CN104321243A - 用于履带工作车辆的底盘系统 - Google Patents

Abstract

这里提供了一种用于履带工作车辆(10)的底盘系统(12)，它包括拉伸系统(34)，该拉伸系统设置成向连续履带(14)提供拉伸。另外，底盘系统包括底盘梁(16)，该底盘梁有第一开口(100)和第二开口(104)。第一开口布置在底盘梁的上表面上，并设置成使得拉伸系统能够插入底盘梁的空腔内。第二开口布置在底盘梁的一个纵向端处，并设置成使得拉伸系统的一部分能够穿过第二开口延伸。而且，拉伸系统通过枢轴组件而与惰轮可枢轴转动地连接，且惰轮设置成与连续履带接合。

Description

用于履带工作车辆的底盘系统

相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时专利申请No.61/677405的优先权，该美国临时专利申请的标题为“UNDERCARRIAGE SYSTEM FOR ATRACKED WORK VEHICLE”，申请日为2012年7月30日，该文献整个被本文参引。

技术领域

本发明通常涉及履带工作车辆，更特别是涉及一种用于履带工作车辆的底盘。

背景技术

某些工作车辆由具有连续履带和底盘系统的履带系统来驱动。某些履带系统包括底盘梁和位于该底盘梁内的拉伸系统。拉伸系统向各连续履带提供拉伸。在一些情况下，例如在不平坦表面上行驶时，底盘梁可能受到扭转负载。一些底盘梁可能能够通过在梁的纵向端处的开口而插入拉伸系统。不过，通过在梁的纵向端处布置开口，该开口足够大以便接收拉伸系统，底盘梁可能减小抗扭转负载性。因此，附加材料(例如铁)可以环绕开口布置，以便提高扭转刚性。不过，通过使得附加材料环绕开口布置，底盘梁的成本和重量可能增加。

发明内容

在一个实施例中，用于履带工作车辆的底盘系统包括拉伸系统，该拉伸系统设置成向连续履带提供拉伸。另外，底盘系统包括底盘梁。底盘梁包括位于它的上表面上的第一开口。第一开口设置成使得拉伸系统能够插入底盘梁的空腔内。而且，底盘梁包括位于它的一个纵向端处的第二开口。而且，第二开口设置成使得拉伸系统的一部分能够穿过第二开口延伸，以便使得拉伸系统能够通过枢轴组件而与惰轮可枢轴转动地连接，其中，惰轮设置成与连续履带接合。

在另一实施例中，一种用于制造用于履带工作车辆的底盘系统的方法包括：使得拉伸系统穿过在底盘梁的上表面中的第一开口而插入该底盘梁的空腔中。另外，该方法包括使得拉伸系统的一部分穿过在底盘梁的纵向端中的第二开口来延伸。而且，该方法包括使用拉伸系统的延伸部分来拉伸连续履带。

在另一实施例中，用于履带工作车辆的底盘系统包括：连续履带；一对惰轮，各惰轮设置成与连续履带接合；以及拉伸系统，该拉伸系统设置成通过纵向向外偏压各惰轮而拉伸连续履带。而且，拉伸系统包括延伸臂、促动器和过载保护系统。另外，底盘系统包括底盘梁，该底盘梁布置在拉伸系统周围。而且，底盘梁包括位于它的上表面上的第一开口和位于它的纵向端处的第二开口。第一开口设置成使得拉伸系统能够插入底盘梁的空腔内，第二开口设置成使得延伸臂能够穿过该开口凸出，以便通过枢轴组件而与相应惰轮可旋转地连接。

附图说明

当参考附图阅读下面的详细说明时，将更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点，在全部附图中，相同符号表示相同部件，且附图中：

