CN102015425A - 模块化履带张紧系统 - Google Patents

Abstract

一种用于履带驱动车辆(10)上的履带(14)的装有弹簧的履带张紧组件(16)，具有用第一固定弹簧保持装置(52)和第二滑动弹簧保持装置(60)以预载荷保持在弹簧轴(46)上的弹簧子组件(44)。弹簧轴(46)具有延伸到第二弹簧保持装置之外的外端(66)，并且所述外端可滑动地容纳在润滑脂汽缸(32)的活塞或驱动轴(30)的孔(38)中，所述轴(30)的末端靠在第二弹簧保持装置(60)上。润滑脂汽缸(32)接触并向第二弹簧保持装置(60)施加作用力，用于初始定位张紧组件(16)，并且第一弹簧保持装置(60)上的压缩所述弹簧(48)的附加载荷使弹簧轴(66)的外端在第二弹簧保持装置(60)沿着弹簧轴(46)滑动时在驱动轴(30)的孔(38)中滑动。

Description

模块化履带张紧系统

背景技术

履带张紧组件或系统用于维持履带驱动车辆的履带的张紧状态，并具有用于不同载荷和应用的可更换弹簧模块。压缩弹簧模块是自带的，且具有弹簧轴，该弹簧轴可以插入或从由汽缸或驱动装置延伸的活塞杆或轴中的孔去除，所述汽缸或驱动装置在安装张紧组件时为张紧组件提供预载荷。

在现有技术中，各种装有弹簧的履带张紧装置已经用于履带驱动车辆。在美国专利No.6,322,171中示出了采用液压缸的履带张紧组件，在美国专利No.7,229,140中示出了利用具有两种不同的弹簧刚度的弹簧的装有弹簧的履带张紧系统。现有的在所述美国专利6,322,171中示出的系统采用与调整汽缸的活塞杆形成一体的压缩弹簧。

发明内容

本发明涉及用于车辆驱动履带的履带张紧装置或张紧系统，用于在车辆使用时维持履带空转辊上的弹簧载荷。可以被预加载的模块化弹簧组件具有作为一个单元的其上安装所使用的弹簧的弹簧轴。弹簧轴具有装配到用作如图所示用油脂填充的可分离驱动装置或汽缸的活塞的轴或杆中的孔中的端部。安装汽缸或驱动装置和弹簧的组件，以通过将所述弹簧接合至履带张紧辊而提供履带张力。所述汽缸启动，以将所述弹簧压在张紧辊上，并将履带放置在张力预加载状态下。压缩弹簧将在履带的张力在工作状态下改变时稍微压缩或伸展。所述弹簧安装至弹簧轴，以便当履带上的载荷增加时它可以压缩，并且当弹簧从其预设位置压缩时，弹簧轴在汽缸轴的孔中滑动，以允许张紧辊的位置进行一些有限的改变。

本发明的一个方面在于预加载汽缸组件(如图示出为润滑脂填充的汽缸)可以被预组装，并且不同的模块化弹簧组件适合与同一驱动装置或汽缸一起使用。因此，同一驱动装置或汽缸可以与具有不同载荷能力和特性的不同弹簧组件一起使用。用作润滑脂汽缸中的活塞杆的所述轴或杆为与弹簧组件分离的部件，以便不同的可更换弹簧组件可以连接至履带架或外壳。

