CN107244358A - 一种履带行走机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种履带行走机构，其包括履带、履带梁、驱动轮、固定式支重轮、浮动式支重轮和张紧轮，所述驱动轮位于履带梁的前端，所述张紧轮位于履带梁的后端，所述履带梁包括两侧梁；所述固定式支重轮和浮动式支重轮位于驱动轮与张紧轮之间，且固定式支重轮位于浮动式支重轮的前方，固定式支重轮与浮动式支重轮和张紧轮处于同一接地平面上，固定式支重轮的重心与最后方浮动式支重轮的重心之间的距离占接地履带长度的40％～70％，履带围绕驱动轮、张紧轮、浮动式支重轮和固定式支重轮形成钝角朝上的钝角三角形结构，所述钝角的顶点为固定式支重轮，以及介于浮动式支重轮后部、张紧轮前部之间的履带梁悬空于接地履带。

Description

一种履带行走机构
技术领域
本发明是涉及一种履带行走机构，属于机械技术领域。
背景技术
履带式行走系是在工程机械中仅次于轮胎式广泛采用的行走系，已广泛应用于各种工程机械中，形成了各种履带式工程机械。常见的履带式机械有：拖拉机、推土机、挖掘机、收割机、机器人等等。目前，履带行走系越过障碍物时只靠中间支重轮支重导向，导致车头或者车尾在行走时瞬间出现翘头或者翘尾，易出现履带脱轨故障，给车辆或者操纵者带来很大的冲击，不仅影响机器作业效率，还会缩短履带使用寿命，增加维护和使用成本。
中国实用新型专利ZL 201120381542.X公开了一种带悬浮减震装置的高置式履带行走系统，其包括驱动轮、张紧轮组件、引导轮、支重轮、履带和支架组件，张紧轮组件安装在支架组件前部，引导轮安装在支架组件的后部，驱动轮位于张紧轮组件与引导轮之间向上的位置并且与驱动马达固定连接，支重轮位于张紧轮组件与引导轮之间并且与支架组件连接，履带围绕驱动轮、张紧轮组件、支重轮和引导轮形成钝角朝下的三角形结构，所述支架组件包括连接各轮的支架和用于安装张紧轮组件的盖体，所述支重轮与支架组件通过悬浮减震装置连接。该种履带行走系统，使驱动轮位于行走系统相对较高的位置，虽然可以避免驱动轮在行走过程中受到外界障碍物撞击，使行走系统遇到障碍物时，通过张紧轮的摆动和悬浮减震装置的减震作用可以提高整机的越障能力，但在爬坡时存在履带抓地力小、牵引力降低、爬坡阻力大、稳定性差、容易产生履带脱轨和倾翻危险，不能满足拖拉机、推土机、挖掘机、机器人等履带式机械的爬坡行走要求。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单，爬坡越障能力强且稳定性好，不容易出现履带脱轨和倾翻危险、安全性好，以及通用性强的履带行走机构。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种履带行走机构，包括履带、履带梁、驱动轮、固定式支重轮、浮动式支重轮和张紧轮，所述驱动轮位于履带梁的前端，所述张紧轮位于履带梁的后端，所述履带梁包括两侧梁；其特征在于：所述固定式支重轮和浮动式支重轮位于驱动轮与张紧轮之间，且固定式支重轮位于浮动式支重轮的前方，固定式支重轮与浮动式支重轮和张紧轮处于同一接地平面上，固定式支重轮的重心与最后方浮动式支重轮的重心之间的距离占接地履带长度的40％～70％，履带围绕驱动轮、张紧轮、浮动式支重轮和固定式支重轮形成钝角朝上的钝角三角形结构，所述钝角的顶点为固定式支重轮，以及介于浮动式支重轮后部、张紧轮前部之间的履带梁悬空于接地履带。
一种实施方案，所述浮动式支重轮为8个，每2个浮动式支重轮为一组，均通过浮动支架两两对称设置在位于固定式支重轮后方的两侧梁的正下方。
