CN108715192B - 履带总成液压张紧系统、履带总成及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种履带总成液压张紧系统、履带总成及工程机械，其中，液压张紧系统包括：张紧轮(3)；液压系统(4)，液压系统(4)中包括用于检测液压系统(4)工作压力的压力检测部件(44)、与张紧轮(3)连接的执行元件和控制执行元件动作的阀组；以及控制部件，与压力检测部件(44)和阀组耦合，用于根据压力检测部件(44)的检测值确定张紧系统的工作模式，并控制阀组动作，使张紧系统处于与工作模式匹配的状态。本发明能够准确地反映出履带总成的外部行走环境，避免由于履带拉伸变形导致张紧力不足的问题，从而使张紧系统在不同工作模式下都能可靠地提供张紧力。

Description

履带总成液压张紧系统、履带总成及工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种履带总成液压张紧系统、工作方法、履带总成及工程机械。

背景技术

我国地域辽阔、人口众多，火灾、水灾、雪灾、地震等灾害频发，严重威胁公民的生命及财产安全。而且，随着快速的城市化进程，各类突发事故急剧增加，造成了人民生命财产的严重损失。这些灾害与事故呈现多样性、复杂性等特点，为灾后救援与重建带来巨大的困难。然而我国灾害应急救援装备技术水平严重滞后，功能单一，专业化程度低，导致救援不及时和效率低下。尤其是灾后复杂的地形地质条件严重制约应急救援设备的机动性能，错失宝贵的救援时间。

而高速履带总成可显著提高应急救援车辆应对泥泞、松软地面等灾后复杂地质地形条件的能力，提高应急救援的效率。

在通过崎岖的路面时，为避免负重轮系随地面变形导致橡胶履带的张紧程度剧烈变化，导致脱链等故障，因此需要配备张紧系统。而到越障时，尤其是高速越障时，张紧轮将受到较大的冲击载荷，存在张紧油缸被过度压缩进而导致脱链等问题。另外，由于橡胶履带多为环形带，目前在安装过程中液压系统难以实现收缩，不利于安装维护。