此外，弹簧组件具有将弹簧的一端保持在弹簧轴上的弹簧板，其可以在两个不同的位置或状态下使用，以在组装到同一弹簧轴上时在同一弹簧上实现不同的预载荷。

附图说明

图1为用于具有根据本发明制成的履带张紧系统的履带驱动车辆的履带架的一部分和履带的一部分的部分侧面截面图；

图2为本发明的模块化履带张紧装置的纵向截面图，其是沿图3中的2-2线截取的，并从图1中的图示旋转180度；

图3为沿图2中的3-3线截取的图2的装置的端视图；

图4为图2的张紧装置的分解透视图；

图5为本发明的具有与图2的位置反向的弹簧保持板的弹簧模块的纵向截面图；

图5A为类似于图5的部分放大截面图，但具有与图2处于相同位置的弹簧保持板，并且具有用于采用同一张紧驱动装置或汽缸增加弹簧行程量的配置；

图6A-6D和6A-1-6D-1为本发明的具有不同尺寸和弹簧刚度的弹簧模块的透视图；

图7为图1中示出的汽缸模块的透视图；

图7A-7E为可与本张紧系统一起使用的驱动装置或汽缸的各种不同结构的透视图；以及

图8A-8C为可与图7A-7E的汽缸一起使用的不同活塞轴的侧视图。

具体实施方式

履带驱动车辆的履带架10安装用于驱动环形履带14的履带驱动链轮(未示出)。履带14为常规的橡胶或钢履带，并采用根据本发明制成的张紧组件16维持在张紧状态下。张紧组件16以常规方式安装在履带架10中，并包括可旋转地安装在滑动支架20(以图示目的示出)中的空转张紧辊18。滑动支架20被沿支架引导构件21可滑动地引导，通常如图所示纵向滑动。滑动支架20可以被单独引导，使得来自张紧组件的弹力例如通过如在美国专利6,322,171或美国专利7,229,140中示出的常规固定装置或配置在张紧辊18施加压缩载荷，因此将履带14设置为张紧状态下。履带14还支撑在底辊22上。

支撑构件21还将张紧组件16保持在合适的位置上，并允许滑动支架20运动，以在滑动支架和张紧辊18上维持弹性载荷，从而在履带14上施加张力。

参照图2，以剖面示出张紧组件16。示意性地示出的是履带架10的一部分，其具有端壁28，张紧组件16在该端壁上抵抗施加至滑动支架20和空转辊18的载荷。张紧组件包括驱动装置或汽缸子组件或模块32(如图所示，润滑脂汽缸)，其包括具有内孔38的外汽缸管34和可滑动地装配在内孔38内部的硬化活塞轴30。在活塞杆或轴的端部和外汽缸管34的底座端块42之间用润滑脂(以示出的形式)填充孔38，以在安装时控制张紧组件16的总长度，并预拉紧张紧组件。可以使用液压缸或机械驱动装置。以示出的形式，穿过外汽缸管34的端块42设置加油嘴40，用于用润滑脂填充孔38，以将轴30延伸预定的量。还可以设置带孔螺钉41，以在张紧组件16的总预载荷或尺寸将改变时排出润滑脂。

大致在44处指示的弹簧模块为子组件或模块，包括中心弹簧轴46和压缩弹簧48。中心弹簧轴46具有靠近其端部形成的细长、环形保持槽50。可以看出，轴46在弹簧48的内部。弹簧顶块52保持在弹簧轴46的与槽50相对的缩短螺纹端54上，顶块52采用合适的螺母51固定在所述轴的轴肩55的合适位置上。弹簧顶块52具有抵靠在弹簧48上的周边，该顶块还为滑动支架20加载弹性载荷。

保持槽50用于可滑动地容纳开口式保持环或锁定环62，所述开口式保持环或锁定环62又用于将可滑动且可反转弹簧保持端板60保持在轴46上，且锁定环处于环形槽50末端处的轴肩上的止动位置处。弹簧端板60将弹簧48的与顶块52相对的一端保持在轴46上，使得该弹簧可以预加载在顶块和弹簧板之间。弹簧板60具有位于第一侧61A的第一内孔槽(参见图2和5A)，其是由装配在开口式保持环或锁定环62周围的环形凸缘64形成的。开口式保持环62又可滑动地安置在环形槽50中，以允许轴46的端部66在从图2中示出的位置开始压缩所述弹簧时进一步滑动到孔68中。槽50的远端(靠近端部66)阻止锁定环62的运动，以将弹簧48保持在轴46上。锁定环62在第一凹槽中安装在轴肩64A上，以反抗弹簧弹力。

当弹簧板60的环形凸缘64在锁定环62上滑动并处于图2和5A中示出的位置时，锁定环62保持在合适的位置上。锁定环将滑动至环形槽50的远端(离顶块52最远且靠近端部62)，并保持在那里，以在弹簧48处于压缩状态时反抗载荷。弹簧48作为单独的子组件或模块保持在顶块52和弹簧板60之间，如图5所示。弹簧48上的压缩预载荷由弹簧的自由长度与弹簧板60和顶块52之间的距离之差决定。

