CN104132764A - 履带张紧力测量装置及包含该测量装置的履带车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种履带张紧力测量装置及包含该测量装置的履带车。根据本发明的履带张紧力测量装置，设置在履带车的履带架和张紧梁之间，包括：安装板；张紧力传感器，嵌设在安装板内，张紧力传感器的伸出端伸出安装板；采集系统，连接至张紧力传感器，并采集张紧力传感器测得的张紧力。根据本发明的履带车，包括前述的履带张紧力测量装置，履带张紧力测量装置设置在履带架和张紧梁之间。应用本发明的技术方案，可以在对履带的张紧力进行调试后对实际的张紧力进行实时直接测量，因此能够解决现有技术中履带动态张紧力无法实时测量的问题。

Description

履带张紧力测量装置及包含该测量装置的履带车

技术领域

本发明涉及履带车辆张紧调节领域，具体而言，涉及一种履带张紧力测量装置及包含该测量装置的履带车。

背景技术

履带车辆是一个复杂的非线性多体系统，目前基于对结构、弹性、阻尼非线性进行高度简化而建立的线性模型，没有考虑履带的影响，而履带结构和张紧力等对车辆的动力性、安全性起着很重要的作用。张紧力过大，会降低车辆的动力传递效率和履带寿命，张紧力过小，容易导致履带脱落。目前对张紧力的研究仅仅依靠经验和试验，静态张紧力一般取车重的10％，动态张紧力更难通过理论或试验清楚地掌握。现有技术中只能通过张紧油缸施加载荷大致估算履带静态预紧力，而履带运行过程中履带动态张紧力无法实时测量。

如图1所示，张紧油缸61’一端固定在履带架60’上，一端顶紧在张紧梁70’上，当张紧油缸61’伸出时，张紧梁70’带动驱动轮80’向右移动，张紧梁70’与履带架60’之间间隙变大，然后在二者间隙之间添加多个固定厚度的垫板100’，直至履带达到预期的张紧状态，最后卸载张紧油缸61’，由于张紧梁70’与履带架60’之间加入了垫板100’，间隙不能恢复原有状态，张紧梁70’也不能退回原有位置，故履带可以通过垫板100’维持一定的张紧状态。

现有估算履带张紧力的方式，往往是通过用张紧油缸61’施加载荷的方式测量履带与驱动轮80’之间的张紧力，即通过测得的张紧油缸61’施加至张紧梁70’上的顶紧力等效为履带的张紧力。这样的方式至少存在以下问题：

首先，由于履带与驱动轮80’之间存在间隙，当在张紧油缸61’施加载荷测量履带与驱动轮80’之间的张紧力时，这些间隙被张紧油缸61’的张紧作用力撑紧，当张紧油缸卸载后，两者之间的载荷会有突然下降，这些间隙就会使得履带与驱动轮80’之间的张紧力减小，即履带与驱动轮80’之间的实际张紧力减小，这样张紧油缸施加的载荷与履带的实际张紧力之间存在一定的误差。

另外，履带张紧力由张紧油缸61’施加载荷等效估算而来，但张紧油缸61’的载荷本身并不能准确测量，只能近似换算，故张紧油缸施加载荷的计算本身就存在误差。

并且，履带车的履带板销在运行一段时间后，履带板销之间的磨损使得履带之间的间隙变大，将导致履带张紧力下降，为维持一定张紧力，只能通过在张紧梁70’和履带架60’之间添加固定厚度的垫板100’来消除间隙，维持履带原有张紧力，而这样的张紧力调节方式具有一定的滞后性，不能实时监测张紧力的动态变化，只能通过经验判断张紧力状态，然后再进行调节。而且，所加垫板厚度固定，使得实际张紧力大小无法精确控制，且添加垫板较为麻烦。

发明内容

本发明旨在提供一种履带张紧力测量装置及包含该测量装置的履带车，以解决现有技术中履带张紧力无法实时测量的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种履带张紧力测量装置，设置在履带车的履带架和张紧梁之间，包括：安装板；张紧力传感器，嵌设在安装板内，张紧力传感器的伸出端伸出安装板；采集系统，连接至张紧力传感器，并采集张紧力传感器测得的张紧力。