发明内容

本发明的实施例提供了一种履带总成液压张紧系统、工作方法、履带总成及工程机械，能够提高张紧系统在不同工况下工作的可靠性。

为实现上述目的，本发明的实施例第一方面提供了一种履带总成液压张紧系统，包括：

张紧轮；

液压系统，液压系统中包括用于检测液压系统工作压力的压力检测部件、与张紧轮连接的执行元件和控制执行元件动作的阀组；以及

控制部件，与压力检测部件和阀组耦合，用于根据压力检测部件的检测值确定张紧系统的工作模式，并控制阀组动作，使张紧系统处于与工作模式匹配的状态。

进一步地，在履带总成行走过程中，工作模式包括行驶模式、越障模式和补压模式。

进一步地，液压系统还包括蓄能器，蓄能器通过阀组与执行元件的第一工作腔连通；

在行驶模式下，执行元件提供张紧力，蓄能器通过阀组对执行元件进行稳压；

在越障模式下，阀组切断蓄能器与执行元件的连通，以使执行元件单独承担越障负荷；和/或

在补压模式下，液压系统为执行元件的第一工作腔供油，以向执行元件的第一工作腔和蓄能器中补油。

进一步地，在履带总成行走过程中，控制部件能够在压力检测部件的检测值超出溢流压力P0时，进行故障报警；

在压力检测部件的检测值超出越障压力P1且不超出溢流压力P0时，使张紧系统切换至越障模式；

在压力检测部件的检测值超出行驶压力P2且不超出越障压力P1时，使张紧系统切换至行驶模式；和/或

在压力检测部件的检测值不超出行驶压力P2时，使张紧系统切换至补压模式，且P0>P1>P2。

进一步地，液压系统还包括油源、油箱和蓄能器，阀组包括：

通断阀；和

换向阀，两个工作油口分别与执行元件的两个工作腔连通，进油口与油源连通，回油口与油箱连通；

其中，蓄能器通过通断阀与执行元件的第一工作腔连接。

进一步地，在履带总成行走过程中，工作模式包括行驶模式、越障模式和补压模式，

在行驶模式下，通断阀接通，换向阀处于中位各油口均封闭，蓄能器通过阀组对执行元件进行稳压；

在越障模式下，通断阀断开，换向阀处于各油口均封闭的状态，以使执行元件单独承担越障负荷；和/或

在补压模式下，通断阀接通，换向阀处于第一工作位，油源向执行元件的第一工作腔供油，以使油源向执行元件的第一工作腔和蓄能器中补油。

进一步地，工作模式包括装配模式。

进一步地，在装配模式下，液压系统向执行元件的第二工作腔供油，以使执行元件带动张紧轮运动处于解除张紧的状态。

进一步地，液压系统还包括油源、油箱和蓄能器，阀组包括：

通断阀；和

换向阀，两个工作油口分别与执行元件的两个工作腔连通，进油口与油源连通，回油口与油箱连通；

其中，蓄能器通过通断阀与执行元件的第一工作腔连通，以通过蓄能器为执行元件提供张紧所需压力；在装配模式下，通断阀断开，换向阀处于第二工作位，以使执行元件带动张紧轮运动处于解除张紧的状态。

进一步地，液压系统还包括溢流阀，溢流阀设在执行元件的第一工作腔与油箱之间。

进一步地，溢流阀位于执行元件的第一工作腔与通断阀之间。

进一步地，液压系统还包括单向节流阀，单向节流阀设在通断阀与蓄能器之间。

进一步地，设在履带围合形成的区域内，张紧系统包括：

固定设置的支撑体；和

张紧连杆，第一端与支撑体连接形成第一铰点，第二端与张紧轮连接形成第二铰点；

其中，执行元件为张紧油缸，张紧油缸的活塞杆连接在张紧轮的第二铰点上，缸筒与支撑体连接形成第三铰点，第一铰点、第二铰点和第三铰点围合形成三角形。

为实现上述目的，本发明的实施例第二方面提供了一种履带总成，包括上述实施例的履带总成液压张紧系统。

进一步地，履带总成还包括：

驱动轮，与整机的驱动轴同轴连接；

多个承重轮，设在驱动轮下方用于承载整机重量；

导向轮，设在多个承重轮的后方；和

履带；

其中，张紧系统中的张紧轮设在多个承重轮的前方，履带依次环绕驱动轮、张紧轮、各个承重轮和导向轮，形成三角履带总成。

为实现上述目的，本发明的实施例第三方面提供了一种工程机械，包括上述实施例的履带总成。

进一步地，工程机械为应急救援设备。

为实现上述目的，本发明的实施例第四方面提供了一种基于上述实施例履带总成液压张紧系统的工作方法，包括：

压力检测部件检测液压系统工作压力；

控制部件根据压力检测部件的检测值确定张紧系统的工作模式，并控制阀组动作，使张紧系统处于与工作模式匹配的状态。

进一步地，在履带总成行走过程中，控制部件根据压力检测部件的检测值确定张紧系统的工作模式的步骤具体包括：

控制部件判断压力检测部件的检测值与各预设压力阈值的关系，各预设压力阈值包括溢流压力P0、越障压力P1和行驶压力P2，且P0>P1>P2；

控制部件在压力检测部件的检测值超出溢流压力P0时，进行故障报警；在压力检测部件的检测值超出越障压力P1且不超出溢流压力P0时，使张紧系统切换至越障模式；在压力检测部件的检测值超出行驶压力P2且不超出越障压力P1时，使张紧系统切换至行驶模式；并在压力检测部件的检测值不超出行驶压力P2时，使张紧系统切换至补压模式。

进一步地，在履带总成行走过程中，使张紧系统处于与工作模式匹配的状态的步骤具体包括：

在行驶模式下，执行元件提供张紧力，并使蓄能器通过阀组对执行元件进行稳压；

在越障模式下，使阀组切断蓄能器与执行元件的连通，以使执行元件单独承担越障负荷；和/或

在补压模式下，使液压系统为执行元件的第一工作腔供油，以向执行元件的第一工作腔和蓄能器中补油。

进一步地，在装配模式下，使张紧系统处于与工作模式匹配的状态的步骤具体包括：

使液压系统向执行元件的第二工作腔供油，以使执行元件带动张紧轮运动处于解除张紧的状态。

基于上述技术方案，本发明一个实施例的履带总成液压张紧系统，在液压系统中设置用于检测系统压力的压力检测部件，可根据压力检测值确定张紧系统的工作模式，并控制阀组动作，使张紧系统处于与工作模式匹配的状态。本发明以液压系统压力作为判断工作模式的依据，能够准确地反映出履带总成的外部行走环境，避免由于履带拉伸变形导致张紧力不足的问题，从而使张紧系统在不同工作模式下都能可靠地提供张紧力。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明履带总成液压张紧系统及底盘的一个实施例的结构示意图；

