CN102282062B - 用于履带链条的主连杆 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于链条组件(22)的主连杆(62、64)。主连杆包括具有第一侧(68)、与第一侧相对定位的第二侧(70)、被构造成接收履带板(24)的板表面(76)和与板表面相对定位的轨道表面(78)的主体构件(66)。主连杆还包括从第一侧到第二侧延伸穿过主体构件的第一和第二开口(72、74)以及从第一侧到第二侧延伸穿过主体构件并定位在第一和第二开口之间的第三和第四开口(80、82)。主连杆还包括分隔第三和第四开口的支柱构件(84)。主连杆还包括定位在主体构件内并从第一开口延伸到第三开口的第一间隙(90)和定位在主体构件内并从第四开口延伸到第二开口的第二间隙(92)。主连杆还包括定位在支柱构件内并从第三开口延伸到第四开口的第三间隙(94)。

Description

用于履带链条的主连杆
技术领域
本发明涉及一种用于履带链条的主连杆，并且更特别是涉及一种用于履带链条的被支承的主连杆。
背景技术
履带式机器通常采用位于机器每侧的链条，链条被连接到公知为履带板的表面接合元件以使得机器运动。通过机器的发动机驱动的链轮接合链条，并使得链条围绕隔开的滑轮机构平移。随着链条平移，被连接的履带板接合机器下方的例如地面的表面，将扭矩从链轮传递到地面，并由此相对于表面推进机器。根据机器的重量、链条的尺寸、机器操作的环境以及其它因素，链条和/或履带板会磨损，或者损坏，并且需要周期性检查、维护、修理和/或更换。通常，主连杆设置在链条内，使得链条可以拆卸(即链条的两端分开)。
示例性的主连杆在授权给Maguire等人的美国专利No.6,783,196(′196专利)中公开。′196专利公开了一种主连杆的实施方式，该主连杆包括整体主体，该主体具有彼此隔开并轴向延伸穿过主体的第一和第二开口。第一和第二开口的每个被构造成接收相应的销，销将主连杆连接到履带链条的相邻连杆。主连杆还包括从第一和第二开口的相应一个到第三开口纵向延伸穿过主体的第一和第二间隙。第三开口在大致类似于第一和第二开口的方向上轴向延伸穿过主体。被构造成接收紧固件的第四和第五开口延伸穿过主连杆的主体，并横跨相应的第一和第二间隙。在紧固件固定时，即紧固时，相应的第一和第二间隙的宽度抵抗主连杆的固有刚性而减小。减小第一和第二间隙减小了第一和第二开口的相应直径，并且可以在销上提供夹紧力，以便将主连杆固定到履带链条的相邻连杆上。
由于′196专利的第一和第二间隙从第一和第二开口延伸到第三开口，不希望的应力会形成在紧固件内。例如，紧固紧固件来减小第一和第二间隙，在紧固件克服主连杆的主体的固有刚性时使得紧固件置于轴向张紧的状态。由于第一和第二间隙延伸到第三开口，并且由于紧固件会不完全闭合第一和第二间隙，从第一和第二开口内的销传递到主连杆的主体的大致所有的横向应力会不希望地直接传递到紧固件。这些不希望的应力会造成机械失效。
本发明的系统旨在克服上面提到的一个或多个缺陷和/或现有技术中的其它缺陷。
发明内容
在一个方面，本发明针对一种用于链条组件的主连杆。主连杆包括具有第一侧、与第一侧相对定位的第二侧、被构造成接收履带板的板表面以及与板表面相对定位的轨道表面的主体构件。主连杆还包括从第一侧到第二侧延伸穿过主体构件的第一和第二开口以及从第一侧到第二侧延伸穿过主体构件并定位在第一和第二开口之间的第三和第四开口。主连杆还包括分隔第三和第四开口的支柱构件。主连杆还包括定位在主体构件内并从第一开口延伸到第三开口的第一间隙，以及定位在主体构件内并从第四开口延伸到第二开口的第二间隙。主连杆还包括定位在支柱构件内并从第三开口延伸到第四开口的第三间隙。