图1是具有底盘系统的履带工作车辆的实施例的透视图；

图2是可以用于图1的履带工作车辆内的底盘系统的实施例的透视图；

图3是图2中所示的底盘系统的剖视图；

图4是图2中所示的底盘系统的局部分解透视图；

图5是底盘梁和拉伸系统的实施例的局部分解透视图，该底盘梁和拉伸系统可以用于图2的SMS系统中；以及

图6是制造用于履带工作车辆的底盘系统的方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

下面将介绍本发明的一个或多个特殊实施例。为了提供这些实施例的简明介绍，在说明书中可以并不介绍实际实施方式的全部特征。应当知道，在任意这些实际实施方式的发展形式中，如在任意工程或设计方案中，必须进行大量的特殊实施决定，以便实现开发者的特殊目的，例如适应与系统相关和与商业相关的限制，它们可能对于不同实施方式而变化。而且，应当知道，这些发展努力可能很复杂和耗费时间，不过也可能是受益于本发明的普通技术人员常规采取的设计、加工和制造。

当引入本发明的多个实施例的元件时，冠词“一”、“该”和“所述”的意思将是有一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“有”将是包含性的，意思是可以有除了所列出的元件之外的附加元件。操作参数和/或环境条件的实例并不排斥所述实施例的其它参数/条件。

本发明的多个实施例包括底盘系统，该底盘系统设置成阻尼在履带和工作车辆之间的振动。底盘系统使用底盘梁来将车辆悬挂在负荷承载轮上。在某些实施例中，底盘梁还装有拉伸系统，该拉伸系统向连续履带提供拉伸。通常希望将拉伸系统布置在底盘梁内，以便保护拉伸系统防止污染物，该污染物可能干涉拉伸系统的操作。在一些实施例中，拉伸系统可以通过布置在梁的纵向端处的开口而置于底盘梁内。在这样的实施例中，开口大的足以将整个拉伸系统通过该开口而插入底盘梁内。不过，该较大开口可能降低底盘梁的扭转刚性。因此，梁可以通过开口周围的附加材料(例如铁)来加强。代替在一个纵向端上的较大开口，这里公开的实施例包括一种底盘梁，该底盘梁能够由拉伸系统穿过在底盘梁的上表面中的开口来插入。因此，更小的开口可以布置在梁的各纵向端处，从而在不向开口添加附加材料的情况下提供合适的扭转刚性。因此，在并不降低底盘梁承受扭转负载的能力的情况下降低制造成本和车辆重量。

下面参考附图，图1是履带工作车辆10的实施例的透视图。车辆10包括底盘系统12，该底盘系统12用于阻尼在连续履带14和工作车辆10之间的振动。底盘系统12包括底盘梁16，该底盘梁16可以使用铸造、机械加工和/或其它合适方法来形成。而且，底盘梁16可以由钢、铁(例如延性铁)和/或适用于形成底盘梁(该底盘梁能够支承车辆10)的其它材料形成。另外，底盘系统12将工作车辆支承在连续履带14上面，并可以在工作车辆10的操作过程中阻尼底盘系统的各个部件的旋转和运动。另外，履带工作车辆10具有车体18。在某些实施例中，车体18可以包围用于操作该车辆10的多个部件。例如，在一些实施例中，车体18可以包围发动机、传动装置、驱动组、排气系统和/或其它车辆部件。车辆10还包括驾驶室20。在一些实施例中，驾驶室20可以完全封闭(例如整个驾驶室20具有玻璃窗)，如图所示。其它实施例可以包括向环境打开的驾驶室20(有或没有隔腔顶板)。而且，在某些实施例中，驾驶室20可以包括转向控制器、座位装置、温度控制器和/或其它合适的驾驶员控制器。

图2是底盘系统12的实施例的透视图。底盘系统12包括驱动轮22，该驱动轮22有从中心向驱动轮22的周边延伸的多个驱动轮辐24。另外，连续履带14有多个沿其长度布置的履带凸起26。而且，驱动轮22与车辆10的发动机驱动连接，以使得发动机驱动该驱动轮22旋转(例如通过驱动组、传动装置和/或其它合适的驱动系统)。当驱动轮22旋转时，驱动轮辐24与相应的履带凸起26接合，从而驱动该连续履带14。