图2为图1中隐藏单侧张紧轮的结构示意图；

图3为本发明履带总成张紧系统的结构简化图；

图4为本发明履带总成液压张紧系统的一个实施例的原理图；

图5为本发明履带总成液压张紧系统工作方法的一个实施例的流程示意图。

附图标记说明

1、底盘；2、履带；3、张紧轮；4、液压系统；40、单向节流阀；41、蓄能器；42、张紧油缸；43、阀组及液压附件；44、压力检测部件；45、通断阀；46、溢流阀；47、换向阀；48、油源；49、油箱；5、张紧连杆；6、支撑体；7、驱动轮；8、导向轮；9、承重轮；A、第一铰点；B、第二铰点；C、第三铰点。

具体实施方式

以下详细说明本发明。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。

本发明中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

在本发明的描述中，采用了“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1至图5所示，本发明提供了一种履带总成液压张紧系统，履带可以是橡胶履带或链条履带，但是本文后续的实施例以橡胶履带为例进行说明。在一个示意性的实施例中，张紧系统包括张紧轮3、液压系统4和控制部件。其中，张紧轮3用于为履带2提供张紧力，液压系统4用于驱动张紧轮3运动以实现张紧或解除张紧的状态。

液压系统4中包括用于检测液压系统4工作压力的压力检测部件44、与张紧轮3连接的执行元件和控制执行元件动作的阀组。例如，压力检测部件44可以设在液压系统4油路上与执行元件的第一工作腔连通的位置，优选地设在靠近执行元件的第一工作腔的位置，以便快速地感知外部工作环境对液压系统4施加的压力，压力检测部件44可以是压力传感器等。阀组可以是多个独立设置的阀或者多个阀组成的集成阀块。

控制部件与压力检测部件44和阀组信号连接，用于根据压力检测部件44的检测值P确定张紧系统的工作模式，并控制阀组执行相应动作，使张紧系统处于与工作模式匹配的状态。检测液压系统4可实时检测液压系统4的压力，以便更及时地切换至合适的工作模式。

在一些工程机械的液压系统中，可以通过检测液压缸中活塞杆的位移来确定工程机械的工作模式，但是发明人发现，如果以活塞杆位移作为履带总成工作模式判断基准，特别是对于橡胶履带，履带为弹塑性体，在张紧及行驶的过程中，履带周长将被拉伸，或者在受热工况下也会使履带发生变形。这样在控制过程中，将会由于橡胶履带形变误差导致张紧不足的问题，影响工作模式判断的准确性。而且随着使用时间的延长，该误差将逐步增大。

而本发明该实施例以液压系统压力作为判断工作模式的依据，相当于将通过履带的张紧量判断改为张紧力判断，能够直接客观地反映出履带总成的外部行走环境，例如处于正常行驶模式还是越障模式，以准确地判断出工作模式的切换时机。可避免由于履带拉伸变形导致张紧力不足的问题，无需随着履带的使用寿命增加而修正压力判断阈值，从而使张紧系统在不同工作模式下都能可靠地提供张紧力。

在一个实施例中，在履带总成行走过程中，工作模式包括行驶模式、越障模式和补压模式。

该实施例通过设置行驶模式和越障模式，可在履带总成在不同的行走状态下均保持合适的张紧力，防止出现履带由于过松而脱出的问题；而且，通过设置补压模式，可使液压系统4在压力不足时及时补充油液，以便能够提供足够的张紧力，使履带总成的行走更加可靠。

如图4所示，液压系统还包括蓄能器41，蓄能器41通过阀组与执行元件的第一工作腔连接，起到系统稳压作用。在履带总成行走过程中，各工作模式下液压系统4的工作方式至少选择如下之一：