弹簧轴46的延伸到弹簧板60之外并可滑动地装配在汽缸活塞轴30的端孔68中的端部66在弹簧压缩时引导弹簧轴46。锁定环62抵靠在轴30的围绕孔68的端面上。轴30的末端与处于初始位置的锁定环62接触。孔68的长度大于滑动到孔68中的轴端部66的长度。因此在弹簧轴46的端部和孔68的内端之间提供了空间69。弹簧轴端部66可以比图2和5A中的实线示出的初始组装位置更远地滑动到孔68中。当由张紧辊加载弹簧48直到它被压缩时，即弹簧上的载荷大于预载荷时，弹簧板60将由轴30移向顶块52，且锁定环62和弹簧板60将沿着环形槽50滑动，同时弹簧轴的端部66将进一步滑动到孔68中。在弹簧轴端部66进一步滑动到孔68中时，锁定环62将抵靠轴30的端部保持在适当的位置。端部66的这种滑动适应由于履带的张力增加的弹簧的压缩。

为了改变弹簧上的预载荷，弹簧板60具有第二侧61B，并与图5中示出的位置相反。弹簧板60的第二侧61B具有第二内孔槽，其由第二环形凸缘65形成，也将在弹簧板60反转时容纳保持环62，如图5所示。由第二凹槽65形成的轴肩65A沿与轴肩64A偏离表面61A的方向相反的方向偏离表面61B。换句话说，当弹簧板处于图5中所示的位置时，比采用处于图1、2和5A中示出的位置上的弹簧板时对弹簧48预加载更多(保持在更短的长度)。在图5中，偏移之差由线67A和67B图示，线67B为表面61B如图2中所示接合弹簧端部时的相对位置，线67A为当弹簧板60从图2或5A中的位置反转时，如图5所示接合弹簧端部的表面61A的相对位置。

弹簧子组件44作为模块单独组装，并且可从轴30和驱动装置或汽缸上拆卸。可以有几种弹簧子组件或模块，它们具有例如具有不同弹簧刚度、不同端块和不同预载荷的弹簧。弹簧模块可以放置在选择的汽缸组件的活塞/轴的孔68中。以这种方式，可以制成不同的弹簧模块44，并且可以用安装在同一汽缸组件上的一个弹簧模块替换另一个弹簧模块。使汽缸子组件或模块32与弹簧子组件或模块44分开的能力使这成为可能。

在图5中，图示了单独的弹簧模块44，且弹簧板60已经从图2和5A中的位置反转，如说明的那样，用于图示通过反转弹簧板60的表面61A和61B的位置而在弹簧48上提供不同预载荷的能力。

图4以分解图图示了张紧组件16的元件。该图示出了在37处共同指示的常规密封件、挡圈、磨损环和活塞杆刮垢器。在图4中也图示了在轴端66上使用的O形环67和在螺母51下面使用的垫圈51A。

本履带张紧装置具有模块化构造，其允许弹簧子组件或弹簧模块分开安装在可以用来提供滑动支架和履带张紧辊的初始定位的润滑脂汽缸或其它驱动装置上。采用相同的部件和可反转的弹簧板60可以改变预载荷，从而反转弹簧板将改变弹簧预载荷。

图6A-6D和图6A-1至6D-1图示了具有不同弹簧长度、直径和弹簧刚度的不同弹簧模块44A-44D和44A-1-44D-1。在60A-60D和60A-1-60D-1处示出弹簧板。在48A-48D和48A-1-48D-1处示出弹簧，并提供了选定范围的弹簧刚度和长度。在66A-66D和66A-1-66D-1处示出了弹簧轴的端部，并且这些端部可以改变，以适合所选择的驱动装置。模块44A-44D和44A-1-44D-1将与根据需要或目标选择的各种汽缸一起工作。

另一特征是在不更换整个弹簧子组件的情况下可以更换汽缸轴30，用于维修。而且，如果张紧组件要求不同的总长度，则可以提供不同长度的轴30，用于确保弹簧子组件恰当地定位。

