CN103476667B - 履带式行走机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及尤其用于运行重量大于200吨的挖掘机的履带式行走机构，该行走机构具有驱动轮（3）、导向轮（2）、多个履带轮（4）、多个托带轮（5）以及环链，该环链由多个以铰接方式互连的履带板（7）形成，其中，驱动轮（3）具有沿侧向伸出的齿廓（13’），履带板（7）具有垂直伸出的、彼此平行地延伸的齿（13），所述齿在履带板（7）围绕驱动轮（3）转向时接合到所述齿廓（13’）中，其中，所述履带板（7）在所述齿（13）之间为履带轮（4）和托带轮（5）一方和为导向轮（2）以及驱动轮（3）一方形成分开的运行表面（10，11，12），其方式为使得用于履带轮（4）和托带轮（5）的运行表面（10）基本上是直线型的而用于导向轮（2）和驱动轮（3）的运行表面（11，12）是弯曲的。

Description

履带式行走机构
技术领域
本发明涉及一种履带式行走机构，尤其涉及用于运行重量大于200吨的挖掘机的履带式行走机构。
背景技术
DE 27 20 332 A1披露了一种用于车辆的、尤其是用于配备有专用传动装置的液压式挖掘机的履带式行走机构，该履带式行走机构具有驱动轮/驱动链轮、用于使履带链转向的导向轮、以及通过栓件互连的链节。在该文献中重要的事实是披露了双腹板链节，所述双腹板链节是由一个工件制造的并且被构造成使得链节具有居中设置的凸起部，出于驱动履带链的目的而使居中位于驱动轮上的齿接合在该凸起部的外部平坦表面。
这些链节各自具有内部突缘和外部突缘，用于将各链节连接成链股的栓件被接纳在内部突缘和外部突缘中，其中接纳用的内部突缘和外部突缘被设置在这些链节的运行表面的下方。
DE 199 20 025 C2披露了一种尤其用于起重机的履带式行走机构，该行走机构包括：多个履带轮/支重轮、至少一个驱动轮、以及由多个铰接地互连的履带板形成的环链，其中每个链节都具有两个诱导腹板，这两个诱导腹板相对于中心对称并且彼此分离地设置并且位于运行方向上。所述诱导腹板的顶侧具有一个凹入弯曲的支撑表面，这个凹入弯曲的支撑表面与驱动轮的凸出弯曲的轮缘表面相互作用。相应诱导腹板的外侧用于在履带轮之间的侧向引导，而相应诱导腹板的内侧用于引导驱动轮。驱动轮的链齿出于驱动履带链的目的而接合在居中设置在链节中的开口中。
DE 10113412A1中公开了一种至少具有链轮和由链节形成的链的链式行走机构。链轮设计成盘状并且具有基本上圆柱形的滚动面，其中，沿滚动面的中线设置有沿径向间隔开的齿。链节具有沿链延伸方向延伸的下支撑面，在该支撑面上链轮能以滚动面滚动并且链节在支撑面中具有接纳部，在该接纳部中接合有链轮的齿，其中可以使得接纳部的沿运行方向的接触壁垂直于链地进行接触。
在实践中使用的履带式行走机构由于链节的伸长、在履带轮与履带板运行表面之间的以及在驱动轮与履带板运行表面之间的金属接触而遭受磨损，其中在驱动轮的(整个)使用寿命上看，驱动轮被压扁成多边形形状。逐步的磨损导致几何上的偏差，这些偏差使得履带板齿与驱动轮的齿脱扣，因此导致该行走机构失效。
在当今的履带式行走机构中，实现了两个概念：
-所谓的单路径解决方案，其中为履带轮和托带轮以及驱动轮和导向轮提供了一共用的运行表面；
-所谓的双路径解决方案，其中为履带轮和托带轮以及驱动轮和导向轮提供了两个共用的运行表面。
这两种变型方案均具有优点，但对于以上讨论的磨损而言类似地具有不利的方面。
发明内容
本发明所基于的目的是：提供一种尤其用于运行重量大于200吨的挖掘机的履带式行走机构，该履带式行走机构相对于迄今使用的现有技术的突出之处是：通过使各个行走机构部件——如链节、驱动轮或类似物——的磨损降低而提高使用寿命。
所述目的通过一种履带式行走机构实现，该行走机构具有驱动轮、导向轮、多个履带轮、多个托带轮以及环链，该环链由多个以铰接方式互连的履带板形成，其中，驱动轮具有齿廓，所述齿廓在履带板围绕驱动轮转向时接合到履带板的对应结构中，其中，所述履带板为履带轮和托带轮以及为导向轮和驱动轮形成分开的运行表面，其方式为使得用于履带轮和托带轮的内部运行表面基本上是直线型的而用于导向轮和驱动轮的外部运行表面是弯曲的，其中：
-所述驱动轮的齿廓布置成在两侧沿侧向伸出，
-履带板的所述对应结构设计成垂直伸出的、彼此平行地延伸的齿，
-用于履带轮和托带轮的内部运行表面以及用于导向轮和驱动轮的外部运行表面都设置成在所述齿之间延伸。