进一步地，安装板内还设置有调节张紧力传感器的伸出端的伸出位置的调节机构。

进一步地，调节机构包括：调节部，与张紧力传感器的嵌入端对应设置；驱动部，与调节部驱动连接，向调节部提供驱动张紧力传感器伸出的驱动力。

进一步地，调节部为包括沿张紧力传感器的伸出方向可滑动地设置的顶块及与顶块斜面配合的推块，驱动部为与推块相抵接以向推块提供驱动力的施力件。

进一步地，施力件为设置在安装板上的调节螺栓，调节螺栓顶紧在推块的上表面。

进一步地，履带张紧力测量装置还包括与安装板间隔设置的推力板，推力板与安装板的配合面相平行，张紧力传感器的伸出端朝向推力板。

进一步地，推力板上设置有朝安装板伸出的导向柱，安装板上设置有与导向柱相配合的导向孔，导向孔内设置有预拉弹簧，预拉弹簧的第一端抵接在导向柱上，第二端抵接在导向孔的底部。

进一步地，多个张紧力传感器沿安装板的长度方向依次间隔设置。

根据本发明的另一方面，提供了一种履带车，包括：履带架；张紧梁；驱动轮，设置在张紧梁上；履带板，绕设在履带架和驱动轮上，履带车还包括前述的履带张紧力测量装置，履带张紧力测量装置设置在履带架和张紧梁之间。

进一步地，履带架与张紧梁之间还垫设有垫板。

应用本发明的技术方案，履带张紧力测量装置设置在履带车的履带架和张紧梁之间。履带张紧力测量装置包括：安装板；张紧力传感器，嵌设在安装板内，张紧力传感器的伸出端伸出安装板；采集系统，连接至张紧力传感器，并采集张紧力传感器测得的张紧力。履带张紧力测量装置设置在履带架和张紧梁之间，通过张紧力传感器可以直接测量履带的张紧力，通过采集系统可以实时采集并获取当前的张紧力信息。因此能够解决现有技术中履带张紧力无法实时测量的问题。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的履带车履带张紧力测量装置的结构示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的履带车的结构示意图；

图3示出了根据本发明的实施例的履带张紧力测量装置的结构示意图；

图4示出了根据图3的实施例的A-A向剖视结构示意图；以及

图5示出了根据图3的实施例的俯视结构示意图。

附图标记说明：10、安装板；20、张紧力传感器；30、采集系统；40、调节机构；50、推力板；60、履带架；70、张紧梁；80、驱动轮；90、履带板；100、垫板；11、导向孔；12、预拉弹簧；41、顶块；42、推块；43、调节螺栓；51、导向柱；61、张紧油缸。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图2至图5所示，根据本发明的实施例，履带张紧力测量装置设置在履带车的履带架60和张紧梁70之间。履带张紧力测量装置包括安装板10、张紧力传感器20和采集系统30。张紧力传感器20嵌设在安装板10内，张紧力传感器20的伸出端伸出安装板10。将履带张紧力测量装置设置在履带架60和张紧梁70之间，通过张紧力传感器20可以直接测量履带张紧力，通过采集系统30可以实时采集并获取当前的张紧力信息。因此能够解决现有技术中履带动态张紧力无法实时测量的问题。

在采用本发明的履带张紧力测量装置进行张紧力的测量时，通过安装板10可以将履带张紧力测量装置设置在履带架60和张紧梁70之间，通过张紧力传感器20可以直接测量履带张紧力，通过采集系统30可以实时采集并获取当前的张紧力信息，以便可以对张紧力进行及时调整。通过驱动张紧油缸61伸出，使张紧梁70与履带架60之间间隙变大，从而将履带张紧力测量装置安装于张紧梁70与履带架60之间，完成安装后，张紧油缸61卸载，履带架60和张紧梁70会压紧安装板10，安装板10会将张紧力传递至张紧力传感器20，从而获取履带张紧力信息。采集系统30连接至张紧力传感器20，并采集张紧力传感器20测得的张紧力，实时传输出去，使得工作人员可以根据这些实时数据及时对实际的张紧力进行调试。