一种实施方案，所述浮动支架由四个一级浮动支架和一个二级浮动支架组成，所述一级浮动支架和二级浮动支架均呈等腰三角形，在每一个呈等腰三角形的一级浮动支架的底角上均转动连接有一个浮动式支重轮，每两个一级浮动支架相对称设置在两侧梁的正下方，相对应的两个一级浮动支架之间通过一转轴相连接，所述转轴的两端分别与其对应的一级浮动支架的顶角销接，且呈等腰三角形的二级浮动支架的两个底角分别套设在连接一级浮动支架的前后转轴上，所述二级浮动支架的顶角通过销轴设置在两侧梁之间，所述销轴的两端分别与两侧梁固定连接，从而形成一点固定、四点支撑的两级浮动支撑结构。
作为优选方案，所述钝角三角形中，以驱动轮为顶点的内角为25～35°，以张紧轮为顶点的内角为5～15°。
作为优选方案，介于浮动式支重轮后部与张紧轮前部之间的履带梁与接地履带之间的悬空高度为10～30mm。
作为优选方案，固定式支重轮的重心与最后方浮动式支重轮的重心间距占接地履带长度的50％～60％。
一种实施方案，所述驱动轮为1个，通过驱动轮转轴设置在履带梁前端的两侧梁中间，所述驱动轮转轴与两侧梁之间销接。
一种实施方案，所述固定式支重轮为2个，分别通过固定支架设置在位于驱动轮后方的两侧梁的正下方，所述固定支架与两侧梁之间固定连接。
一种实施方案，所述张紧轮为2个，分别通过张紧轮连接板设置在两侧梁的后端，所述张紧轮连接板的一端与张紧轮销接，另一端与侧梁固定连接。
作为优选方案，还包括张紧轮松紧调节结构，所述张紧轮松紧调节结构包括连杆和连杆驱动机构，所述连杆的一端与连接两个张紧轮的连接轴固定连接，所述连杆的另一端与连杆驱动机构的输出轴固定连接。
相较于现有技术，本发明具有如下有益技术效果：
本发明所述的履带行走机构，通过使驱动轮、张紧轮、浮动式支重轮、固定式支重轮之间形成钝角朝上的钝角三角形结构，使驱动轮的位置稍微高置和前置，且固定式支重轮前置，履带梁加长，并使履带梁后部悬空，履带行走机构的整个重心前移，从而使得所述的履带行走机构在爬坡越障时，不仅稍微高置的驱动轮可避免受到外界障碍物的撞击，而且稍微前置的驱动轮具有较强的牵引力，前置的重心也降低了爬坡越障时的阻力；另外，悬空的履带梁后部使得接地履带具有形变空间，从而使得加长的履带梁后部能稳定支撑在坡面上，使履带抓地力得到增加，可有效避免履带脱轨和倾翻危险，并且不影响转弯的灵活性能；尤其是，当同时采用一点固定、四点支撑的两级浮动支撑结构，可使所述的履带行走机构在爬坡越障时，能灵活适应接地履带的变形以减少震动与冲击，增强稳定性；因此，本发明所述的履带行走机构爬坡越障能力强，不容易出现履带脱轨和倾翻危险，安全性和稳定性好，可适应各种地形的行走要求，能满足拖拉机、推土机、挖掘机、机器人等各种履带式机械的爬坡越障行走的通用要求，具有显著性进步。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种履带行走机构的装配结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种履带行走机构的截面结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种履带行走机构在未装配履带时的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种履带行走机构中的两级浮动支撑结构示意图；
图5是本发明实施例提供的两级浮动支撑结构的简易几何结构示意图。
图中标号示意如下：1、履带；11、接地履带；2、履带梁；21、悬空履带梁；22、侧梁；3、驱动轮；31、驱动轮转轴；4、固定式支重轮；41、固定支架；5、浮动式支重轮；6、张紧轮；61、张紧轮连接板；7、张紧轮松紧调节结构；71、连杆；72、连杆驱动机构的输出轴；8、浮动支架；81、一级浮动支架；810、一级浮动支架的顶角；811、一级浮动支架的底角；82、二级浮动支架；820、二级浮动支架的顶角；821、二级浮动支架的底角；83、转轴；84、销轴。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步详细描述。