在行驶模式下，执行元件向张紧轮3施加作用力，以使张紧轮3保持在合适的位置，从而为履带2提供张紧力。蓄能器41通过阀组与执行元件的第一工作腔连通，以对执行元件进行稳压。正常行驶状态下，如果由于路面颠簸而使执行元件第一腔体内的压力发生波动，可通过蓄能器41吸收压力波动，起到稳压作用。

在越障模式下，阀组动作切断蓄能器41与执行元件的连通，以使执行元件单独承担越障负荷。张紧轮3一般设在履带总成的前部位置，能够最先受到地面障碍物施加的外力，该外力会使张紧轮3向履带2内侧运动，使执行元件回缩，如果切断蓄能器41与执行元件的连通关系，避免在越障的极端工况下履带迫使张紧轮3过度压回，防止发生脱链。

在补压模式下，液压系统4为执行元件的第一工作腔供油，以向执行元件的第一工作腔和蓄能器41中补油。液压系统4经过长期使用后，会出现漏油现象，导致张紧压力不足，通过设置补压模式，可使张紧系统在使用过程中一直维持足够的张紧力。

在一个实施例中，在履带总成行走过程中，控制部件能够根据压力检测部件44的检测值P自动确定工作模式切换的时机。下面提到的P0>P1>P2，至少可采用如下之一的判断方式：

在压力检测部件44的检测值超出溢流压力P0时(P>P0)，进行故障报警，说明在越障过程中，尤其在高速越障的过程中遇到较大的阻力，履带总成难以通过该障碍物。

在压力检测部件44的检测值超出越障压力P1且不超出溢流压力P0时(P1<P≤P0)，说明履带总成在行进过程中遇到障碍物而使液压系统4压力增大，使张紧系统切换至越障模式。

在压力检测部件44的检测值超出行驶压力P2且不超出越障压力P1时(P2<P≤P1)，说明履带总成处于正常行驶状态，液压系统4压力较小，使张紧系统切换至行驶模式。

在压力检测部件44的检测值不超出行驶压力P2时，说明蓄能器41可提供的压力不能满足正常的张紧压力，使张紧系统切换至补压模式。

该实施例能够根据液压系统4的压力准确地判断出履带总成当前所处的工作模式，并自动切换至对应的工作模式，可满足履带总成在各种使用工况下的需求。

在一个实施例中，如图4所示，液压系统还包括油源48、油箱49和蓄能器41，阀组包括通断阀45和换向阀47。其中，换向阀47的两个工作油口分别与执行元件的两个工作腔连通，进油口与油源48连通，回油口与油箱49连通。蓄能器41通过通断阀45与执行元件的第一工作腔连接。

基于该实施例，控制部件通过控制通断阀45和换向阀47组合动作，可以使张紧系统处于不同的工作模式，控制简单可靠。

在行驶模式下，通断阀45接通，换向阀47处于各油口均封闭的状态，以通过蓄能器41为执行元件提供稳压作用；

在越障模式下，通断阀45断开，换向阀47处于各油口均封闭的状态，以使执行元件单独承担越障负荷；和/或

在补压模式下，通断阀45接通，换向阀47处于第一工作位，油源48向执行元件的第一工作腔供油，以使油源48向执行元件的第一工作腔和蓄能器41中补油。

进一步地，在一些实施例中，工作模式还包括装配模式。橡胶履带一般为环形带，需要较大的安装余量，对于三角履带来说，各轮围合呈的多边形的拓扑曲线长度与橡胶履带周长的差值即为安装余量。在执行元件带动张紧轮3朝向履带2内侧运动时，可处于解除张紧的状态，同时降低三角履带的拓扑曲线长度，以便预留较大的安装余量，便于安装，在装配过程中无需增加其它辅助装置。

目前的液压系统中不具备该装配功能，将履带套装在各轮的外周安装很费力，若依靠外力使例如液压油缸等执行元件带动张紧轮3朝向履带2内侧运动，则需要配备相应的工装等附属工具来施加较大的作用力。