如图4所示，安装板10内还设置有调节张紧力传感器20的伸出位置的调节机构40。通过调节机构40可以调节张紧力传感器20的伸出端的位置，从而可以在需要根据前述的实时数据对张紧力调试时实现对张紧力的调试。

具体地，在将本申请的履带张紧力测量装置设置在履带车上对履带的预张紧力进行测试时，可以在对履带的预张紧力进行调试后对实际的张紧力进行直接测量，获取真实的张紧力信息，以便及时对张紧力进行跟紧调试，使得获取的最终张紧力可以达到要求。当张紧油缸61卸载后，通过调节机构40调节张紧力传感器20的伸出端的位置，从而对履带的张紧力进行调试，使得履带的实际张紧力与张紧油缸施加的载荷一致，能够解决张紧油缸61卸载后张紧油缸61达到的载荷与履带张紧力存在较大误差的问题。

在本实施例中，调节机构40包括调节部和驱动部，调节部与张紧力传感器20的嵌入端对应设置；驱动部与调节部驱动连接，向调节部提供驱动张紧力传感器20的伸出端伸出的驱动力。通过调节部与驱动部的配合，可以方便地调整张紧力传感器20的伸出位置。优选地，调节部包括沿张紧力传感器20的伸出方向可滑动地设置的顶块41及与顶块41斜面配合的推块42，驱动部为与推块42连接相抵接以向推块42提供驱动力的施力件。具体而言，在本实施例中，施力件为设置在安装板10上的调节螺栓43，调节螺栓43顶紧在推块42的上表面。

当需要通过调节张紧力传感器40的位置而增大履带张紧力时，调整调节螺栓43的旋入长度，从而调节螺栓43对推块42施以向下的作用力推动推块42向下运动。推块42将调节螺栓43的向下的作用力转换为对顶块41的水平方向的作用力，最终通过顶块41推动张紧力传感器20沿其伸出端的方向移动，从而增大履带张紧力。

实际上，如果想要完成对张紧力传感器20的伸出位置的调整，还可以采用其他的调节机构40，例如采用齿轮与齿条配合的结构，在张紧力传感器20的嵌入端设置一个具有齿条的推杆，在与该推杆轴向垂直的方向设置一个带有驱动齿轮的驱动杆，在需要调整时，只需要调节驱动杆，就可以控制张紧力传感器20的伸出和缩进动作。具体的调节方式可以根据张紧力测试装置的应用环境而选择合适的方式，并不局限于上述的具体实施方式。

由于履带张紧力测量装置的结构的限制，一般情况下驱动部设置在与调节部的调节方向相垂直的方向上，且需要处于便于操作调整的位置，例如安装板10的上侧。当需要设置多个张紧力传感器20时，驱动部沿上下方向设置，也便于沿履带张紧力测量装置的长度方向设置多个相互平行的与张紧力传感器20相对应的驱动部，这些驱动部相互之间也不容易发生干涉，因此更加便于实现调节部和驱动部的安装和配合。本发明的履带张紧力测量装置带有采集系统30，可以实时监控履带运行过程中履带的动态张紧力。优选地，采集系统30采集的数据直接显示于履带车驾驶室屏幕上，使得操作者可实时监测履带的静态和动态张紧力。

在履带张紧力由于履带板销磨损等原因而下降时，可以实时监控到。利用本发明的履带张紧力测量装置可直接测量履带运行过程中履带动态张紧力，而不仅只是通过理论计算获得，使得对履带张紧力的测量变得精确。通过对履带张紧力进行实时监控，当履带张紧力过大或过小时可以提醒车辆使用者对履带张紧力进行调整，以减少履带板销之间的磨损，延长履带板销的使用寿命，并能避免出现履带脱落的危险情况。

在本发明的一个优选的实施例中，张紧力传感器20为轮辐式力传感器。通过采集系统30对轮辐式力传感器力数据的采集及叠加处理，可获得履带运行过程中履带动态张紧力的变化趋势及曲线。其结果为履带板仿真分析模型提供了有效的参数，也可对履带板之间的受力分析结果起到很好的验证作用，同时也为更好的研究履带板销之间的磨损提供了可靠的依据。

