CN104627260A - 用于履带轨道的导轨 - Google Patents

Abstract

用于履带轨道的导轨。一种履带机构包括：框架；轨道，轨道包括多个履带板，所述多个履带板被联接在一起并且被支撑为沿行进方向相对于框架移动；链轮；和导轨。框架包括第一端、第二端、在所述第一端和所述第二端之间延伸并且紧邻支撑表面的第一侧、及第二侧。每个履带板均包括具有第一硬度的中间部分。链轮驱动所述多个履带板，从而使所述多个履带板沿框架的第二侧移动。导轨被联接至框架的第二侧，并且导轨包括具有外表面的基座和粘结至外表面的涂层。随着履带板沿框架的第二侧移动，涂层接触履带板的中间部分，并且涂层限定小于第一硬度的第二硬度。

Description

用于履带轨道的导轨

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年11月12日提交的共同待决的先前提交的美国临时申请61/903,065的权益，其全部内容在此通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及工业机器，并且具体地，涉及一种用于采掘机的履带的导轨。

背景技术

传统的土方机械，诸如采矿铲和挖掘机，包括用于使机器在地面上移动的履带机构。履带机构包括铰接轨道，铰接轨道由被联接在一起以形成连续环的多个链板或履带板组成。随着驱动轨道，履带板接合地面并且接合沿支重轮(roller)路径的一排支重轮。机器的重量和由机器支撑的任何负载均经由支重轮传递到履带板，由此导致随着时间的过去，履带板磨损和/或变形。

发明内容

一方面，一种履带机构包括：框架；轨道(track)，该轨道包括多个履带板，所述多个履带板被联接在一起并且被支撑为沿行进方向相对于框架移动；链轮；和导轨。框架包括第一端、第二端、在第一端和第二端之间延伸并且紧邻支撑表面的第一侧、及第二侧。每个履带板均包括第一端、第二端和被定位在第一端和第二端之间的中间部分，该中间部分具有第一硬度。链轮被可旋转地联接至框架的第一端并且驱动所述多个履带板，从而使所述多个履带板沿框架的第二侧移动。导轨被联接至框架的第二侧，并且导轨包括具有外表面的基座和粘结至外表面的涂层。随着履带板沿框架的第二侧移动，涂层接触履带板的中间部分，并且涂层具有小于第一硬度的第二硬度。

另一方面，一种履带机构包括：框架；第一链轮，该第一链轮被支撑为相对于框架旋转；第二链轮；多个支重轮，所述多个支重轮被可旋转地联接至框架的下部；轨道，该轨道包括联接在一起的多个履带板；和导轨组件。框架包括第一端和第二端。第二链轮以可旋转方式联接至框架的第二端。支重轮彼此对准，使得所有支重轮均在公共平面中旋转。轨道由第一链轮和第二链轮中的至少一个驱动，以在与支重轮的公共平面平行的方向上运动。轨道限定上行程(run)和下行程，并且下行程被定位成与支重轮相邻。每个履带板均包括耐磨部分，随着履带板沿下行程移动该耐磨部分接触支重轮。导轨组件被联接至框架并且被定位成与轨道的上行程相邻。导轨组件包括具有外表面的基座和粘结至外表面的涂层。随着履带板沿上行程移动，涂层接合每个履带板的耐磨部分。

在又一方面，一种用于履带机构的框架包括：第一端，该第一端支撑第一链轮，该第一链轮用于驱动连续轨道；第二端，该第二端支撑第二链轮；第一侧；和导轨组件。第一侧在第一端和第二端之间延伸并且被定位成紧邻支撑表面。第一侧包括多个支重轮，所述多个支重轮被支撑以旋转，并且支重轮彼此对准，使得所有支重轮均在第一端和第二端之间延伸的公共平面中旋转。导轨组件限定第二侧，该第二侧至少部分地在第一链轮和第二链轮之间延伸，并且导轨组件包括具有外表面的基座和粘结至外表面的涂层。