如图4所示，在装配模式下，液压系统4向执行元件的第二工作腔供油，以使执行元件带动张紧轮3朝向履带2内侧方向运动，以处于解除张紧的状态。

具体地，液压系统还包括油源48、油箱49和蓄能器41，阀组包括：通断阀45和换向阀47，换向阀47的两个工作油口分别与执行元件的两个工作腔连通，进油口与油源48连通，回油口与油箱49连通。其中，蓄能器41通过通断阀45与执行元件的第一工作腔连接。在装配模式下，通断阀45断开，换向阀47处于第二工作位，以使执行元件带动张紧轮3运动处于解除张紧的状态。

在一些实施例中，如图4所示，液压系统4还包括溢流阀46，溢流阀46设在执行元件的第一工作腔与油箱49之间。在履带总成越障的过程中，如果遇到较大的外部冲击力，可使执行元件第一腔体中的液压油溢流，以为张紧系统中的其它部件提供安全保障。

仍参考图4，溢流阀46位于执行元件的第一工作腔与通断阀45之间。在在履带总成越障的过程中，如果遇到较大的外部冲击力，就能使执行元件第一腔体中的液压油直接溢流，提高系统安全性。如果溢流阀46设在通断阀45于蓄能器41之间，则执行元件第一腔体中的液压油需要经过通断阀45之后才能溢流，相当于在第一腔体形成了封闭的腔体，导致系统压力过高而损坏其它部件。

在一些实施例中，液压系统4还包括单向节流阀40，单向节流阀40设在通断阀45与蓄能器41之间，单向节流阀40包括并联设置的单向阀和节流阀。

在补压模式下，可通过单向阀迅速为蓄能器41补油；在进入越障模式的过程中，执行元件第一腔体中的液压油可通过单向阀迅速返回到蓄能器41中，以使执行元件尽快带动张紧轮3脱离张紧状态，防止外部较大的冲击力作用于张紧系统。在行驶模式下，由于路面颠簸使执行元件内压力时，如果第一腔体中压力增大，可使液压油从第一腔体中快速进入蓄能器41中，如果第一腔体中压力减小，可使液压油从蓄能器41中缓慢进入执行元件第一腔体中。可减小系统震动。

该实施例能够减小张紧系统在行驶模式下系统产生的震动，并在需要时快速解除张紧状态，可同时保证工作模式切换的平稳性和效率。

在一些实施例中，结合图1至图3，张紧系统设在履带2围合形成的区域内，张紧系统包括支撑体6和张紧连杆5。其中，支撑体6固定设置，张紧连杆5的第一端与支撑体6连接形成第一铰点A，第二端与张紧轮3连接形成第二铰点B。执行元件为张紧油缸42，张紧油缸42的活塞杆连接在张紧轮3的第二铰点B上，缸筒与支撑体6连接形成第三铰点C，第一铰点A、第二铰点B和第三铰点C围合形成三角形。例如，第二铰点B可位于张紧轮3的中心位置。在张紧连杆5沿履带2宽度方向的两侧各设一个张紧轮3。

该实施例能够通过张紧油缸42的伸缩实现履带2张紧程度的控制，结构简单可靠。当张紧油缸42的活塞杆伸出时，张紧轮3绕第一铰点A逆时针转动，以使履带2张紧；当张紧油缸42的活塞杆缩回时，张紧轮3绕第一铰点A顺时针转动，以使履带2松弛。

下面以图4为例来具体说明本发明张紧系统的工作原理。

执行元件为张紧油缸42，活塞杆的端部与张紧轮3连接，例如可连接在张紧轮3的中心位置，第一工作腔对应张紧油缸42的无杆腔，第二工作腔对应张紧油缸42的有杆腔，有杆腔内可设置弹簧，可在越障模式下活塞杆缩回时更加平稳。通断阀45可以选择两位两通电磁阀，上位对应接通状态，下位对应断开状态。换向阀47可采用三位四通电磁阀，且中位采用O形机能，上位对应第一工作位，下位对应第二工作位。