在另一方面，本发明针对一种履带链条组件。履带链条组件包括多个连杆子组件，每个连杆子组件被连接到相邻的连杆子组件。该组件还包括具有至少一个主连杆的主连杆子组件。至少一个主连杆包括主体构件，主体构件具有第一侧、与第一侧相对定位的第二侧、被构造成接收履带板的板表面以及与板板表面相对定位的轨道表面。至少一个主连杆还包括从第一侧到第二侧延伸穿过主体构件的第一和第二开口。至少一个主连杆还包括从第一侧到第二侧延伸穿过主体构件并定位在第一和第二开口之间的第三和第四开口。至少一个主连杆还包括分隔第三和第四开口的支柱构件。主连杆还包括定位在主体构件内并从第一开口延伸到第三开口的第一间隙以及定位在主体构件内并从第四开口延伸到第二开口的第二间隙。主连杆还包括定位在支柱构件内并从第三开口延伸到第四开口的第三间隙。
附图说明
图1是示例性公开的机器的示意图；
图2是图1的机器的示例性公开的履带链条的俯视示意图；
图3是图1的机器的示例性公开的履带链条的示意侧视图；
图4是图2的履带链条的示例性主连杆的第一侧的示意图；以及
图5是图4的示例性主连杆的第二侧的示意图。
具体实施方式
图1表示具有协作以执行任务的多个系统和部件的示例性机器10。机器10可体现为执行与例如采矿、建造、耕作、运输的产业或本领域公知的任何其他产业相关联的一些类型的操作的活动机器。例如，机器10可以是运土机器，例如挖掘机、推土机、装载机、反铲铲土机、机动平地机或任何其他运土机器。机器10可包括动力源12和可以通过动力源12驱动并通过一个或多个隔开的滑轮机构16支承的底盘组件14。
动力源12可以以一个范围的输出速度和扭矩来驱动机器10的底盘组件14。动力源12可以是例如柴油发动机、汽油发动机、气态燃料驱动发动机的发动机或任何其他适当的发动机。动力源12还可以是非燃烧式动力源，例如燃料电池、能量存储装置或任何其他本领域公知的能量源。
底盘组件14可以包括两个分开的连续履带18，履带18分别位于机器10的任一侧上(图1中只示出一个)。每个履带18可以经由一个或多个链轮20通过动力源12驱动。另外，每个履带18可包括链条22和多个履带板24，每个履带板被构造成选择性地接合例如地面的表面。每个链条22可包括多个连杆子组件26和主连杆子组件28。
图2和3分别表示示例性链条22、具体为多个示例性连杆子组件26和主连杆组件28的俯视透视图和侧视透视图。连杆子组件26的每一个可包括各自成对的内连杆32或各自成对的外连杆34。每个内连杆32和外连杆34可包括例如螺纹孔的紧固件孔58，紧固件孔被构造成接收例如螺栓或帽螺钉的紧固件60，从而将履带板24附接到连杆子组件26的给定一个。主连杆组件28可包括第一主连杆62和第二主连杆64。下面将进一步参考图4和5描述第一主连杆62和第二主连杆64。相邻的连杆子组件26可通过杆构件30互连。每个杆构件30可包括围绕大致圆柱形销38布置的大致圆筒形的套筒36。每个杆构件30还可包括相对于销38自由转动的一对轴承(未示出)和相对于销38固定的一对轴环37。该对轴环的每个可以布置在销38的相应端部处，套筒36可大致布置在销38的中间，并且成对轴承的每一个可布置在轴环37的相应一个和套筒36之间。
内连杆32可包括被构造成接收第一杆构件30的开口40和被构造成接收第二杆构件30的开口42。外连杆34可布置在与内连杆32大致相似的取向上，并且可被构造成类似地接收第一和第二杆构件30的相对端部。如本领域公知那样，第一和第二杆构件30可与内外连杆32、34的开口40、42交接，使得连续连接的连杆子组件26可枢转地彼此互连，从而形成链条22。例如，内连杆32可被构造成经由开口40、42接合轴承，并相对于销38枢转，并且外连杆34可被构造成经由开口40、42接合轴环37，并相对于销38固定。因此，相邻的连杆子组件26(即一对内连杆32或一对外连杆34)可被构造成相对彼此枢转，以便形成铰接的链条22。类似地，主连杆子组件28可以在两个连杆子组件26之间通过杆构件30互连。主连杆组件28和杆构件30之间的互连将在下面参考图4和5更加详细地描述。