通过考虑详细说明和附图，将明白本发明的其它独立方面。

附图说明

图1是采矿铲的透视图。

图2是履带的透视图。

图3是图2的履带的一部分的侧视图。

图4是图2的履带的一部分的放大透视图。

图5是沿图4的剖面5-5观察的支重轮的剖视图。

图6是履带的履带板(crawler shoe)的透视图。

图7是包括导轨组件的轨道框架的一部分的透视图。

图8是沿图7的剖面8-8观察的导轨部分的剖视图。

图9是沿图7的剖面9-9观察的导轨部分的剖视图。

图10是根据另一实施例的履带的履带板的透视图。

图11是图10的履带的履带板的一部分的放大透视图。

图12是根据另一实施例的履带的履带板的透视图。

在详细地解释本发明的任何独立实施例之前，应理解，本发明的应用不限于下文说明书中阐述或附图中例示的构造细节和部件布置。本发明可以是其它独立实施例，并且能够以各种方式实践或执行本发明。同样地，应理解，本文中使用的措词和术语是用于说明的目的，并且不应被视为限制。

具体实施方式

图1例示了土方机械，诸如采矿铲10，包括支撑吊杆26的车架14、细长构件或斗杆30、联接至斗杆30的附件或铲斗34。车架14包括上部16，该上部16由具有履带22的下托架18支撑。上部16支撑提升滚筒(未示出)，该提升滚筒用于卷入或放出缆索或提升绳索42。吊杆26包括联接至车架14的上部16的第一端46、与第一端46反向的第二端50、吊杆槽轮54、鞍块58和运送轴62。吊杆槽轮54联接至吊杆26的第二端50，并且在第二端50上引导绳索42。鞍块58借助于运送轴62能够旋转地联接至吊杆26，运送轴62被设置在吊杆26的第一端46和第二端50之间。运送轴62在与吊杆26的纵向轴线相横向的方向上延伸通过吊杆26。提升绳索42借助于吊具(bail)66联接至铲斗34，并且随着提升绳索42分别被提升滚筒卷入或放出，铲斗34上升或下降。

斗杆30包括第一端82和第二端86。第二端86被可移动地接收在鞍块58中，并且斗杆30穿过鞍块58，使得斗杆30能够相对于吊杆26旋转和平移运动。鞍块58能够相对于吊杆26绕运送轴62旋转，并且在斗杆30保持在鞍块58中的同时，斗杆30相对于吊杆26旋转。

如图2和3中所示，每个履带22均包括轨道框架90和轨道92，轨道92包括被联接在一起以形成铰接连续环的链板或履带板94。轨道框架90包括第一端98、第二端102、第一或下部106和第二或上部110。在例示实施例中，第一链轮114(图2)被支撑为在第一端98处旋转，并且第二链轮118(图3)被支撑为在框架90的第二端102处旋转。链轮114、118中的至少一个由马达(未示出)驱动。链轮114、118接合履带的履带板94(例如，借助于延伸到履带板94之间的空间中的齿)，由此以连续环绕轨道框架90的周界驱动履带板94。轨道92限定紧邻地面的第一和下行程，和沿框架90的上部110延伸的第二或上行程。随着履带板94沿下行程移动，履带板94接合地面，从而使机器10相对于地面移动。

如图3和4中所示，支重轮126被可旋转地联接至框架90的下侧106。支重轮126彼此对准，使得所有支重轮126均在公共平面中旋转。换句话说，支重轮126沿履带板94的行进方向120(图4)对准。如图5中所示，每个支重轮126均被支撑为绕销128旋转，该销128限定与履带板94的行进方向垂直的旋转轴线。在例示实施例中，止推垫圈132被定位在销128的外表面和支重轮126的内钻孔之间。