实施例
结合图1和图2所示：本实施例提供的一种履带行走机构，包括履带1、履带梁2、驱动轮3、固定式支重轮4、浮动式支重轮5和张紧轮6，所述驱动轮3位于履带梁2的前端，所述张紧轮6位于履带梁2的后端，所述固定式支重轮4和浮动式支重轮5位于驱动轮3与张紧轮6之间，且固定式支重轮4位于浮动式支重轮5的前方，固定式支重轮4与浮动式支重轮5和张紧轮6处于同一接地平面上，固定式支重轮4的重心与最后方浮动式支重轮5的重心之间的距离d占接地履带11长度L的40％～70％(优选为50％～60％，使爬坡时的整体重心能前移到固定式支重轮4上)，履带1围绕驱动轮3、张紧轮6、浮动式支重轮5和固定式支重轮4形成钝角朝上的钝角三角形结构。
进一步参见图2所示，所述钝角α的顶点为固定式支重轮4，以及介于浮动式支重轮5后部、张紧轮6前部之间的履带梁21悬空于接地履带11，悬空高度h为10～30mm。在所述钝角三角形中，以驱动轮3为顶点的内角β为25～35°，以张紧轮6为顶点的内角θ为5～15°。
参见图3所示：在本实施例中，所述履带梁2包括两侧梁22；所述驱动轮3为1个，通过驱动轮转轴31设置在履带梁前端的两侧梁22中间，所述驱动轮转轴31与两侧梁22之间销接；所述固定式支重轮4为2个，分别通过固定支架41设置在位于驱动轮3后方的两侧梁的正下方，所述固定支架41与两侧梁22之间固定连接；所述张紧轮6为2个，分别通过张紧轮连接板61设置在两侧梁22的后端，所述张紧轮连接板61的一端与张紧轮6销接，另一端与侧梁22固定连接；还包括张紧轮松紧调节结构7，所述张紧轮松紧调节结构7包括连杆71和连杆驱动机构(图中未示出)，所述连杆71的一端与连接两个张紧轮6的连接轴62固定连接，所述连杆71的另一端与连杆驱动机构的输出轴72固定连接。所述浮动式支重轮5为8个，每2个浮动式支重轮5为一组，均通过浮动支架8两两对称设置在位于固定式支重轮4后方的两侧梁22的正下方。
结合图4所示：所述浮动支架8由四个一级浮动支架81和一个二级浮动支架82组成，所述一级浮动支架81和二级浮动支架82均呈等腰三角形，在每一个呈等腰三角形的一级浮动支架81的底角811上均转动连接有一个浮动式支重轮5，每两个一级浮动支架81相对称设置在两侧梁22的正下方，相对应的两个一级浮动支架81之间通过一转轴83相连接，所述转轴83的两端分别与其对应的一级浮动支架81的顶角810销接，且呈等腰三角形的二级浮动支架82的两个底角821分别套设在连接一级浮动支架81的前后转轴83上，所述二级浮动支架82的顶角820通过销轴84设置在两侧梁22之间，所述销轴84的两端分别与两侧梁22固定连接，从而形成一点固定、四点支撑的两级浮动支撑结构(参见图5所示)。
综上所述可见：本发明所述的履带行走机构，通过使驱动轮3、张紧轮6、浮动式支重轮5、固定式支重轮4之间形成钝角朝上的钝角三角形结构，使驱动轮3的位置稍微高置和前置，且固定式支重轮4前置，履带梁2加长，并使履带梁后部21悬空无支重轮支撑，履带行走机构的整个重心前移，履带梁后部21不起承重作用，从而使得所述的履带行走机构在爬坡越障时，不仅稍微高置的驱动轮3可避免受到外界障碍物的撞击，而且稍微前置的驱动轮3具有较强的牵引力，前置的重心也可降低爬坡越障时的阻力；另外，悬空的履带梁后部21使得接地履带11具有形变空间，从而使得加长的履带梁后部21能稳定支撑在坡面上，使履带1抓地力得到增加，可有效避免履带脱轨和倾翻危险，并且不影响转弯的灵活性能；尤其是，当同时采用一点固定、四点支撑的两级浮动支撑结构，可使所述的履带行走机构在爬坡越障时，能灵活适应接地履带11的变形以减少震动与冲击，增强稳定性；因此，本发明所述的履带行走机构爬坡越障能力强，不容易出现履带脱轨和倾翻危险，安全性和稳定性好，可适应各种地形的行走要求，能满足拖拉机、推土机、挖掘机、机器人等各种履带式机械的爬坡越障行走的通用要求，现对于现有技术具有显著性进步。