履带板24可被连接到每个相应对的内连杆32和外连杆34。每个履带板24可以包括基部44、地面接合表面46、前缘48和后缘50。每个履带板24还可包括布置在前缘48和后缘50之间的相对的侧边缘52(图3只示出一个)。另外，每个履带板24还可包括两对螺纹板孔54，每对孔沿着相应一个侧边缘52布置，并被构造成与相应一个内连杆32或外连杆34相关联的一对紧固件孔58对准。具体地，每一个板孔54可对应于位于每个内连杆32和外连杆34内的相关紧固件接收孔58。因此，每个履带板24可分别连接到一对相对的内连杆32和一对相对的外连杆34，使得一个履带板24可与两个相对的内连杆32或两个相对的外连杆34相关联。例如螺栓或帽螺钉的螺纹紧固件60可分别布置在每一个板孔54和紧固件接收孔58内，以便将履带板24紧固到相应对的内连杆32和外连杆34。考虑到用于每对内连杆32和外连杆34的紧固件接收孔58的间距可以大致类似，使得每个履带板24可以被构造成连接到一对内连杆32或一对外连杆34。
图4和5分别表示第一主连杆62的第一和第二侧。第一主连杆62和第二主连杆64可以大致类似，并且下面的第一主连杆62的描述同样适用于第二主连杆64。第一主连杆62可包括具有第一侧68(图4)和与第一侧68相对隔开的第二侧(图5)的主体构件66。第一侧68可以是大致平面的，而第二侧70可被成形为适应第一主连杆62和相邻一个内连杆32之间的连接。特别地，第二侧70可包括主体构件66的相对较厚的中间部分和相对较薄的左侧和右侧部分(如图5所示)。考虑到第一主连杆62和第二主连杆64可以配置成使得第一主连杆62的第二侧70面向第二主连杆64的第二侧70。因此，主连杆28组件可以被构造成在两个相邻对的内连杆32之间互连。
主体构件66可包括用于接收杆构件30的第一开口72和第二开口74、与履带板24相邻的板表面76以及与板表面76相对的轨道表面78。主体构件66还可包括从第一侧68延伸到第二侧70、位于第一开口72和第二开口74之间并通过选择性联合的支柱构件84分开的第三开口80和第四开口82。
主体构件66还可包括通过第一间隙90、第二间隙92和第三间隙94分开的上主体部分86和下主体部分88。具体地，第一间隙90可以从第一开口72延伸到第三开口80，并且第二间隙92可以从第二开口74延伸到第四开口82。第三间隙94可从第三开口80延伸到第四开口82。主体构件66的固有刚性可以保持上主体部分86和下主体部分88彼此分开，并且可以将第一间隙90、第二间隙92和第三间隙94保持在其最大宽度。主体构件66的固有刚性可以通过经由紧固件60朝着彼此压迫上主体部分86和下主体部分88来克服，从而减小第一间隙90、第二间隙92和第三间隙94的相应宽度，如下面更加完整地描述。第一间隙90和第二间隙92可以被构造成使得第一开口72和第二开口74的直径可以随着第一间隙90和第二间隙92的宽度改变而改变。也就是说，随着第一间隙90和第二间隙92的宽度减小，第一开口72和第二开口74的直径可以相应减小，并且随着第一间隙90和第二间隙92的宽度增加，第一开口72和第二开口74的直径可以相应增加。将在下面进一步描述，减小第一开口72和第二开口74的直径会影响其内壁，从而选择性地夹紧相应的杆构件30。
为了有助于上主体部分86和下主体部分88之间的运动，主体构件66可由本领域公知的任何材料制成，该材料具有足够的刚性以在不施加偏置力的情况下保持上主体部分86和下主体部分88分开，同时该材料足够延展，使得上主体部分86和下主体部分88在施加足以克服主体构件66的固有刚性的偏置力时朝着彼此压迫。另外，制成主体构件66的材料可以足够耐用，以经得起克服其固有刚性的偏置力，即被构造成减小第一间隙90、第二间隙92和第三间隙94，而不断裂或由于其他原因失效。例如，主体构件66可由例如15B34碳钢的碳钢制成。考虑到这种材料可以被覆保护涂层，保护涂层可以保护第一主连杆62不受操作机器10的环境影响。还考虑到紧固件60可以由与主体构件66相同的材料制成。