根据本发明的一个方面，所述内部运行表面和所述外部运行表面以如下方式被设置在所述齿之间：使得用于履带轮和托带轮的内部运行表面在空间上这样地在用于导向轮和驱动轮的外部运行表面之间延伸以使得用于导向轮和驱动轮的外部运行表面由升高的部分形成。
根据本发明的另一方面，用于履带轮和托带轮的内部运行表面是在各履带板的连接区域之外提供的。
根据本发明的另一方面，用于导向轮和驱动轮的外部运行表面的曲率设计成与导向轮和驱动轮的半径相当。
根据本发明的另一方面，至少是彼此作用连接的履带板的用于履带轮和托带轮的内部运行表面在其对应的末端区域中设有重叠部分。
根据本发明的另一方面，该履带式行走机构用于具有大于200吨的运行重量的挖掘机。
通过本发明的主题，为预先确定的构造提供了一种技术，其中使得用于履带轮和托带轮的运行表面的磨损不再对位于履带板与驱动轮之间的接合几何结构产生影响。
用于导向轮和驱动轮的运行表面的曲率与该导向轮和驱动轮的半径相当。通过所述措施可以在链条围绕驱动轮转向时消除不希望的多边形效应，这种多边形效应对于总的磨损以及因此对于行走机构的使用寿命的长度具有很大影响。
由于履带板上的运行表面的这种空间分配，正面影响了行走机构部件的磨损情况，并且因此增加了行走机构的使用寿命。在影响履带式行走机构的使用寿命的三个因素(链条伸长、履带轮与履带板之间的金属接触、驱动轮与履带板之间的金属接触)中，通过履带板上的运行表面的这种分配一方面减小了驱动轮与履带板运行表面之间的磨损。另一方面，借助这种分配确保了在用于履带轮和托带轮的分开的运行表面上的磨损不会影响履带板与驱动轮之间的几何结构。这意味着：履带轮运行表面上的磨损不会减小磨合运转链轮齿与履带板之间的空隙。
关于DE 199 20 025 C2，根据本发明的履带式行走机构首先具有一种不同的结构设计并且其次在运行表面的设置方面不同。出于驱动链条的目的的齿接合是通过凸起部以面状脱轨(非轨)方式发生的，这些凸起部形成了齿廓并且在侧向——即在左外侧和右外侧——形成在驱动轮上，而履带轮和托带轮以单一路径的构形居中地在履带板的在行进方向上直线延伸的表面上被引导。与静态的起重运行相比，所述设置在挖掘运行的情况下具有的优点是，当挖掘机在矿业操作中进行行进运动时能更好地补偿待通过的地面的不平整度。这些履带板的倾斜位置——例如由于在边上通过岩石——由单一路径履带轮补偿，而在用于履带轮的运行表面的外部边缘处不会立即出现应力峰值。所述补偿在已知的履带式行走机构情况中并未提供。在已知的履带式行走机构的情况下，在倾斜位置的事件中履带轮的支承结构遭受极端的负荷，从而导致这些部件过早失效。由于根据本发明的履带式行走机构的履带轮的狭窄构造，减少了履带轮轴中的以及其支承结构中的弯曲应力。此外，与DE 199 20 025 C2相比，通过功能表面的所述设置消除了履带板的连接区域中的负荷，这是因为履带轮在链接板之间受到引导并且因此不会将运行负荷传输到铰接部上。
根据本发明的另一构想，用于履带轮和托带轮的运行表面位于用于导向轮和驱动轮的运行表面之间。
附图说明
在一个示例性实施例的基础上，在附图中对本发明的主题进行了展示，并且在以下文本中对其进行了说明。在附图中：
图1示出了根据本发明的履带式行走机构的概略简图；
图2是被运行性地连接到一个履带轮上的多个履带板的图示；
图3是根据图1的履带式行走机构的驱动区域的部分图示；
图4是一个单一履带板的图示；
图5是磨损曲线图。
具体实施方式
图1以透视图示出了根据本发明的履带式行走机构1的概略简图。可看到以下这些部件：导向轮2、驱动轮3、履带轮4、托带轮5以及环链6，该环链由多个铰接互连的履带板7形成。
图2示出了与履带轮4作用连接的履带板7。可以看到用于接纳另外的履带板7的连接区域8、9。在所述附图中可以看到，履带轮4在一相关联的运行表面10上滚动，该运行表面具有直线型延伸的轮廓。在用于履带轮4以及托带轮5的运行表面10的外部，也就是说在运行表面10上方设有另外的运行表面11、12。履带板7具有链齿13，所述链齿在围绕驱动轮3(图1)转向时接合相应地在驱动轮3上提供的齿廓(图3)中。在此，运行表面10直线型地延伸，而这些运行表面11、12具有弯曲的形式。
图3以部分图示的形式示出了驱动轮3连同一前置的履带轮4。可以看到多个履带板7。驱动轮3并非支撑在为履带轮4提供的运行表面10上，而是支撑在对应的履带板7的以曲面形式延伸的另外的运行表面11、12上。因此，实现了在用于各部件——履带轮4、托带轮5以及导向轮2和驱动轮3——的运行表面10以及11与12之间的空间分离。可以看到在履带板7上垂直设置的链齿13以及在驱动轮3上形成的齿廓13’，所述齿廓由侧向地伸出驱动轮3外的齿(凸起部)形成。当履带板7围绕驱动轮3运转时，链齿13接合在齿廓13’的齿间隙13”中。由于运行表面11、12与驱动轮3的半径R相对应地以弯曲的方式形成，于是在履带板7转向时避免了多边形效应，这对于履带式行走机构1的各部件的使用寿命具有正面效果。