现在参考图6，每个履带板94均包括第一端130、第二端134及中间部分138，该中间部分138被定位在第一端130和第二端134之间。在下列方向上驱动履带板94，该方向大致垂直于在第一端130和第二端134之间绘制的线。中间部分138包括耐磨表面或支重轮路径区域142，随着沿轨道92的下行程驱动履带板94，耐磨表面或支重轮路径区域142接触支重轮126。将机器的重量和由机器10支撑的任何其它负载均经由支重轮126传递到下行程中的履带板94。在一个实施例中，至少在安装履带板94之后的预定时间段期间，由支重轮126施加在履带板94上的压缩负载使履带板94加工硬化(work harden)。

在一个实施例中，履带板94由锰或锰合金形成，并且经历一段时间的加工硬化，以将履带板94的硬度提高至期望水平。在一个实施例中，在安装履带板94之后的运行时间段期间，支重轮126和每个履带的履带板94的支重轮路径区域142之间的接触使履带板94加工硬化。履带板94在施加主要负载的位置被支重轮126加工硬化，导致履带板94获得更高硬度，并且由此延长履带22及其部件的总体寿命。在一个实施例中，在与履带的履带板94相关的第一200-300小时运行期间，发生对每个履带板94的加工硬化时间段。

图7例示了沿轨道框架90的上部110延伸的导轨组件150。在例示实施例中，导轨组件150包括多个导轨部分154。在一个实施例中，轨道框架90包括四个导轨部分154。在其它实施例中，轨道框架90可包括更少或更多的导轨部分154，并且导轨部分154可以不同的方式联接至轨道框架90。每个导轨部分154均具有细长形状并且对准，使得导轨部分154的纵向轴线平行于履带板94的行进方向。换句话说，导轨部分154以端对端构造对准，使得所有导轨部分154均沿公共平面延伸。在例示实施例中，每个导轨部分154均独立地联接至轨道框架90的上部110(例如，借助于螺栓连接)，使得能够不需要拆卸任何相邻的导轨部分154而移除和替换每个导轨部分154。在其它实施例中，导轨组件150可以不同的方式联接至框架90。

现在参考图8和9，每个导轨部分154均包括限定外表面166的基座162和联接至外表面166的涂层170。在一个实施例中，涂层170是粘结至外表面166的共混聚合物，涂层170遵循与导轨部分154相同的轮廓，并且涂层170具有均匀的预定厚度。涂层170被粘结至基座162，使得粘结体比涂层170本身更坚固，并且涂层170模仿基座162的特定轮廓。在其它实施例中，也可通过在外表面166上形成各种特征(例如，小孔、凹进和/或沟槽)机械地附接涂层170，以便在涂层170和基座162之间提供更坚固的附接。

在一个实施例中，涂层170由聚氨酯形成。在一个实施例中，涂层170由KAS 311005D聚氨酯形成。在一个实施例中，涂层170由6M型尼龙形成。在一个实施例中，涂层170由特氟纶聚合物形成。在一个实施例中，涂层170由浸以润滑介质的聚氨酯(可包括KAS 311005D)形成。

再次参考图3，随着沿轨道92的上行程驱动履带板94，导轨组件150接合履带板94的支重轮路径区域142。涂层材料的选择至少部分地取决于履带板94受到的负载和条件。即使在履带板94被完全加工硬化之前，涂层材料也提供低摩擦系数和比履带的履带板94低的硬度。涂层170在履带板94和导轨部分154之间提供润滑接合，在加工硬化时间段期间降低履带的履带板的支重轮路径区域142上的磨损。涂层170具有匹配或超过加工硬化时间段的寿命，使得在履带板94已经实现了超过基座162的硬度的硬度之后，如果涂层170被磨掉，那么基座162的外表面166就将支撑履带的履带板94。

此外，涂层170可被构造成显著超过加工硬化时间段，以便降低导轨组件150和履带板94之间的摩擦，由此促进轨道92的更有效运行。另外，许多履带板94也由具有与导轨部分154的基座162类似硬度的锰合金制成。即使在加工硬化履带板94之后，履带板94的磨损率也与履带板94和导轨部分154的基座162的硬度成比例。因而，提供具有较低硬度的涂层170降低履带的履带板94上的磨损，并且降低替换履带板94的频率。