选择性联合的支柱构件84可以包括形成在第三开口80和第四开口82之间并通过第三间隙94分开的上支柱部分96和下支柱部分98。上主体部分86和下主体部分88可以在上支柱部分96和下支柱部分98分开、即在选择性联合的支柱构件84不联合时选择性地脱离。在间隙94完全闭合、即在上支柱部分96和下支柱部分98彼此接合时，上支柱部分96和下支柱部分98可形成邻靠的结合部。因此，上支柱部分96和下支柱部分98之间可以产生接触摩擦，并且可以防止上支柱部分96和下支柱部分98之间的横向运动或使上支柱部分96和下支柱部分98之间的横向运动最小化。通过防止上支柱部分96和下支柱部分98之间的横向运动或使上支柱部分96和下支柱部分98之间的横向运动最小化，上支柱部分96和下支柱部分98可以在间隙94闭合时选择性地作为单个联合支柱作用。考虑到通过选择性地闭合间隙94来选择性地形成单个联合支柱，与保持上主体部分和下主体部分之间的间隙的主体构件相比，主体构件66的稳定性可以增加。还设想到联合支柱主体、即不包括通过间隙选择性分开的两个支柱部分的实体支柱可以基本上限制上主体部分86和下主体部分88相对于彼此运动，并且相应地减小经由第一开口70和第二开口72施加到杆构件30的夹紧力。因此选择性地闭合第三间隙94以选择性地接合上支柱部分96和下支柱部分98可减小螺纹紧固件60上的应力，例如拉伸和循环应力。
为了确保上支柱部分96和下支柱部分98可以彼此接合，第三间隙94的最大宽度可以小于第一间隙90和第二间隙92的最大宽度。由于形成第一间隙90、第二间隙92和第三间隙94的相关过程中常见的不一致性，将第三间隙94形成为大致与第一间隙90和第二间隙92的最大宽度大致相同的目标最大宽度可造成第三间隙94的最大宽度实际上大于第一间隙90和第二间隙92的最大宽度。在这种配置中，上支柱部分96和下支柱部分98的运动会被第一间隙90和第二间隙92的宽度限制，并且会防止上支柱部分96和下支柱部分98彼此接合。如果防止上支柱构件96和下支柱构件98彼此接合，则会减小通过选择性联合的支柱构件84提供的稳定性。
类似于成对的内连杆32和外连杆34，履带板24还可连接到相应成对的第一主连杆62和第二主连杆34。主体构件66可包括定位在上主体部分86内并从板表面76延伸到第三开口80的第一紧固件接收孔100。主体构件66还可包括定位在上主体部分86内并从板表面76延伸到第四开口82的第二紧固件接收孔102。第一紧固件接收孔100和第二紧固件接收孔102的壁可被加工成大致与紧固件60和板孔54的螺纹匹配。在将履带板24连接到第一主连杆62上时，板孔54可以与第一紧固件接收孔100和第二紧固件接收孔102对准，使得每个紧固件60可通过相应的板孔54和相邻的第一紧固件接收孔100或第二紧固件接收孔102接收。
除了第一紧固件接收孔100和第二紧固件接收孔102之外，主体构件66可包括定位在下主体部分88内的第三紧固件接收孔104和第四紧固件接收孔106。第三紧固件接收孔104可以与第一紧固件接收孔100相对定位，并且可从第三开口80朝着轨道表面78延伸，终止于不到轨道表面78的位置处。第四紧固件接收孔106可与第二紧固件接收孔102相对定位，并且可从第四开口82朝着轨道表面78延伸，终止于不到轨道表面78的位置处。第三紧固件接收孔104和第四紧固件接收孔106的壁可被加工成大致与第一紧固件接收孔100和第二紧固件接收孔102的螺纹匹配。