图4以一个单独图示的形式示出了：包括铰接区域8、9的履带板7；链齿13；用于未在此展示的履带轮和托带轮的、在行进方向上直线型地延伸的运行表面10；以及用于导向轮2或驱动轮3的运行表面11、12。运行表面11和12的曲率(在此附图中是可见的)根据本发明应当与导向轮2或驱动轮3的半径R相对应，由此消除了迄今在履带板7转向时产生的多边形效应。直线型延伸的运行表面10的末端区域10’可以被形成为：使得在各履带板7之间产生的运行表面10的间距(未展示)尽可能小。这样便使得履带轮4或托带轮5优化地以低噪声方式辗过。
图5示出了磨损曲线图。磨损V是关于时间t绘出的。曲线14大体示出了根据现有技术的行走机构的磨损情况。虚线的曲线15大体示出了根据本发明的磨损情况。可以看到磨合阶段a、a’，就时间来看在本发明主题情况下该磨合阶段被加长。a’相对于a的低磨损速度源于驱动轮上的多边形效应被消除以及源于使履带轮的运行表面与驱动轮或导向轮的运行表面相分离。工作阶段b’相对于b的延长只是由运行表面的空间分离引起的。在磨合阶段之后，多边形效应不再具有影响。在根据曲线14的现有技术的情况下，由于几何上的卡死(变形)而在到达时间点16时就必须更换行走机构，而在根据本发明的主题的情况下，该时间点可被延迟到远至时间点17。相对于曲线14增加的使用寿命S在履带式行走机构1的运行方面引起了显著的成本降低。
附图标记清单
1 履带式行走机构
2 导向轮
3 驱动轮
4 履带轮
5 托带轮
6 环链
7 履带板
8 后部连接区域
9 前部连接区域
10 内部运行表面
11 外部运行表面
12 外部运行表面
13 链齿
13' 齿廓
13” 齿隙
14 曲线(根据现有技术的磨损情况)
15 曲线(根据本发明的磨损情况)
16 时间点
17 时间点
a 磨合运转阶段，现有技术
a’ 磨合运转阶段，本发明
b 工作阶段，现有技术
b’ 工作阶段，本发明
S 增加的使用寿命

Claims (6)

1.一种履带式行走机构，该行走机构具有驱动轮(3)、导向轮(2)、多个履带轮(4)、多个托带轮(5)以及环链，该环链由多个以铰接方式互连的履带板(7)形成，其中，驱动轮(3)具有齿廓(13’)，所述齿廓在履带板(7)围绕驱动轮(3)转向时接合到履带板(7)的对应结构中，其中，所述履带板(7)为履带轮(4)和托带轮(5)以及为导向轮(2)和驱动轮(3)形成分开的运行表面，其方式为使得用于履带轮(4)和托带轮(5)的内部运行表面(10)基本上是直线型的而用于导向轮(2)和驱动轮(3)的外部运行表面(11，12)是弯曲的，其特征在于，
-所述驱动轮(3)的齿廓(13’)布置成在两侧沿侧向伸出，
-履带板(7)的所述对应结构设计成垂直伸出的、彼此平行地延伸的齿，
-用于履带轮(4)和托带轮(5)的内部运行表面(10)以及用于导向轮(2)和驱动轮(3)的外部运行表面(11，12)都设置成在所述齿之间延伸。
2.如权利要求1所述的履带式行走机构，其特征在于，所述内部运行表面(10)和所述外部运行表面(11，12)以如下方式被设置在所述齿之间：使得用于履带轮(4)和托带轮(5)的内部运行表面(10)在空间上这样地在用于导向轮(2)和驱动轮(3)的外部运行表面(11，12)之间延伸以使得用于导向轮(2)和驱动轮(3)的外部运行表面(11，12)由升高的部分形成。
3.如权利要求1和2中任何一项所述的履带式行走机构，其特征在于，用于履带轮(4)和托带轮(5)的内部运行表面(10)是在各履带板(7)的连接区域(8，9)之外提供的。
4.如权利要求1或2所述的履带式行走机构，其特征在于，用于导向轮(2)和驱动轮(3)的外部运行表面(11，12)的曲率设计成与导向轮(2)和驱动轮(3)的半径相当。
5.如权利要求1或2所述的履带式行走机构，其特征在于，至少是彼此作用连接的履带板(7)的用于履带轮(4)和托带轮(5)的内部运行表面(10)在其对应的末端区域(10’)中设有重叠部分。
6.如权利要求1或2所述的履带式行走机构，其特征在于，该履带式行走机构用于具有大于200吨的运行重量的挖掘机。
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