所示的底盘系统12还包括四个惰轮28(例如在履带前部的第一对惰轮和在履带后部的第二对惰轮)。如后面所述，惰轮28向连续履带14提供拉伸，以便保持在履带凸起26和相应驱动轮辐24之间的接触。而且，通过使得各对惰轮28间隔开与履带凸起28的宽度近似相等的横向距离，该惰轮28提供了对连续履带14的引导，以便阻止该连续履带14横向离开底盘系统12。而且，尽管所示的履带底盘12包括四个惰轮22，但是其它实施例可以包括2、3、4、5、6或更多惰轮28。

如后面所述，辊轮梁30通过与底盘梁16连接而支承底盘系统12。辊轮梁30还与布置成两排的多个辊轮32连接。这些排间隔开的距离大于或等于辊轮梁30的宽度和凸起26的宽度。辊轮32提供了对底盘系统的支承，并当连续履带14由驱动轮22环绕底盘系统12推动时沿该连续履带14滚转。应当知道，希望使得工作车辆的重量分布在辊轮32之间，以便降低在连续履带12和/或底盘系统12上的负载。例如，当一排辊轮32接收车辆负载的过大部分时，连续履带14可能过热，从而降低连续履带14的寿命。如图所示，底盘系统12的某些实施例可以包括布置成两排的6个辊轮32。底盘系统12的其它实施例可以包括布置成一排或多排的2、4、6、8或更多辊轮。

图3是图2中所示的底盘系统12的实施例的剖视图。如图所示，底盘系统12包括布置在底盘梁16中的拉伸系统34。拉伸系统34包括促动器36、过载保护系统38和延伸臂40。促动器36包括活塞42和促动器本体44。延伸臂40与枢轴组件46连接。枢轴组件46包括静止枢轴接头48和可延伸枢轴接头50，它们各自通过枢轴板54而与惰轮轴52连接。如后面所述，各枢轴接头使得惰轮轴52能够响应延伸臂40沿拉伸系统34的纵向轴线56的运动而沿基本纵向方向运动。而且，底盘系统12包括保护板58，该保护板58与底盘梁16连接，以便保护拉伸系统34防止灰尘和其它污染物，否则该灰尘和其它污染物可能干涉促动器36、过载保护系统38或延伸臂40的操作。

在某些实施例中，促动器可以是液压缸。在这样的实施例中，促动器本体44可以充满液压流体，从而将活塞42向促动器本体44外推压。活塞42推靠在过载保护系统38上。在所示实施例中，过载保护系统38包括线圈弹簧，该线圈弹簧设置成减小在促动器36上的压力。不过，其它实施例可以包括其它合适的过载保护系统，例如液压蓄能器，该液压蓄能器可以使用升高的重物、压缩气体或金属波纹管。在过载保护系统38中的、来自促动器36的拉伸对着延伸臂40施加压力，从而推压该臂40离开促动器36。当延伸臂40沿纵向轴线56施加负载时，将纵向向外推压可延伸枢轴接头52，从而纵向向外推压惰轮轴52。应当知道，通过以合适压力来向外推压延伸臂40，连续履带14可以在车辆10的操作过程中承载有合适拉伸，以便阻止连续履带14横向运动/旋转。

另外，底盘系统12包括前部衬套安装件60和后部衬套安装件62，用于使得辊轮梁30与底盘梁16连接，如后面所述。而且，底盘系统12包括多个竖直安装件64。竖直安装件64使得底盘梁16能够支承竖直负载(例如车辆10的重量)，并在车辆10的操作过程中阻尼辊轮梁30的竖直运动。另外，底盘系统12的所示实施例包括两个竖直安装件，但是其它实施例可以包括0、1、2、3或更多竖直安装件。

图4是图2中所示的底盘系统12的局部分解透视图。如图所示，底盘系统12包括底盘梁16、辊轮梁30、前部衬套安装件60、后部衬套安装件62和竖直安装件64。为了说明目的，可以参考相对于底盘系统12的纵向方向66、横向方向68和竖直方向70。还可以参考用于底盘系统12的倾斜方向71、左右转动方向72和偏航方向73。

