CN107914788B - 一种履带式底盘的高度调节装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及运输机械领域，旨在提供一种履带式底盘的高度调节装置及方法。该装置包括两组主动轮和从动轮，主动轮的轮轴上装有外侧驱动杆，从动轮的轮轴上装有内侧驱动杆，其端部各固定安装齿轮并通过传动齿轮实现联接；液压缸两侧的活塞杆的端部通过齿条与设于外侧驱动杆端部的齿轮相互啮合，从而改变外侧驱动杆与内侧驱动杆之间的夹角。本发明在满足底盘对于复杂地形的良好通过性的前提下，采用液压缸、齿条和齿轮组反向回转的原理，实现了一个液压缸控制四个驱动杆回转锁定状态的作用，有效降低了生产成本，简化了结构设计。整套机构占用底盘的空间小，结构紧凑，并且实现了高度调节、减震、履带底盘张紧和锁紧底盘状态等多个功能。

Description

一种履带式底盘的高度调节装置及方法

技术领域

本发明涉及一种履带式底盘的高度调节装置及方法，属于运输机械领域。

背景技术

履带式底盘由于其地面压强小被广泛应用于工程机械、农业机械和传送机械等领域。由于履带底盘的结构比较笨重，设计中为了追求稳定性，底盘的高度重心设计的较低，一般类型的底盘会受到底盘搭载平台的限制。对于农业机械和传动机械而言，由于农耕地和堆场的地形较为复杂，底盘的高度调节性差导致其通过性受到影响。

在现有技术条件下，由于履带底盘的不可折叠性，还未出现可调节高度的底盘机械出现，普遍采用的方式是每一种机械设备对应采用一种类型的履带底盘，这导致履带底盘的通用性较差，这将增加履带底盘的生产成本。

此外，履带式底盘机械一般都通过卡车等运输工具进行敞开式运输，如果能够在不改变履带机械体量的情况下通过调节履带底盘的高度来实现封闭式运输，将有效减小运输过程中零件的脱落丢失等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种履带式底盘的高度调节装置及方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种履带式底盘的高度调节装置，包括设于履带式机械设备底盘下方的驱动链轮和履带，该装置还包括外侧驱动杆、内侧驱动杆、液压缸、齿条和方位控制齿轮组；所述驱动链轮有两组，分别位于环形履带内侧的两端；每组驱动链轮均包括一个主动轮和一个从动轮，主动轮的轮轴上装有外侧驱动杆，从动轮的轮轴上装有内侧驱动杆，外侧驱动杆的长度大于内侧驱动杆，两个从动轮位于两个主动轮之间；在外侧驱动杆和内侧驱动杆的另一端各固定安装一个齿轮，两个齿轮通过设有传动齿轮的齿轮轴实现联接并共同构成方位控制齿轮组；

该装置还包括一个液压缸，在其相对两侧各设有活塞杆，当液压缸工作时两侧活塞杆能同时发生反向位移；在活塞杆的端部各装有一个齿条，齿条与设于外侧驱动杆端部的齿轮相互啮合，齿条能通过方位控制齿轮组改变外侧驱动杆与内侧驱动杆之间的夹角。

本发明中，所述装置包括两个用于安装所述齿条的齿条滑动槽；齿条滑动槽和液压缸均固定在一个连接至底盘的安装板上。

本发明中，所述齿条滑动槽和液压缸的两根活塞杆均为水平方向布置。

本发明中，设于外侧驱动杆和内侧驱动杆的端部的齿轮是直齿圆柱齿轮。

本发明中，所述履带以及外侧驱动杆、内侧驱动杆和方位控制齿轮组各有两套，分别位于履带式机械设备的两侧；所述液压缸两侧各设有两根活塞杆，在活塞杆的端部各装有一个齿条；每个齿条分别对应啮合一个设于外侧驱动杆端部的齿轮。

本发明进一步提供了利用述装置实现履带式底盘高度调节的方法，具体包括：

在履带式机械设备正常使用状态下时，液压缸不工作，外侧驱动杆与内侧驱动杆之间的夹角为零，主动轮与从动轮的各自轴心连线呈重叠或平行；

在将履带式机械设备运输装载时，使液压缸推动两根活塞杆位移，进而通过方位控制齿轮组使外侧驱动杆与内侧驱动杆之间呈一夹角；最终两个从动轮被抬升，两个主动轮之间间距缩小，履带由跑道状的环形变成梯台形。

