互连，并响应于液压系统25的操作人员控制装置进行伸缩，以使提升臂45相对于支撑臂40和主体框架20沿抬升和下降方向枢转。支撑连杆60为提升臂45提供附加的支撑和稳固性。
附件致动器65在提升臂45和附件接口75之间互连，并响应于液压系统25的操作人员控制装置进行伸缩，以相对于提升臂45沿卷起和倾倒方向枢转铲斗50。虽然图示的附件为铲斗50，但在其它实施方式中，紧凑型履带式装载机可以包括其它附件，包括但不限于，螺旋钻、凿岩锤、挖沟机、吊车、旋转式扫地机、树桩研磨机、锯、混凝土搅拌机、泵、削片机、扫雪机、转刀及锄耕机。采用其他附件的情况下，附件致动器65可以用来抬升、降低、倾斜或者枢转这些附件以到达他们期望的目的。
现在转向图2，一对(如左和右)液压驱动系统200安装在主体框架内20。每个液压驱动系统200包括液压马达210、小型链轮盘220、大型链轮盘230、围绕小型和大型链轮盘220、230延伸的链条240以及履带驱动轴250。液压系统25中的液压流体流驱动左和右液压马达210的运转。小型链轮盘220安装至马达210的输出轴并响应于马达210的运转而旋转。链条240从左和右小型链轮盘220向各自的左和右大型链轮盘230传递扭矩，以使大型链轮盘230转动。大型链轮盘230安装为与履带驱动轴250一起转动，由此履带驱动轴250在马达210的作用下响应于大型链轮盘230的转动而转动。小型链轮盘220、大型链轮盘230和链条240可以称为减速系统，其可操作以从马达210输出轴向履带驱动轴250传递扭矩。其它减速系统，包括但不限于齿轮组及滑轮和皮带系统，可以用在本发明中，并且图示的减速系统不应当认为是限制性的。源自从小型链轮盘220上分离大型链轮盘230的减速增加了履带驱动轴250上的扭矩输出。因此，高速、低扭矩马达可以用作马达210。
图3图示了驱动系统200的可替换结构，其中马达210设置在主体框架20的中间，链条240沿着主体框架20侧壁的内侧行进。在这方面，图2图示的结构可以称为“中心安装的(center mounted)”链条减速装置，图3图示的结构可以称为“侧面安装的(side mounted)”链条减速装置。这两种结构都可以采用链条盖260以覆盖链条减速装置。中心安装的和侧面安装的链条减速装置结构和各个链条盖260安装至主体框架20，在驾驶室35的覆盖区内。驾驶室的覆盖区在此限定为包含在驾驶室35的垂直投影内。
继续参照图2和3，每个(如左和右)履带组件70包括驱动链轮300、履带架310、前和后从动链轮320、330、多个滚轮340和履带350。左和右驱动链轮300固定为与各个左和右履带驱动轴250一起转动，并接合履带350内表面上的突出部，以围绕履带架310转动。前和后从动链轮320、330和滚轮340安装至履带架310并且保持履带350的拉伸，并可以构造为将履带偏压为与地面接合。
现在转向图4和5，该车辆包括与各自的左和右履带组件70联接的左和右悬架系统400。每个悬架系统400包括朝向履带架310的背面安装的旋转轴承410和安装在支架430上的震动组件420、420’，支架430刚性安装至履带架310的前部。旋转轴承410围绕履带驱动轴250延伸，并便于履带组件70围绕履带驱动轴250的枢转。
图4中图示的震动组件420属于具有活塞和缸震动装置440及蓄能器450的类型。在图示的实施方式中，震动装置440的底部以销柱460的形式固定至支架430，震动装置440的顶部连接至驾驶室35。当履带组件70相当于主体框架20枢转时，在不平地带上下颠簸，震动组件420吸收由震动装置440的启动引起的垂直运动。通过在蓄能器450中分布流体，还吸收突然的撞击。蓄能器450可以脱离与震动装置440的联系(如，通过关闭阀)，以产生刚性悬挂。图5中图示的震动组件420属于具有震动装置和卷簧的类型，为悬架系统400提供偏压和阻尼功能。
震动组件420、420’类似于驾驶控制系统，其用来在工程车辆行驶时吸收工程车辆的轰鸣的弹振运动。这种驾驶控制系统的例子在美国专利6,634,653和7,194,858以及美国专利申请公开2006/0075750、2006/0101815和2005/0284711中描述了，前述专利和公开的专利申请的全部内容在此以引用的方式结合进来。此外，用于震动组件420的合适的蓄能器和阀组件可从新墨西哥的Americorp公司公开获得，如套件号7106063。
本发明的各种特征和优点在接下来的权利要求中提出。

Claims (13)

1.一种履带式车辆，包括：
驾驶室，能够操作以支撑操作人员；
左和右马达，每个以第一速度转动输出轴；
减速系统，能够操作地联接至每个输出轴；