因此，履带张紧装置基本上具有三个主要的元件，包括弹簧子组件或模块44、润滑脂汽缸子组件或模块32(其为包括基座42和汽缸管34(其焊接在一起)的汽缸)、以及用作汽缸组件的活塞和杆的活塞轴30。轴30不是弹簧轴的一体部分，轴30可以作为分离的部件被维修。轴30优选为硬化铬轴。同样地，弹簧和弹簧轴模块可以作为与活塞轴和汽缸子组件32分离的部件维修和更换。与如在之前的结构中允许在顶块52和轴之间进行一些滑动动作相反，稳固地将顶块52固定在轴46的末端上的能力使得至滑动支架和张紧辊的连接更牢固，并使弹簧子组件具有较长的寿命。

所述三个元件，即弹簧子组件或模块、用于驱动装置(其示出为润滑脂汽缸，但可以为其它期望的驱动装置，如螺杆或液压驱动装置)的轴、以及驱动子组件(如示出为润滑脂汽缸焊接组件)可以组合并配合，以根据不同需要形成多种不同的最终张紧组件，用于不同的应用。

在图8A-8C的30A、30B和30C处示出了汽缸轴的轴长度和尺寸的变形。在图7A-7E中，示出了汽缸34A-34E的变形。也可以修改这些模块中的基座42A-42E，用于不同的安装配置。可以基于诸如装载机或其它工作机械之类的履带驱动车辆的重量和马力，选择由具有合适的基座的选定汽缸和选定轴构成的汽缸模块以及图6A-6D和6A-1至6D-1示出的弹簧模块，用于实现作为适合的履带张紧组件的弹簧张紧系统。

在图2中可以看出，当弹簧顶块52上的载荷超过弹簧48上的预载荷将抵抗的载荷时，弹簧轴端部66将在孔68中滑动，以适应由地面情况或履带张力的增加引起的空转辊18位置的变化。

在图5A中，示出了活塞轴30的末端和孔68的视图，间隔环71围绕弹簧轴46的端部66，并位于活塞轴30的端面和锁定环62之间。这将弹簧轴48的端部66移动远离孔68的内端，在孔68的端部和轴部66的端部之间在69A处指示的空间增加。端部66可以滑动到68中的量按间隔环71的轴向厚度增加。这意味着可得到更多的弹簧压缩行程，用于不同的应用，如从橡胶履带改变为钢履带，因为钢履带要求弹簧行程的量约为橡胶履带的两倍。在不更换整个张紧组件的情况下获得了这种所需要的弹簧行程的增加。而当采用之前的不具有模块化弹簧的弹簧和润滑脂汽缸组件时，必须更换张紧组件。轴46上的滑动槽50具有在安装间隔环71时允许增加弹簧行程的长度。

当将所述单元组装到合适的位置上时，允许弹簧轴46的端部66如箭头之间的尺寸69示意性地图示的那样前后滑动。

虽然已经参照优选实施方式描述了本发明，本领域技术人员将会认识到，在不偏离本发明的精神和范围的前提下，可以在形式和细节方面进行改变。

Claims (13)

1.一种用于在柔性环形构件上提供张紧力的张紧组件，包括：

压缩弹簧；

弹簧轴，所述弹簧围绕该弹簧轴；

弹簧轴上的一对弹簧保持装置，所述弹簧保持装置中的第一弹簧保持装置固定至弹簧轴的末端，第二弹簧保持装置可滑动地保持在弹簧轴上，并将所述弹簧保持在第一和第二保持装置之间的初始长度位置，所述弹簧轴具有从第二弹簧保持装置延伸的端部；

支撑驱动装置，所述支撑驱动装置具有在基部和驱动部之间的可调整的长度，所述轴部具有在外端中的孔，用于可滑动地容纳弹簧轴的端部，且所述轴部的外端连接至第二弹簧保持装置，用于反抗倾向于将所述弹簧从其初始长度位置压缩的第一弹簧保持装置上的载荷，并且驱动部中的孔具有在所述弹簧被从其初始长度位置压缩时允许弹簧轴的端部进一步滑动到所述孔中的长度。

2.根据权利要求1所述的张紧组件，还包括可滑动地安装在弹簧轴上的滑动锁定环，所述锁定环抵靠在第二弹簧保持装置的表面上，用于抵抗由所述弹簧施加的轴向载荷保持第二弹簧保持装置，该锁定环在所述弹簧被从初始长度压缩时沿着所述轴滑动，该第二弹簧保持装置具有用于接合所述弹簧的两侧，并构造为根据两侧中的哪一侧接合所述弹簧来改变所述弹簧的初始长度。

