CN102530113A - 具有可变几何形状的履带式系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有可变几何形状的履带式系统(10)，其包括：履带(11)，所述轮带包括具有相应的第一面积(a1)的部分(11p)，所述部分(11p)在使用中与地面或路面接触；至少一个驱动轮(12)，所述至少一个驱动轮联接到所述履带(11)并且适于提供所述履带(11)的旋转驱动力f；以及至少一个从动轮(13)，所述至少一个从动轮联接到所述履带(11)；所述履带式系统(10)包括致动器装置(14)，所述致动器装置适于改变一部分所述履带(11)的几何形状；所述致动器装置(14)包括干预构造，在所述干预构造中将所述履带(11)的所述部分(11p)构造成在使用中以至少一个第二面积(a2)与地面接触。

Description

具有可变几何形状的履带式系统

技术领域

本发明涉及履带式系统，更具体地，本发明涉及具有可变几何形状的履带式系统。

背景技术

已知的是，履带式车辆(尤其是军事型或农业型履带式车辆)设置有一对独立的履带，该对履带分别安装在车辆自身的左侧和右侧上。

还已知的是，所述履带由机动化运动装置控制，该机动化运动装置能够使得车辆以中心点进行旋转运动，该旋转运动也被称为枢转运动。

从机械和能量的观点看，车辆以中心点进行旋转运动(也被称为枢转或枢转运动)特别对履带的与地面或路面接触的部分产生应力。

从机械的观点看，所述运动由于其形成滑动摩擦的事实而产生应力，该滑动摩擦：

-沿基本上与重力垂直的方向定向；并且

-以不均匀的方式分布在履带的与地面或路面接触的部分上。

从能量的观点看，应力是由上述摩擦引起的，因此尤其是在车辆为重型车辆或者为相对于其轴道(axle track)(轴道意思是同一轴的两个车轮的相应中心之间的距离)较长的车辆的情况下，由此尤其是对于设有重载或重型装甲涂层的军事车辆或大型农用机器，为了面对以中心点进行旋转的要求而产生了显著的动力和转矩浪费。

上述缺陷可适用于设置有橡胶履带的履带式车辆并且适用于设置有金属履带的履带式车辆。

发明内容

因此，本发明的目的是描述一种具有可变几何形状的履带式系统，其能够减少上述缺陷。

根据本发明，提供一种具有可变几何形状的履带式系统，其为第一个权利要求中要求保护的类型。

此外，根据本发明，提供一种履带式车辆，其包括具有可变几何形状的履带式系统，并且为权利要求12中要求保护的类型。

附图说明

现在将参考附图描述本发明，该附图示出了非限制性实施例，其中：

图1示出了根据本发明的处于第一使用构造中的具有可变几何形状的履带式系统；以及

图2示出了根据本发明的处于第二使用构造中的具有可变几何形状的履带式系统。

具体实施方式

参照图1，作为整体，附图标记10表示具有可变几何形状的履带式系统，其包括履带11，履带11具有第一部分11p和第二部分11s，该第一部分11p具有与地面接触的相应的第一面积，第二部分11s具有与前述第一部分11p相对的相应的第二面积，并且履带11由至少一个驱动轮12和至少一个从动轮13张紧，驱动轮和从动轮均联接至履带11。

具体地，驱动轮12布置成对应于履带的端部，该端部定向成朝向设置有一对履带11的车辆的前端或后端，同时从动轮13布置成对应于履带的第二端部，该第二端部定向成朝向车辆自身的相对端部。

驱动轮12联接至履带11，以便为履带提供驱动力，该驱动力足以使车辆运动，并且由此使得履带相对于地面旋转。

此外，驱动轮12必须联接至履带，以便能够提供使车辆以中心点进行旋转或以其自身进行旋转的驱动力，所述运动被称为枢转或枢转运动。

履带式系统10包括多个致动器装置14，该致动器装置允许在进行枢转运动时与地面接触的部分11p的几何形状发生变化，使得与地面或路面接触的面积可以从第一较大尺寸减小至第二较小尺寸。

致动器装置14安装在履带的侧边上，使得当系统10安装在车辆上时，所述致动器装置14布置在车辆自身的轴道内侧。

例如，致动器装置14优选地包括一对推力活塞，该推力活塞具有第一端部和第二移动端部，第一端部刚性地连接至系统的刚性结构，第二移动端部作用在履带11的第一部分11p上。

更详细地，第二移动端部作用在一个或多个推力轮15上，从而在该推力轮上施加方向与履带的第一部分11p所处的平面基本上垂直的推力。在附图中，每个履带11具有两个推力轮15，所述推力轮15沿着履带11自身的最大延伸方向以行的形式布置，此外，所述推力轮15绕着平行的轴线旋转；由于推力活塞施加的力的影响，推力轮15使第一部分11p基本上对应于其中心部分(也就是在包括车辆的重心在地面上的竖向投影的区域中)变形，从而减小上述第一部分的与地面或路面接触的面积。

详细地，在第一使用构造或者静止构造中，致动器装置14处于静止位置并且推力轮15不与履带的第一部分11p相交，因此该第一部分以具有第一值a1的面积置于地面上。

第二使用构造或者干预构造能够由安装有根据本发明的系统10的车辆的使用者自由地选择，或者在执行枢转运动的同时自动地启动，在第二使用构造或者干预构造中，致动器装置14从所述静止位置移动至操作位置，在该操作位置中推力轮15作用在履带11的第一部分11p的一部分上，从而改变其形状——如果沿侧向观察履带——并且使得部分11p的与地面或路面接触的面积变为第二值a2，该第二值a2小于前述值a1。