左和右驱动轴，由所述减速系统以低于所述第一速度的第二速度驱动；
左和右驱动链轮，安装为与所述各自的左和右驱动轴一起转动；
左和右履带架，支撑所述驾驶室；和
左和右履带，安装为响应于各自的左和右驱动轴的转动而围绕所述履带架转动，其中，所述左和右履带由所述左和右驱动链轮驱动，以沿着地面移动所述履带式车辆。
2.根据权利要求1所述的履带式车辆，还包括悬架系统，该悬架系统将所述驾驶室支撑在所述履带架上，并允许所述驾驶室和所述左和右履带架之间的相对运动。
3.根据权利要求2所述的履带式车辆，其中，所述悬架系统包括左和右震动组件，所述震动组件安装在所述各自的左和右履带架和驾驶室之间，以降低该车辆在不平地带上行驶时从左和右履带架到驾驶室的冲击力的传递。
4.根据权利要求2所述的履带式车辆，还包括用于锁定所述悬架系统的机构，以抵抗所述履带架和驾驶室之间的相对运动。
5.一种用于操作履带式车辆的方法，所述履带式车辆具有主体框架、分别地具有第一和第二马达轴的第一和第二马达、枢转地安装至所述主体框架的第一和第二履带架、围绕各自的第一和第二履带架能够转动的第一和第二履带、能够转动以使所述第一和第二履带围绕所述第一和第二履带架转动的第一和第二履带驱动轴、互连在所述第一马达轴和所述第一履带驱动轴之间的第一减速系统、以及互连在所述第二马达轴和所述第二履带驱动轴之间的第二减速系统，该方法包括：
以第一速度操作所述第一和第二马达；
通过各自的第一和第二减速系统以低于所述第一速度的第二速度驱动所述第一和第二履带驱动轴；
响应于各自的第一和第二驱动轴的转动而驱动所述第一和第二履带围绕各自的第一和第二履带架转动；以及相对于所述主体框架使所述履带架枢转。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，该车辆包括相对于履带架弹性地支撑所述主体框架的悬架系统，该方法还包括锁定所述悬挂系统，以增加车辆在挖掘操作期间的稳定性。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，锁定所述悬架系统的步骤包括蓄能器与缸组件连通，并且其中，锁定所述悬架系统的步骤包括关闭阀门以切断所述缸组件和蓄能器之间的连通。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，相对于所述主体框架使履带架枢转的步骤包括使所述履带架围绕所述履带驱动轴枢转。
9.一种履带式车辆，包括：
车架；
第一和第二驱动马达，安装至所述车架上并具有输出轴；
第一和第二履带架，用于支撑所述车架并分别地包括第一和第二履带驱动轴；能够转动地支撑在所述车架上；
驱动联轴器，连接在所述输出轴和所述履带驱动轴之间；
第一和第二履带，安装为响应于所述第一和第二马达的输出轴的转动而围绕所述履带架运动，使得所述履带式车辆能够响应于所述第一和第二履带的运动而沿着地面移动；和
悬架系统，能够操作以将所述车架支撑在所述履带架上，其中，所述悬架系统允许在车架和第一和第二履带架的部分之间的相对运动。
10.根据权利要求9所述的履带式车辆，还包括悬架系统，能够操作以将所述车架支撑在所述履带架上，其中，所述悬架系统允许在第一和第二履带架和车架之间的相对运动。
11.根据权利要求10所述的履带式车辆，其中，所述第一和第二履带架通过所述悬架系统独立地支撑所述车架，使得所述第一和第二履带架相对于所述车架彼此独立地移动。
12.根据权利要求10所述的履带式车辆，其中，所述悬架系统包括支撑各自的第一和第二履带架的第一和第二轴承，以围绕各自的第一和第二履带驱动轴枢转运动，且第一和第二震动组件在与各自的履带驱动轴隔开的位置处安装在各自的第一和第二履带架之间。
13.一种操作履带式车辆的方法，该履带式车辆具有主体框架、分别地具有第一和第二马达轴的第一和第二马达、枢转地安装至所述主体框架的第一和第二履带架、围绕各自的第一和第二履带架能够移动的第一和第二履带、通过所述第一和第二马达轴能够转动以使所述第一和第二履带围绕所述第一和第二履带架运动的第一和第二履带驱动轴，所述第一和第二履带架围绕所述第一和第二履带驱动轴枢转地安装，该方法包括：
操作所述第一和第二马达；
由所述第一和第二马达轴驱动所述第一和第二履带驱动轴；
响应于各自的第一和第二履带驱动轴的转动而围绕各自的第一和第二履带架驱动所述第一和第二履带；以及
相对于所述第一和第二履带架在所述第一和第二履带架上的与第一和第二履带架分别枢转安装至主体框架的位置间隔开的位置处弹性地支撑所述主体框架。
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