另外，第三紧固件接收孔104和第四紧固件接收孔106可具有一长度，该长度被构造成使得紧固件60在相应的上主体部分86和下主体部分88之间施加偏置力并克服保持第一间隙90、第二间隙92和第三间隙94并使得上主体部分86和下主体部分88分开的主体构件66的固有刚性。虽然第一紧固件接收孔100、第二紧固件接收孔102、第三紧固件接收孔104和第四紧固件接收孔106表示成在大致垂直于板表面76和轨道表面78的方向上轴向定向，第一紧固件接收孔100、第二紧固件接收孔102、第三紧固件接收孔104和第四紧固件接收孔106可以在被构造成使得紧固件60将足够的力施加在内主连杆62以克服主体构件66的刚性并使得上主体部分86和下主体部分88彼此更加靠近偏置的任何方向上定向。
工业实用性
主连杆组件28以及特别是本发明的第一主连杆62和第二主连杆64可适用于任何履带机器10。第一主连杆62和第二主连杆64通过防止上支柱部分96和下支柱部分98之间的横向运动或使上支柱部分96和下支柱部分98之间的横向运动最小化来选择性地增加主体构件66的稳定性，由此增加了每个履带18和底盘组件14的耐用性。另外，本发明可通过减小将第一主连杆62和第二主连杆64、即主连杆组件28固定到链条22的紧固件60失效的可能性来减小维护成本。
在将主连杆子组件28连接到链条22时，紧固件60和履带板24可最初与第一主连杆62和第二主连杆64分开。在这种状态下，第一间隙90、第二间隙92和第三间隙94可以处于其最大宽度。另外，第一开口72和第二开口74可以处于其最大直径，并且被构造成在其中接收杆构件30。在第一开口72和第二开口74接收杆构件30之后，通过将紧固件60分别插入板孔54和第一紧固件接收孔100、第二紧固件接收孔102、第三紧固件接收孔104和第四紧固件接收孔106，履带板24可被固定到内主连杆62和外主连杆64上。在每个紧固件60紧固时，紧固件可以施加偏置力，以便克服主体构件66的刚性，并且可使得上主体部分86和下主体部分88朝着彼此压迫。在上主体部分86和下主体部分88朝着彼此运动时，第一间隙90、第二间隙92和第三间隙94的宽度可以减小。另外，第一开口72和第二开口74的直径可以减小，并且杆构件30可以在其中被夹紧。
由于第三间隙94的最大宽度可以小于第一间隙90和第二间隙92的最大宽度，在上主体部分86和下主体部分88被压向一起时，第三间隙94可限制上主体部分86和下主体部分88的运动。第三间隙94的最大宽度还可限制第一开口72和第二开口74的直径减小的量。例如，在示例性实施方式中，第三间隙94可具有大约0.75毫米的最大宽度。因此，上主体部分86和下主体部分88可以朝着彼此运动的最大距离也可以是大约0.75毫米。另外，第一间隙90和第二间隙92的宽度和第一开口72和第二开口74的直径也可减小大约0.75毫米。由于通过第一开口72和第二开口74的内壁产生的夹紧力的大小可以与第一开口72和第二开口74的直径的尺寸相关，第三间隙94的宽度会影响作用在杆构件30上的夹紧力的大小。因此，第三间隙94的最大宽度和第一间隙90和第二间隙92的最大宽度之差的大小可以设置成使得第一开口72和第二开口74可产生足够的夹紧力，以便将杆构件30保持在第一开口72和第二开口74内。
在主体构件66内设置第三开口80和第四开口82可以减小形成每个第一主连杆62和第二主连杆64所需的材料量，并因此可减小其制造成本。在第一主连杆62和第二主连杆64的主体构件66内提供选择性联合的支柱构件84可以减小从主体构件66传递到紧固件60的剪切应力，因此减小紧固件60失效的可能性。
本领域普通技术人员将理解到可以在公开的系统中进行多种变型和改型，而不偏离本发明的范围。本领域的普通技术人员将从这里公开的说明书的理解中明白其他的实施方式。所打算的是说明书和例子只作为示例性考虑，其真实范围通过所附权利要求及其等同物来指明。

Claims (8)

1.一种用于链条组件(22)的主连杆(62、64)，所述主连杆包括： 