当系统10处于第二使用构造中时，驱动轮12和从动轮13相对于地面或路面升起。

结果，车辆的整个重量释放在具有比值a1小的值a2的面积上。

如果假设在车辆上安装了一对根据本发明的系统10并且将它们分别定位在车辆自身的左侧和右侧上，并且如果限定T[Nm]为使所述车辆进行枢转运动(如上所述，在该枢转运动期间车辆以中心点进行旋转)所需的转矩，那么得到：

$\mathrm{T\α}\frac{L}{C}$

其中L[m]对应于履带的部分11p的与地面或路面接触的长度，而C[m]表示安装在车辆上的两个履带11之间的距离，该距离也被称为轴道。

现在，考虑到给定的车辆类型以不变的方式限定了轴道，那么能够变化的元素是长度L。

结果，当第一部分11p的长度L由于处于上述第二使用构造中的系统10的构造而减小时，必须传递给履带以允许车辆旋转而进行枢转运动的转矩减小，随之，磨损以及在操作期间使用的能量的浪费也减小。

显然，关于与地面接触的履带11的第一部分11p的长度L的变化的讨论对应于与地面接触的履带11的部分11p的面积A的变化的过程。实际上，履带11的宽度是固定的并且不能改变；为此，考虑到履带11以其具有基本上矩形形状区域的第一部分11p而置于地面上，显然，长度L的变化导致与地面接触的面积的变化，从而仅仅减小上述矩形的两侧。相反，由履带11的宽度限定的另外两侧保持不变。

此外，应当指出的是，使用已知类型的构建技术，为减小枢转运动所需的转矩T而必须由致动器装置14施加的力可以简单地为整个车辆的重量的一小部分，并且在车辆设置有液压型运动系统的情况下，所需的能量可以从已有的液压回路中提取。

根据前面的说明了解根据本发明的具有可变几何形状的履带式系统的优点。具体地，所述系统允许履带式车辆以其自身进行旋转运动，同时保证减小履带的磨损、降低能量浪费并且提高效率。

越是经常在需要进行重复枢转运动的不利或受限环境中使用履带式车辆，越相关的是以可能最有效的方式进行所述枢转运动的优点；相似地，履带式车辆的质量越大，越相关的是以可能最有效的方式进行枢转运动的优点。

最后，推力轮15可以作用在履带上并且改变其形状，因此可以改变履带置于地面上的面积和长度L，由此使得它们获得多个不同的值，从而将上述面积和长度的减小调节至使用者期望的值。

在不超出所附权利要求提供的保护范围的情况下，上述具有可变几何形状的履带式系统可以进行对本领域技术人员而言明显的变化、增加和改变。

Claims (13)

1.一种具有可变几何形状的履带式系统(10)，其包括：

-轮带(11)，所述轮带包括具有相应的第一面积(a1)的部分(11p)；所述部分(11p)在使用中与陆地或公路接触；

-至少一个牵引轮(12)，所述至少一个牵引轮联接到所述轮带(11)并且能够提供所述轮带(11)的旋转动力；以及

-至少一个从动齿轮(13)，所述至少一个从动齿轮联接到所述轮带(11)；

所述履带式系统(10)的特征在于，其包括致动器装置(14)，所述致动器装置用于改变一部分所述轮带(11)的几何形状；所述致动器装置(14)包括干预构造，在所述干预构造中将所述轮带(11)的所述部分(11p)构造成在使用中以至少第二面积(a2)与陆地接触；所述第二面积(a2)与所述第一面积(a1)不同。

2.根据权利要求1所述的履带式系统，其中，在所述干预构造中，所述第二面积小于所述第一面积。

3.根据权利要求1所述的履带式系统，其中，所述第二面积为：

-相对于能够安装所述系统(10)的车辆的重心在地面上的投影处于居中的位置；并且

-被包围在所述第一面积内。

4.根据权利要求1所述的履带式系统，其中，所述致动器装置(14)包括多个推力活塞，所述推力活塞具有第一端部和第二可动端部，所述第一端部固定到所述履带式系统(10)的刚性结构上，所述第二可动端部作用在所述部分(11p)上。

5.根据权利要求1所述的履带式系统，其还包括所述轮带(11)的所述部分(11p)的多个推力轮(15)；所述多个推力轮(15)能够构造成处于多个不同的位置上。

6.根据权利要求4或5所述的履带式系统，其中，所述第二可动端部连接至所述推力轮(15)；所述推力轮(15)构造成用于在所述部分上施加推力；所述推力与所述轮带的所述部分在使用中所抵靠的陆地基本上垂直。

7.根据权利要求5所述的履带式系统，其中，所述多个推力轮(15)包括平行地定向且沿着所述轮带(11)的最大延伸方向成行地布置的至少一对轮。

8.根据前述权利要求中任一项所述的履带式系统，其中，所述致动器装置(14)是液压活塞。

9.根据前述权利要求中任一项所述的履带式系统，其中，在所述干预构造中，所述牵引轮(12)和所述从动齿轮(13)在使用中相对于平坦的陆地处于相应的高度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的履带式系统，其中，在使用中与陆地或公路接触的所述轮带(11)的所述部分(11p)具有长度(L)，并且其中在所述干预构造中，所述长度(L)相对于所述致动器装置(14)的静止构造减小。

11.根据权利要求5和10所述的履带式系统，其中，在所述静止构造中，所述推力轮(15)没有碰到所述部分(11p)。

12.一种履带式车辆，其包括根据权利要求1-9中任一项所述的履带式系统(10)。

13.根据权利要求12所述的履带式车辆，其包括位于侧边上的至少一个轮带(11)，该侧边分别为左侧和右侧。

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