本发明中，在液压缸的工作过程中，两根齿条的运动方向相反，与其啮合的两个齿轮的旋转方向相反。

本发明中，所述液压缸设有活塞杆自适应活动区域，活塞杆能在设定距离内发生往复运动以用于减震。

相对于现有技术，本发明的有益效果：

（1）本发明在满足底盘对于复杂地形的良好通过性的前提下，采用液压缸、齿条和齿轮组反向回转的原理，实现了一个液压缸控制四个驱动杆回转锁定状态的作用，有效降低了生产成本，简化了结构设计。整套机构占用底盘的空间小，结构紧凑，并且实现了高度调节、减震、履带底盘张紧和锁紧底盘状态等多个功能。

（2）本发明能够依据地形的变化调节履带的高度，调节高度与驱动杆回转角度α相关，整机在工作状态下可实现高度调节，并能够保持较好的稳定性。在不增加履带底盘体量，增强了履带底盘的通用性和复杂地形的通过性，设计方案中的液压齿条齿轮组结构具有锁住底盘状态和减震的作用，对位提高整机的稳定性具有重要作用。对于农业机械和运输机械而言，其通过性受地形因素的影响较大，可调高履带底盘能够增强底盘对于复杂地形的通过能力。

（3）本发明通过设计一种可调节高度履带底盘有效解决了复杂地形履带底盘的通过性问题，盖履带底盘上可搭载多个平台且能适应不同工况需求，有效降低了生产企业的生产成本。

附图说明

图1为高度调节前履带及附属部件的布局图。

图2为图1中零部件结构关系示意图。

图3为高度调节后履带及附属部件的布局图。

图4为图3中零部件结构关系示意图。

图中附图标记：1主动轮，2外侧驱动杆，3齿条滑动槽，4齿条，5内侧驱动杆，6液压缸，7履带，8方位控制齿轮组，08-1（固定在内侧驱动杆上的）齿轮，08-2（固定在齿轮轴上的）传动齿轮，08-3齿轮轴，9活塞杆。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

本发明的履带式底盘的高度调节装置，包括设于履带式机械设备底盘下方的驱动链轮和履带7，还包括外侧驱动杆2、内侧驱动杆5、液压缸6、齿条4和方位控制齿轮组8；所述驱动链轮有两组，分别位于环形的履带7内侧的两端；每组驱动链轮均包括一个主动轮1和一个从动轮，主动轮1的轮轴上装有外侧驱动杆2，从动轮的轮轴上装有内侧驱动杆5，外侧驱动杆2的长度大于内侧驱动杆5，两个从动轮位于两个主动轮1之间；在外侧驱动杆2和内侧驱动杆5的另一端各固定安装一个齿轮，可选直齿圆柱齿轮。两个齿轮通过设有传动齿轮08-2的齿轮轴08-3实现联接，并共同构成方位控制齿轮组8；

该装置还包括一个液压缸6，在其相对两侧各设有水平方向布置的活塞杆9，当液压缸6工作时两侧活塞杆9能同时发生反向位移；在活塞杆9的端部各装有一个水平方向的齿条4，齿条4与设于外侧驱动杆2端部的齿轮相互啮合，齿条4能通过方位控制齿轮组8改变外侧驱动杆2与内侧驱动杆5之间的夹角。齿条4装在齿条滑动槽3中，齿条滑动槽3和液压缸6均固定在一个连接至底盘的安装板上。

因履带式机械设备有两条履带7，因此履带7以及外侧驱动杆2、内侧驱动杆5和方位控制齿轮组8也各有两套，分别位于履带式机械设备的两侧；此时，液压缸8两侧各设有两根活塞杆9，在活塞杆9的端部各装有一个齿条4；每个齿条4分别对应啮合一个设于外侧驱动杆2端部的齿轮。

利用前述装置实现履带式底盘高度调节的方法，具体包括：

在履带式机械设备正常使用状态下时，液压缸6不工作，外侧驱动杆2与内侧驱动杆5之间的夹角为零，主动轮1与从动轮的各自轴心连线呈重叠或平行；在将履带式机械设备运输装载时，使液压缸6推动两根活塞杆9位移，进而通过方位控制齿轮组8使外侧驱动杆2与内侧驱动杆5之间呈一夹角；最终两个从动轮被抬升，两个主动轮1之间间距缩小，履带7由跑道状的环形变成梯台形。在液压缸6的工作过程中，两根齿条4的运动方向相反，与其啮合的两个齿轮的旋转方向相反。所述液压缸6设有活塞杆9自适应活动区域，活塞杆9能在设定距离内发生往复运动以用于减震。