图10和11例示了履带板494的另一实施例，其中支重轮路径区域542包括表面572(图11)和从表面572向外延伸的多个尖头垫或凸起574。随着支重轮126在支重轮路径区域542上施加压缩力，凸起574磨损，由此促进履带板494的材料流动和加工硬化。另外，支重轮路径区域542形成为平行四边形，该平行四边形包括引边和尾边，该引边相对于履带板494的前边形成锐角，该尾边平行于引边并且相对于履带板494的后边形成锐角。在2014年5月22日提交的美国专利申请14/285,255中描述了履带板494的结构，其全部内容在此通过引用并入。

类似地，图12例示了履带板894的另一实施例，其中支重轮路径区域942包括表面972、脊974和突起976，该脊974从表面972向外并且平行于行进方向延伸，该突起976从表面972向外延伸并且被定位在脊974之间。

在其它实施例中，与导轨组件150上的涂层170类似的涂层也可被施加到支撑支重轮126的销128(图5)的外表面。在其它实施例中，销128和支重轮126之间的止推垫圈132可由尼龙材料形成。

因而，本发明尤其是可提供一种用于履带轨道的导轨。虽然已经参考特定的独立实施例详细地描述了本发明，但是在所述发明的一个或更多个独立方面的范围和精神内存在多种变型和改型。

Claims (23)

1.一种履带机构，包括：

框架，所述框架包括第一端、第二端、在所述第一端和所述第二端之间延伸并且紧邻支撑表面的第一侧、及第二侧；

轨道，所述轨道包括多个履带板，所述多个履带板被联接在一起并且被支撑为沿行进方向相对于所述框架移动，每个履带板均包括第一端、第二端和被定位在所述第一端和所述第二端之间的中间部分，所述中间部分具有第一硬度；

链轮，所述链轮被可旋转地联接至所述框架的所述第一端，所述链轮驱动所述多个履带板，从而使所述多个履带板沿所述框架的所述第二侧移动；和

导轨，所述导轨被联接至所述框架的所述第二侧，并且所述导轨包括具有外表面的基座和粘结至所述外表面的涂层，随着所述履带板沿所述框架的所述第二侧移动，所述涂层接触所述履带板的所述中间部分，并且所述涂层具有小于所述第一硬度的第二硬度。

2.根据权利要求1所述的履带机构，其中所述涂层由聚氨酯组成。

3.根据权利要求2所述的履带机构，其中所述涂层由浸以润滑介质的聚氨酯组成。

4.根据权利要求1所述的履带机构，其中每个履带板的所述中间部分均包括耐磨表面和从所述耐磨表面向外延伸的至少一个凸起，其中所述凸起上的磨损促进所述履带板的加工硬化。

5.根据权利要求1所述的履带机构，还包括支重轮，所述支重轮被所述框架支撑为绕与所述多个履带板的行进方向相横向的轴线旋转，所述支重轮被定位为与所述框架的所述第一侧相邻，并且所述支重轮在每个履带板的所述中间部分上施加压缩力，其中在加工硬化时间段期间，所述压缩力加工硬化所述履带板。

6.根据权利要求5所述的履带机构，其中所述涂层具有厚度和硬度，以至少在对所述履带板的加工硬化时间段期间抵抗磨损。

7.根据权利要求5所述的履带机构，其中所述支重轮由销支撑以旋转，所述销与所述支重轮的旋转轴线对准，每个支重轮均限定内钻孔，并且每个销均限定外表面，所述外表面具有接合所述内钻孔的聚合物涂层。