履带板销在运行一段时间后，履带板销之间的磨损使得履带之间的间隙变大，将导致履带张紧力下降。为维持一定张紧力，现有技术中通过在张紧梁和履带架之间添加固定厚度的垫板来消除间隙，维持原有张紧力。该张紧方式不能实时监测张紧力，只能通过经验判断张紧力状态。所加垫板厚度固定，使得实际张紧力大小无法精确控制，且添加垫板较为麻烦。在本发明的一个优选的实施例中，可以通过调节机构40调节张紧力传感器20的伸出端的位置，从而增大履带张紧力，实现张紧力的精确控制。

履带张紧力测量装置还包括与安装板10间隔设置的推力板50，推力板50与安装板10的配合面相平行，从而保证推力板50能够对张紧力传感器20正向施力，其中安装板10的配合面为朝向推力板50的面。张紧力传感器20的伸出端朝向推力板50。推力板50可以保证与张紧力传感器20相配合的平面的光滑度，避免张紧力传感器20直接与其它不平的表面接触而造成损伤，从而减小张紧力传感器20在工作中的损伤，提高张紧力传感器的使用寿命和测试精度。为了使得推力板50与张紧力传感器20的配合更加方便，防止在配合的过程中发生相对移动，在推力板50的板面上还可以设置放置张紧力传感器20的限位槽，在将张紧力传感器20的伸出端放置在该限位槽内之后，就可以对张紧力传感器20的伸出端与推力板50的相对位置形成限制，从而进一步提高测量数据的准确性。

在本发明的一个优选的实施例中，多个张紧力传感器20沿安装板10的长度方向依次均匀间隔设置，并串联在一起，多个张紧力传感器20设置在安装板10和推力板50之间，安装板10和推力板50与多个张紧力传感器20相连成为一个整体。当多个张紧力传感器20设置在安装板10和推力板50之间时，单个张紧力传感器20的受力更小，延长了单个张紧力传感器20的使用寿命。

另外，多个张紧力传感器20的设置，履带张紧力测量装置可以承受更大的载荷，因此扩大了履带张紧力测量装置的测量范围。尤其在履带车的履带架和张紧梁之间间隙较小的情况下，只能应用量程较小的张紧力传感器20，安装板10和推力板50与多个张紧力传感器20相连成为一个整体的结构进一步扩大了本发明的履带张紧力测量装置的适用范围。

优选地，推力板50上设置有朝安装板10伸出的导向柱51，安装板10上设置有与导向柱51相配合的导向孔11。导向孔11内设置有预拉弹簧12，预拉弹簧12的第一端抵接在导向柱51上，第二端抵接在导向孔11的底部。导向柱51可以为预拉弹簧12提供轴向限位，使得预拉弹簧12沿预定的方向伸缩，不会走偏。预拉弹簧12可以对推力板50提供预拉作用力，使得推力板50可以始终压紧在张紧力传感器20上。

优选地，多个张紧力传感器20沿安装板10的长度方向依次均匀间隔设置，多个张紧力传感器20设置在安装板10和推力板50之间，安装板10和推力板50通过导向柱51和多个预拉弹簧12相连成为一个整体，预拉弹簧12可以施以一定预紧拉力，导向柱51可以在安装板10上的导向孔11内移动，当调节螺栓43旋紧时，下压推块42，推块42通过斜面挤压顶块41，顶块41向张紧力传感器20的伸出端移动，驱动张紧力传感器20向外伸出，可以消除各个张紧力传感器20与安装板10和推力板50之间的因制造误差或变形产生的间隙，使得各张紧力传感器初始受力均匀，减小由于制造误差等原因所产生的误差对张紧力测量结果带来的不利影响，进一步提高测量结果的准确性。另外，均匀间隔设置的张紧力传感器20使得履带张紧力测量装置可承受的载荷范围更大，因此进一步扩大了履带张紧力测量装置的测量范围。