在所示实施例中，前部衬套安装件60通过前部安装螺栓74而与底盘梁16连接，且前部衬套安装件60通过前部销组件76而与辊轮梁30连接。后部衬套安装件62通过后部安装螺栓75而与底盘梁16连接，且后部衬套安装件62通过后部销组件78而与辊轮梁30连接。其它实施例可以使得前部衬套安装件60和/或后部衬套安装件62利用焊接连接件、托架、支架或其它合适连接件而与底盘梁16连接。

各竖直安装件64包括下部垫80、弹性垫82和上部垫84。在特定实施例中，下部垫80和上部垫84沿横向方向68的宽度等于底盘梁16沿横向方向68的宽度。在其它实施例中，下部垫80和上部垫84的宽度可以大于或等于辊轮梁30沿横向方向68的宽度。而且，下部垫80具有沿竖直方向70向下延伸的两个下部凸缘86。该下部凸缘86定位在各下部垫80的相对横向端上。下部凸缘86沿纵向方向66的长度小于或基本等于辊轮梁凹槽88沿纵向方向66的长度。辊轮梁凹槽88形成于辊轮梁30中，这样，凹槽88可以接收下部垫80，且下部垫80与辊轮梁30的侧表面和上表面在相同平面中。换句话说，辊轮梁凹槽88可以是与下部垫80基本相同的尺寸和形状。

应当知道，辊轮梁凹槽88阻止竖直安装件64沿纵向方向66运动，下部凸缘86阻止竖直安装件64沿横向方向68运动。与下部垫80类似，上部垫84有位于该上部垫84的相对横向端上的两个上部凸缘。该上部凸缘90沿竖直方向70向上延伸，且沿纵向方向66的长度小于或基本等于底盘梁16中的凹槽的长度。底盘梁凹槽将上部垫84固定在底盘梁16上，并阻止各相应竖直安装件64沿纵向方向和/或横向方向运动。竖直安装件64也包括弹性垫82。弹性垫82提供用于底盘梁16的支承，并使得辊轮梁30能够沿竖直方向70运动。弹性垫82也阻尼辊轮梁30沿竖直方向70的运动，从而减少传递给底盘梁16和(最终)车辆10其它部分(例如驾驶室)的振动。

应当知道，辊轮梁30沿左右转动方向72的运动可能向底盘梁16施加扭转力92。另外，当底盘梁16受到扭转力92时，该扭转力92引起底盘梁旋转，从而沿底盘梁16的纵向轴线94向该底盘梁16的表面施加剪切力。如后面所述，底盘系统12设计成抗扭转和剪切负载。

因此，希望包括能够承受扭转负载(例如扭转力92)的底盘梁16，同时能够将拉伸系统34插入底盘梁16中。底盘梁的一些实施例能够通过在底盘梁的一个纵向端处的扩大开口来插入拉伸系统。不过，这样的实施例降低了扭转刚性，因此利用开口周围的附加材料来加强抵抗扭转负载的结构。相反，图5中所示的底盘梁16的本发明实施例即使在不使用附加材料的情况下也有扭转刚性。图5是底盘梁16和拉伸系统34的局部分解透视图。底盘梁16的所示实施例能够通过在底盘梁16的上表面102中的第一开口100来插入拉伸系统34。底盘梁16还包括位于该底盘梁16的纵向端处的更小第二开口104。

当拉伸系统34插入底盘梁16内时将进入在底盘梁16中的空腔内。通过第一开口100，延伸臂40的一部分穿过第二开口104延伸，以方便与枢轴组件46连接。应当知道，通过使得拉伸系统34能够通过第一开口100来插入，与包括大到足以使得拉伸系统34插入底盘梁16内的第二开口的实施例相比，所示底盘梁16基本更抗扭转负载。另外，衬套安装件60、62与底盘梁16的连接增加了对底盘梁16的附加支承，从而进一步提高底盘梁16承受扭转负载的能力。通过将第一开口100布置在两个臂106之间，扭转负载可以基本上分配给臂106，该臂106与车辆的轴结构连接。通过臂106和轴结构连接，底盘梁16通过轴结构来传递扭转负载，而不是横过底盘梁16的上表面102。因此，第一开口100不会大大降低底盘梁16的扭转刚性。因此，通过将开口布置在底盘梁16的上表面102处(而不是在纵向端处)，底盘系统12的成本和重量降低，同时不会削弱底盘梁16的抗扭转负载。