进一步的使用说明：

液压缸6驱动活塞杆9运动，带动齿条4沿着齿条滑动槽3做直线运动，齿条4带动固定在外侧驱动杆2上的齿轮旋转，从而驱动齿轮轴08-3旋转，进一步通过传动齿轮08-2带动固定在内侧驱动杆5上的齿轮08-1转动。当外侧驱动杆5提升至与水平面夹具为αº时，外侧驱动杆5上的齿轮与原始高度相比提升了距离为h。内侧驱动杆2在方位控制齿轮组8的驱动下实现相反方向的回转，进一步带动从动轮的提升并实现履带底盘的高度调节。

基于本发明的高度调节装置的应用，履带式机械设备能够依据地形进行高度的状态切换，在进行状态切换后，通过锁住齿条4使整个底盘的稳定性和平稳性不会改变。

由于在进行高度状态切换时不会改变履带7的长度，主动轮轮1在驱动履带7运动的同时实现了对履带7的张紧作用。履带7可采用橡胶制作，增强了整个底盘的稳定性。

方位控制齿轮组8中的传动齿轮08-2可选圆柱渐开线齿轮，当固定在外侧驱动杆2上的齿轮逆时针旋转角度ω1时，固定在内侧驱动杆5上的齿轮08-1顺时针旋转ω2，回转角度ω1＝ω2，回转后履带形状为梯台形。

为保持底盘在变高后行驶的平稳性和减小车体的震动，对液压缸6的活塞杆9预先设置一个自适应往复区段，当底盘在遇到地形变化时，能够以速度v实现水平的往复运动代替弹簧减震机构实现车体的减震。

Claims (5)

1.一种履带式底盘的高度调节装置，包括设于履带式机械设备底盘下方的驱动链轮和履带，其特征在于，该装置还包括外侧驱动杆、内侧驱动杆、液压缸、齿条和方位控制齿轮组；所述驱动链轮有两组，分别位于环形履带内侧的两端；每组驱动链轮均包括一个主动轮和一个从动轮，主动轮的轮轴上装有外侧驱动杆，从动轮的轮轴上装有内侧驱动杆，外侧驱动杆的长度大于内侧驱动杆，两个从动轮位于两个主动轮之间；在外侧驱动杆和内侧驱动杆的另一端各固定安装一个齿轮，两个齿轮通过设有传动齿轮的齿轮轴实现联接并共同构成方位控制齿轮组；

该装置还包括一个液压缸，在其相对两侧各设有活塞杆，当液压缸工作时两侧活塞杆能同时发生反向位移；在活塞杆的端部各装有一个齿条，齿条与设于外侧驱动杆端部的齿轮相互啮合，齿条能通过方位控制齿轮组改变外侧驱动杆与内侧驱动杆之间的夹角；

该装置的使用方法具体包括：在履带式机械设备正常使用状态下时，液压缸不工作，外侧驱动杆与内侧驱动杆之间的夹角为零，主动轮与从动轮的各自轴心连线呈重叠或平行；在将履带式机械设备运输装载时，使液压缸推动两根活塞杆位移，进而通过方位控制齿轮组使外侧驱动杆与内侧驱动杆之间呈一夹角；最终两个从动轮被抬升，两个主动轮之间间距缩小，履带由跑道状的环形变成梯台形；

液压缸设有活塞杆自适应活动区域，活塞杆能在设定距离内发生往复运动以用于减震；在液压缸的工作过程中，两根齿条的运动方向相反，与其啮合的两个齿轮的旋转方向相反。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括两个用于安装所述齿条的齿条滑动槽；齿条滑动槽和液压缸均固定在一个连接至底盘的安装板上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述齿条滑动槽和液压缸的两根活塞杆均为水平方向布置。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，设于外侧驱动杆和内侧驱动杆的端部的齿轮是直齿圆柱齿轮。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述履带以及外侧驱动杆、内侧驱动杆和方位控制齿轮组各有两套，分别位于履带式机械设备的两侧；所述液压缸两侧各设有两根活塞杆，在活塞杆的端部各装有一个齿条；每个齿条分别对应啮合一个设于外侧驱动杆端部的齿轮。