8.根据权利要求5所述的履带机构，其中所述支重轮由销支撑以旋转，所述销与所述支重轮的旋转轴线对准，其中在所述支重轮和所述销之间定位尼龙止推垫圈。

9.根据权利要求1所述的履带机构，其中所述导轨包括沿平行于所述行进方向的线彼此对准的多个部分，每个部分均独立于其它部分而联接至所述框架。

10.根据权利要求1所述的履带机构，其中所述导轨被可移除地联接至所述框架。

11.一种履带机构，包括：

框架，所述框架包括第一端和第二端；

第一链轮，所述第一链轮被支撑为相对于所述框架旋转；

第二链轮，所述第二链轮以可旋转方式联接至所述框架的所述第二端；

多个支重轮，所述多个支重轮被可旋转地联接至所述框架的下部，所述支重轮彼此对准，使得所有所述支重轮均在公共平面中旋转；

轨道，所述轨道包括联接在一起的多个履带板，所述轨道由所述第一链轮和所述第二链轮中的至少一个驱动，以在与所述支重轮的所述公共平面平行的方向上运动，所述轨道限定上行程和下行程，所述下行程被定位成与所述支重轮相邻，每个履带板均包括耐磨部分，随着所述履带板沿所述下行程移动，所述耐磨部分接触所述支重轮；和

导轨组件，所述导轨组件被联接至所述框架并且被定位成与所述轨道的所述上行程相邻，所述导轨组件包括具有外表面的基座和粘结至所述外表面的涂层，随着所述履带板沿所述上行程移动，所述涂层接合每个履带板的所述耐磨部分。

12.根据权利要求11所述的履带机构，其中每个履带板的所述耐磨部分具有第一硬度，并且所述涂层具有小于所述第一硬度的第二硬度。

13.根据权利要求11所述的履带机构，其中所述涂层由聚氨酯组成。

14.根据权利要求13所述的履带机构，其中所述涂层由浸以润滑介质的聚氨酯组成。

15.根据权利要求11所述的履带机构，其中每个耐磨部分均包括耐磨表面和从所述耐磨表面向外延伸的至少一个凸起，其中所述支重轮在所述凸起上施加压缩力，以促进所述履带板的加工硬化。

16.根据权利要求11所述的履带机构，其中所述涂层具有厚度和硬度，以至少在对所述履带板的加工硬化时间段期间抵抗磨损。

17.根据权利要求11所述的履带机构，其中每个支重轮均由销支撑以旋转，所述销与所述支重轮的公共平面相横向地定向，每个支重轮均限定内钻孔，并且每个销均限定外表面，所述外表面具有接合所述内钻孔的聚合物涂层。

18.根据权利要求11所述的履带机构，其中所述导轨组件包括彼此对准的多个部分，使得所有所述部分均位于公共平面中，每个部分均独立于其它部分而以可移除方式联接至所述框架。

19.一种用于包括连续轨道的履带机构的框架，所述框架包括：

第一端，所述第一端支撑第一链轮，所述第一链轮用于驱动所述连续轨道；

第二端，所述第二端支撑第二链轮；

第一侧，所述第一侧在所述第一端和所述第二端之间延伸并且被定位成紧邻支撑表面，所述第一侧包括被支撑为旋转的多个支重轮，所述支重轮彼此对准，使得所有所述支重轮均在在所述第一端和所述第二端之间延伸的公共平面中旋转；和

导轨组件，所述导轨组件限定第二侧，所述第二侧至少部分地在所述第一链轮和所述第二链轮之间延伸，并且所述导轨组件包括具有外表面的基座和粘结至所述外表面的涂层。

20.根据权利要求19所述的框架，其中所述导轨包括彼此对准的多个部分，使得所有所述部分均位于公共平面中，每个部分均独立于其它部分而以可移除方式联接至所述框架。

21.根据权利要求19所述的框架，其中所述涂层由聚氨酯组成。

22.根据权利要求19所述的框架，其中所述涂层具有厚度和硬度，使得所述涂层被构造成至少在对所述轨道的加工硬化时间段期间抵抗磨损。

23.根据权利要求19所述的框架，其中每个支重轮均由销支撑以旋转，所述销与所述支重轮的所述公共平面相横向地定向，每个支重轮均限定内钻孔，并且每个销均限定外表面，所述外表面具有接合所述内钻孔的聚合物涂层。