最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种履带行走机构，包括履带、履带梁、驱动轮、固定式支重轮、浮动式支重轮和张紧轮，所述驱动轮位于履带梁的前端，所述张紧轮位于履带梁的后端，所述履带梁包括两侧梁；其特征在于：所述固定式支重轮和浮动式支重轮位于驱动轮与张紧轮之间，且固定式支重轮位于浮动式支重轮的前方，固定式支重轮与浮动式支重轮和张紧轮处于同一接地平面上，固定式支重轮的重心与最后方浮动式支重轮的重心之间的距离占接地履带长度的40％～70％，履带围绕驱动轮、张紧轮、浮动式支重轮和固定式支重轮形成钝角朝上的钝角三角形结构，所述钝角的顶点为固定式支重轮，以及介于浮动式支重轮后部、张紧轮前部之间的履带梁悬空于接地履带。
2.根据权利要求1所述的履带行走机构，其特征在于：所述浮动式支重轮为8个，每2个浮动式支重轮为一组，均通过浮动支架两两对称设置在位于固定式支重轮后方的两侧梁的正下方。
3.根据权利要求2所述的履带行走机构，其特征在于：所述浮动支架由四个一级浮动支架和一个二级浮动支架组成，所述一级浮动支架和二级浮动支架均呈等腰三角形，在每一个呈等腰三角形的一级浮动支架的底角上均转动连接有一个浮动式支重轮，每两个一级浮动支架相对称设置在两侧梁的正下方，相对应的两个一级浮动支架之间通过一转轴相连接，所述转轴的两端分别与其对应的一级浮动支架的顶角销接，且呈等腰三角形的二级浮动支架的两个底角分别套设在连接一级浮动支架的前后转轴上，所述二级浮动支架的顶角通过销轴设置在两侧梁之间，所述销轴的两端分别与两侧梁固定连接，从而形成一点固定、四点支撑的两级浮动支撑结构。
4.根据权利要求1所述的履带行走机构，其特征在于：所述钝角三角形中，以驱动轮为顶点的内角为25～35°，以张紧轮为顶点的内角为5～15°。
5.根据权利要求1所述的履带行走机构，其特征在于：介于浮动式支重轮后部与张紧轮前部之间的履带梁与接地履带之间的悬空高度为10～30mm。
6.根据权利要求1所述的履带行走机构，其特征在于：固定式支重轮的重心与最后方浮动式支重轮的重心间距占接地履带长度的50％～60％。
7.根据权利要求1所述的履带行走机构，其特征在于：所述驱动轮为1个，通过驱动轮转轴设置在履带梁前端的两侧梁中间，所述驱动轮转轴与两侧梁之间销接。
8.根据权利要求1所述的履带行走机构，其特征在于：所述固定式支重轮为2个，分别通过固定支架设置在位于驱动轮后方的两侧梁的正下方，所述固定支架与两侧梁之间固定连接。
9.根据权利要求1所述的履带行走机构，其特征在于：所述张紧轮为2个，分别通过张紧轮连接板设置在两侧梁的后端，所述张紧轮连接板的一端与张紧轮销接，另一端与侧梁固定连接。
10.根据权利要求9所述的履带行走机构，其特征在于：还包括张紧轮松紧调节结构，所述张紧轮松紧调节结构包括连杆和连杆驱动机构，所述连杆的一端与连接两个张紧轮的连接轴固定连接，所述连杆的另一端与连杆驱动机构的输出轴固定连接。
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Denomination of invention: A tracked walking mechanism

Granted publication date: 20230526

Pledgee: CITIC Bank Limited by Share Ltd. Shanghai branch

Pledgor: SHANGHAI GRAMAN INTERNATIONAL FIRE EQUIPMENT Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980006201