结合参见图2所示，根据本发明的实施例，履带车包括：履带架60；张紧梁70；驱动轮80，设置在张紧梁70上；履带板90，绕设在履带架60和驱动轮80上，该履带车还包括上述的履带张紧力测量装置，履带张紧力测量装置设置在履带架60和张紧梁70之间。

履带架60与张紧梁70之间还可以垫设垫板100，履带张紧力测量装置设置在多个垫板100之间。在张紧梁70和履带架60之间的间隙过大时，可以通过增加垫板100的方式来调节张紧梁70和履带架60之间的张紧力，使其仍然满足张紧力大小的要求。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、可通过张紧力传感器直接测量履带静态张紧力，而无需通过张紧油缸施加载荷来换算，同时也避免了张紧油缸卸载后由于履带板与驱动轮之间的间隙造成的两者之间的误差。

2、利用张紧力传感器可直接测量履带运行过程中履带动态张紧力，而不仅只是通过理论计算获得。

3、通过在安装板长度方向均匀布置多个张紧力传感器，可有效平衡载荷分配不均的影响，提高测量的精度。

4、能对履带张紧力进行实时监控，当履带张紧力过大或过小时可提醒车辆使用者对履带张紧力进行调整，以减少履带板销之间的磨损，延长履带板销的使用寿命，并能避免出现履带脱落的危险情况。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种履带张紧力测量装置，设置在履带车的履带架和张紧梁之间，其特征在于，包括：

安装板(10)；

张紧力传感器(20)，嵌设在所述安装板(10)内，所述张紧力传感器(20)的伸出端伸出所述安装板(10)；

采集系统(30)，连接至所述张紧力传感器(20)，并采集所述张紧力传感器(20)测得的张紧力。

2.根据权利要求1所述的履带张紧力测量装置，其特征在于，所述安装板(10)内还设置有调节所述张紧力传感器(20)的所述伸出端的伸出位置的调节机构(40)。

3.根据权利要求2所述的履带张紧力测量装置，其特征在于，所述调节机构(40)包括：

调节部，与所述张紧力传感器(20)的嵌入端对应设置；

驱动部，与所述调节部驱动连接，向所述调节部提供驱动所述张紧力传感器(20)伸出的驱动力。

4.根据权利要求3所述的履带张紧力测量装置，其特征在于，所述调节部包括沿所述张紧力传感器(20)的伸出方向可滑动地设置的顶块(41)及与所述顶块(41)斜面配合的推块(42)，所述驱动部为与所述推块(42)相抵接以向所述推块(42)提供驱动力的施力件。

5.根据权利要求4所述的履带张紧力测量装置，其特征在于，所述施力件为设置在所述安装板(10)上的调节螺栓(43)，所述调节螺栓(43)顶紧在所述推块(42)的上表面。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的履带张紧力测量装置，其特征在于，所述履带张紧力测量装置还包括与所述安装板(10)间隔设置的推力板(50)，所述推力板(50)与所述安装板(10)的配合面相平行，所述张紧力传感器(20)的伸出端朝向所述推力板(50)。

7.根据权利要求6所述的履带张紧力测量装置，其特征在于，所述推力板(50)上设置有朝所述安装板(10)伸出的导向柱(51)，所述安装板(10)上设置有与所述导向柱(51)相配合的导向孔(11)，所述导向孔(11)内设置有预拉弹簧(12)，所述预拉弹簧(12)的第一端抵接在所述导向柱(51)上，第二端抵接在所述导向孔(11)的底部。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的履带张紧力测量装置，其特征在于，多个所述张紧力传感器(20)沿所述安装板(10)的长度方向依次间隔设置。

9.一种履带车，包括：

履带架(60)；

张紧梁(70)；

驱动轮(80)，设置在所述张紧梁(70)上；

履带板(90)，绕设在所述履带架(60)和所述驱动轮(80)上，其特征在于，所述履带车还包括权利要求1至8中任一项所述的履带张紧力测量装置，所述履带张紧力测量装置设置在所述履带架(60)和所述张紧梁(70)之间。

10.根据权利要求9所述的履带车，其特征在于，所述履带架(60)与所述张紧梁(70)之间还垫设有垫板(100)。