另外，在某些实施例中，保护板58通过螺栓108而与底盘梁16连接，以便阻止污染物进入底盘梁和干涉拉伸系统34的操作。在其它实施例中，保护板58可以利用托架、支架、焊接连接或密封第一开口100以阻塞污染物的其它合适方法来与底盘梁16连接。

第三开口包含在底盘梁16的与第二开口104纵向相反处。该第三开口使得芯支承件能够在用于形成底盘梁16的铸造处理过程中插入底盘梁16内。例如，在砂铸中，砂芯可以用于建立在底盘梁16中的空腔。应当知道，砂芯的密度小于熔融金属。低密度将促使砂芯在铸造处理过程中漂浮。为了阻止漂浮，砂芯可以利用芯支承件来保持就位，该芯支承件在铸造过程中阻止芯运动。普通的芯支承件可以包括芯撑、内部/外部增强件、框架和/或其它合适的芯支承元件。具体地说，在底盘梁16中，芯支承件可以穿过第一开口100、第二开口104和/或第三开口延伸，以便当熔融金属灌注至模具内时阻止芯漂浮。

图6是用于制造用于履带工作车辆的底盘系统的方法120的实施例的流程图。方法120包括通过在底盘梁16的上表面中的第一开口100来将拉伸系统34插入底盘梁的空腔内(方框122)。拉伸系统34可以在任意顺序插入作为单个零件的底盘梁16中。例如，某些实施例可以包括单独地插入零件，其中延伸臂40和促动器36各自在过载保护系统38之前安装。在其它实施例中，拉伸系统34可以作为一个或多个单元插入底盘梁16中，其中各单元由多于一个部件组成(例如促动器36和过载保护系统38作为一个单元)。在包括作为过载保护系统38的弹簧的实施例中，弹簧可以预加载(例如压缩)，以便使得弹簧能够插入底盘梁16中。也可选择或者另外，促动器36可以在插入底盘梁16之前(例如通过使得液压缸至少局部充装液压流体)或之后进行增压。在一些实施例中，延伸臂40可以由于将拉伸系统34插入底盘梁16内而至少局部穿过第二开口104凸出。其它实施例可以包括延伸臂40，该延伸臂40并不通过第二开口104凸出，直到延伸至或连接至另外的延伸臂。

在各实施例中，在拉伸系统34插入底盘梁16中之后，拉伸系统的一部分穿过第二开口104伸出(方框124)。伸出一部分可以包括使得延伸臂与拉伸系统连接，使得弹簧减压，增压促动器或者用于使得延伸臂40穿过第二开口104伸出的任意其它合适方法。然后，拉伸系统34的、穿过第二开口104凸出的部分再与枢轴组件46连接。如前所述，拉伸系统34可以再通过枢轴组件46而向连续履带14施加拉伸(方框126)。在将拉伸系统34插入第一开口100内之后，第一开口100可以通过利用螺栓108、托架、焊接连接、支架、夹和/或适合保护底盘梁16内部防止污染物的其它连接件来附接保护板58而密封(方框128)。

尽管只表示和介绍了本发明的某些特征和实施例，但是在并不实质脱离权利要求中所述的主题的新颖教导和优点的情况下本领域技术人员可以知道很多变化和改变(例如改变多个元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值(例如温度、压力等)、安装结构、材料的使用、方位等)。因此，应当知道，附加权利要求将覆盖落在本发明真正范围内的所有这些变化和改变。而且，为了提供实施例的简明介绍，可以并不说明实际实施方式的全部特征(即，与当前认为实现本发明的最佳模式无关的特征，或者与要求保护的发明无关的特征)。应当知道，在任意这些实际实施方式的发展形式中，如在任意工程或设计方案中，必须进行大量的特殊实施决定。这些发展努力可能很复杂和耗费时间，不过也可能是受益于本发明的普通技术人员常规采取的设计、加工和制造，而不需要特殊的试验。

Claims (20)