3.根据权利要求1所述的张紧组件，其中所述弹簧以及所述第一和第二弹簧保持装置可作为一个单元从驱动部的所述孔中移除。

4.根据权利要求1所述的张紧组件，其中所述驱动轴包括在形成驱动器的一部分的外部汽缸中的活塞。

5.一种模块化履带张紧装置，用于具有框架的履带驱动车辆的上的履带，该履带张紧装置包括：

弹簧子组件，所述弹簧子组件具有弹簧轴；

围绕所述轴的弹簧；

第一弹簧保持装置，其在所述弹簧轴的第一端刚性地连接至所述弹簧轴；和

可动的第二弹簧保持装置，其安装为用于在弹簧轴上滑动运动，并安装在将所述弹簧的第二端保持在轴上并与弹簧轴的第二端向内间隔开的一个止动位置中，该第二弹簧保持装置在第一弹簧保持装置上的载荷使所述弹簧缩短时相对于弹簧轴滑动。

6.根据权利要求5所述的模块化履带张紧装置，与具有可动驱动部的驱动装置结合，该驱动部可滑动地支撑弹簧轴的第二端部并接合第二弹簧保持装置，用于所述驱动部的加载组件用于在所述弹簧由于第一弹簧保持装置上的力而倾向于缩短时提供沿抵抗第二滑动弹簧保持装置的运动的方向的力。

7.根据权利要求6所述的模块化履带张紧装置，其中所述驱动部安装在汽缸中，并用作该汽缸中的活塞，所述汽缸相对于车架的一部分固定，并且，引导组件包括位于该汽缸中的用于相对于该汽缸可调节地定位所述驱动部的填充物。

8.根据权利要求6所述的模块化履带张紧装置，其中驱动部具有用于可滑动地容纳弹簧轴的第二端部的孔，并且其中第二可动弹簧保持装置包括可滑动地安装在弹簧轴上的保持槽中的锁定环，该锁定环抵靠在驱动部的围绕所述孔的端面上。

9.根据权利要求8所述的模块化履带张紧装置，其中所述锁定环位于所述轴上的环形槽中，并通过来自弹簧的弹性载荷移动至一个止动位置，弹簧保持装置端板位于锁定环和所述弹簧之间，弹簧保持装置端板在其相对侧具有可由锁定环接合的表面，并构造为在弹簧保持装置端板从该弹簧保持装置端板的第一侧接合锁定环的第一位置反转时改变沿着所述轴的在锁定环和所述弹簧的第二端之间的距离。

10.根据权利要求5所述的模块化履带张紧装置，还包括靠近弹簧轴的第二端形成在所述轴上的环形槽，第二可动弹簧保持装置包括安装在环形槽中的锁定环，该锁定环在所述一个止动位置上接合形成在环形槽的端部处的轴肩表面。

11.一种为履带式车辆提供弹簧张紧组件的方法，包括下述步骤：

提供具有从一端延伸的驱动轴的可伸长和可收缩的驱动装置；

提供具有弹簧和弹簧轴的弹簧模块，所述弹簧保持在所述弹簧轴上；

在组装中将所述弹簧轴可拆卸地连接至驱动轴，其中，驱动轴支撑在所述弹簧上，以压缩和加载所述弹簧，从而张紧履带式车辆的履带，所述弹簧轴在所述弹簧的长度由于改变所述履带上的张紧载荷而从初始位置改变时相对于驱动轴可滑动。

12.根据权利要求11所述的方法，包括：在驱动轴的末端中设置孔；

将所述弹簧轴的末端可滑动地安装在所述孔中；以及

将弹簧保持装置设置在弹簧轴上，以将来自驱动轴的载荷转移至所述弹簧。

13.根据权利要求11所述的方法，包括：

从多个不同驱动装置和不同驱动轴中选择一个驱动装置和一个驱动轴；以及

由多个不同弹簧中的一个弹簧和多个不同弹簧轴中的一个弹簧轴形成弹簧模块，以形成与履带式车辆的履带上的载荷相适应的张紧组件。

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