主体构件(66)，所述主体构件(66)具有第一侧(68)、与所述第一侧相对定位的第二侧(70)、能够接收履带板(24)的板接收表面(76)和与所述板接收表面相对定位的轨道表面(78)； 
从所述第一侧到所述第二侧延伸穿过所述主体构件的第一开口和第二开口(72、74)； 
从所述第一侧到所述第二侧延伸穿过所述主体构件并定位在所述第一开口和第二开口之间的第三开口和第四开口(80、82)； 
分隔所述第三开口和第四开口的支柱构件(84)； 
定位在所述主体构件内并从所述第一开口延伸到所述第三开口的第一间隙(90)； 
定位在所述主体构件内并从所述第四开口延伸到所述第二开口的第二间隙(92)； 
定位在所述支柱构件内并从所述第三开口延伸到所述第四开口的第三间隙(94)；以及 
其中所述支柱构件包括经由所述第三间隙而与第一间隙部分选择性分开的第一支柱部分和第二支柱部分，并且所述第三间隙的尺寸被设置成使其能够在所述第一间隙和所述第二间隙能够保持打开的同时选择性闭合，以便选择性接合所述第一支柱部分和所述第二支柱部分。 
2.根据权利要求1所述的主连杆，还包括从板接收表面延伸到所述第三开口的第一紧固件接收孔(100)和从所述第三开口延伸到所述第三开口和所述轨道表面之间的位置的第三紧固件接收孔(104)。 
3.根据权利要求2所述的主连杆，还包括从板接收表面延伸到所述第四开口的第二紧固件接收孔(102)和从所述第四开口延伸到 所述第四开口和所述轨道表面之间的位置的第四紧固件接收孔(106)。 
4.根据权利要求1所述的主连杆，其中所述第一间隙、所述第二间隙和所述第三间隙能够使得所述第一开口和所述第二开口的直径随着所述第一间隙、所述第二间隙和所述第三间隙的宽度的改变而改变。 
5.根据权利要求1所述的主连杆，其中所述第三间隙的宽度小于所述第一间隙和所述第二间隙。 
6.根据权利要求1所述的主连杆，其中所述第三间隙的尺寸和位置被设置成使得所述第一开口和所述第二开口的直径的变化通过所述第三间隙的宽度的变化来限制。 
7.一种履带链条组件(22)，包括： 
多个连杆子组件(26)，每个所述连杆子组件被连接到相邻的连杆子组件； 
主连杆子组件(28)，具有至少一个主连杆(62)，所述主连杆包括： 
主体构件(66)，所述主体构件(66)具有第一侧(68)、与所述第一侧相对定位的第二侧(70)、能够接收履带板(24)的板接收表面(76)和与所述板接收表面相对定位的轨道表面(78)； 
从所述第一侧到所述第二侧延伸穿过所述主体构件的第一开口和第二开口(72、74)； 
从所述第一侧到所述第二侧延伸穿过所述主体构件并定位在所述第一开口和第二开口之间的第三开口和第四开口(80、82)； 
分隔所述第三开口和第四开口的支柱构件(84)； 
定位在所述主体构件内并从所述第一开口延伸到所述第三开口的第一间隙(90)； 
定位在所述主体构件内并从所述第四开口延伸到所述第二开口的第二间隙(92)； 
定位在所述支柱构件内并从所述第三开口延伸到所述第四开口 的第三间隙(94)；以及 
其中所述支柱构件包括经由所述第三间隙而与第一间隙部分选择性分开的第一支柱部分和第二支柱部分，并且所述第三间隙的尺寸被设置成使其能够在所述第一间隙和所述第二间隙能够保持打开的同时选择性闭合，以便选择性接合所述第一支柱部分和所述第二支柱部分。 
8.根据权利要求7所述的履带链条组件，其中所述至少一个主连杆还包括从板接收表面延伸到所述第三开口的第一紧固件接收孔(100)、从板接收表面延伸到所述第四开口的第二紧固件接收孔(102)、从所述第三开口延伸到所述轨道表面的第三紧固件接收孔(104)以及从所述第四开口延伸到所述轨道表面的第四紧固件接收孔(106)。 
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