1.一种用于履带工作车辆的底盘系统，包括：

拉伸系统，该拉伸系统设置成向连续履带提供拉伸；

底盘梁，该底盘梁包括：

位于该底盘梁的上表面上的第一开口，其中，该第一开口设置成使得拉伸系统能够插入底盘梁的空腔内；以及

位于该底盘梁的一个纵向端处的第二开口，其中，该第二开口设置成使得拉伸系统的一部分穿过第二开口延伸，以便能够使得拉伸系统通过枢轴组件而与惰轮可枢轴转动地连接，其中，惰轮设置成与连续履带接合。

2.根据权利要求1所述的底盘系统，其中：拉伸系统包括拉伸臂、促动器和过载保护系统。

3.根据权利要求2所述的底盘系统，其中：过载保护系统包括线圈弹簧或液压蓄能器。

4.根据权利要求2所述的底盘系统，其中：促动器包括液压缸。

5.根据权利要求1所述的底盘系统，还包括：盖板，该盖板设置成在拉伸系统插入后覆盖该第一开口。

6.根据权利要求1所述的底盘系统，还包括：多个辊轮，这些辊轮成对地布置，其中，各对辊轮相互横向分开一定距离，该距离大于或等于底盘梁的宽度。

7.根据权利要求1所述的底盘系统，其中：底盘梁由延性铁形成。

8.根据权利要求1所述的底盘系统，还包括：第三开口，该第三开口布置在底盘梁的、与第二开口相反的纵向端处，其中，该第三开口设置成在铸造处理过程中提供芯支承件。

9.一种用于制造用于履带工作车辆的底盘系统的方法，包括：

使得拉伸系统穿过在底盘梁的上表面中的第一开口而插入该底盘梁的空腔中；

使得拉伸系统的一部分穿过在底盘梁的纵向端中的第二开口来延伸；以及

使用拉伸系统的延伸部分来拉伸连续履带。

10.根据权利要求9所述的方法，其中：拉伸系统包括促动器、过载保护系统和延伸臂，其中，延伸臂的一部分设置成穿过第二开口延伸。

11.根据权利要求10所述的方法，其中：拉伸连续履带包括使得延伸臂的延伸部分通过枢轴组件而与惰轮可枢转转动地连接以及偏压朝着连续履带延伸的惰轮。

12.根据权利要求9所述的方法，还包括：在将拉伸系统插入底盘梁的空腔内之后通过将板固定在底盘梁上而覆盖第一开口。

13.一种用于履带工作车辆的底盘系统，包括：

连续履带；

一对惰轮，各惰轮设置成与连续履带接合；

拉伸系统，该拉伸系统设置成通过纵向向外偏压各惰轮而拉伸连续履带，其中，拉伸系统包括延伸臂、促动器和过载保护系统；

底盘梁，该底盘梁布置在拉伸系统周围，其中，底盘梁包括：

位于该底盘梁的上表面上的第一开口，其中，该第一开口设置成使得拉伸系统能够插入底盘梁的空腔内；以及

位于该底盘梁的纵向端处的第二开口，其中，该第二开口设置成使得延伸臂穿过该开口凸出，以便通过枢轴组件而与相应惰轮可旋转地连接。

14.根据权利要求13所述的底盘系统，还包括：多个辊轮，这些辊轮成对地布置，其中，各对辊轮相互横向分开一定距离，该距离大于或等于底盘梁的宽度。

15.根据权利要求13所述的底盘系统，其中：过载保护系统包括线圈弹簧或液压蓄能器。

16.根据权利要求13所述的底盘系统，其中：促动器包括液压缸。

17.根据权利要求13所述的底盘系统，其中：底盘梁由延性铁形成。

18.根据权利要求13所述的底盘系统，其中：底盘梁包括一对竖直臂，该对竖直臂设置成使得底盘系统与轴结构连接以及向该轴结构传递扭转负载。

19.根据权利要求18所述的底盘系统，其中：竖直臂设置成对于底盘梁的上表面提供支承。

20.根据权利要求13所述的底盘系统，其中：第二开口小于第一开口。