蓄能器41通过通断阀45与张紧油缸42的无杆腔连接，通断阀45与蓄能器41之间设有单向节流阀40，张紧油缸42在受压缩时，液压油可迅速进入蓄能器41，张紧油缸42的压缩载荷消除后，液压油缓慢进入无杆腔。压力检测部件44设在与张紧油缸42无杆腔连通的油路上。换向阀47的两个工作油口分别与张紧油缸42的两个腔体连通，进油口与油源48连通，回油口与油箱49连通。溢流阀46设在换向阀47的回油口与张紧油缸42的无杆腔之间。

在行驶模式下，通断阀45处于接通状态，换向阀47处于中位，油源48停止供油。张紧油缸42向张紧轮3施加作用力，以使张紧轮3保持在合适的位置，从而为履带2提供张紧力。蓄能器41通过通断阀45与张紧油缸42的无杆腔连通，以对张紧油缸42进行稳压。正常行驶状态下，如果由于路面颠簸而使张紧油缸42无杆腔内的压力发生波动，可通过蓄能器41吸收压力波动，起到稳压作用。

在越障模式下，通断阀45处于关断状态，换向阀47处于中位，油源48停止供油，张紧油缸42的无杆腔与蓄能器41断开，张紧油缸42的活塞杆在外部载荷作用下回缩，张紧油缸42单独承担越障负荷。

在补压模式下，通断阀45处于接通状态，换向阀47处于第一工作位，油源48工作，通过换向阀47向张紧油缸42的无杆腔和蓄能器41供油，以补偿张紧压力的降低，保持履带2张紧。张紧油缸42有杆腔的液压油通过换向阀47返回到油箱49。

在装配模式下，通断阀45处于关断状态，换向阀47处于第二工作位，油源48工作，通过换向阀47向张紧油缸42的有杆腔供油，使张紧油缸42的活塞杆缩回，无杆腔的液压油返回到油箱49。张紧油缸42带动张紧轮3收回便于装配橡胶履带。

由此，本发明该实施例的张紧系统具备四种工作模式，可满足各种使用及维护工况的需求，采用液压系统4的压力作为工作模式切换的依据，可克服由于橡胶履带拉伸变形导致履带张紧不足的问题；补压模式可保证橡胶履带具有稳定的张紧力，以使履带总成稳定工作；装配模式能够使橡胶环形履带易于安装。

本发明第二方面提供了一种履带总成，包括上述实施例的履带总成液压张紧系统。该实施例能够准确地判断出履带总成工作模式的切换时机，使张紧系统在不同工作模式下都能可靠地提供张紧力，从而保证履带总成稳定行进，防止履带脱出，提高正常行进和越障的可靠性和安全性，而且易于装配和维护。

在一个实施例中，如图1和2所示，本发明的履带总成还包括履带2、驱动轮7、导向轮8和多个承重轮9。其中，履带2内侧设有齿与各轮啮合连接，驱动轮7与整机的驱动轴同轴连接，支撑体6通过轴承与驱动轮7连接；多个承重轮9设在驱动轮7下方用于承载整机重量；张紧轮3设在多个承重轮9的前方，导向轮8设在多个承重轮9的后方。

履带2依次环绕驱动轮7、张紧轮3、各个承重轮9和导向轮8，形成三角履带总成。驱动轮7、张紧轮3和导向轮8分别为三角形的三个顶点。支撑体6也可设计为类三角形结构，蓄能器41、阀组及液压附件43、承重轮9和导向轮8均可固定在支撑体6上。整机驱动轴的转动带动驱动轮7转动，以带动履带2运动。

该实施例便于将轮胎式行走机构改装为履带式行走机构，需要将各轮胎拆下，并将驱动轮7与驱动轴同轴安装于轮胎所在位置。整个履带式行走机构位于工程机械的底盘1下方。

本发明第三方面提供了一种工程机械，包括上述实施例的履带总成，此种工程机械具备更加稳定可靠的行进能力。

优选地，工程机械为应急救援设备，例如应急救援车辆，能够更进一步提高对泥泞、松软地面等复杂地质地形条件的适应能力，提高应急救援的效率。

本发明第四方面提供了一种基于上述实施例张紧系统的工作方法，在一个实施例中，该工作方法包括：

压力检测部件44检测液压系统4工作压力；

控制部件根据压力检测部件44的检测值确定张紧系统的工作模式，并控制阀组动作，使张紧系统处于与工作模式匹配的状态。

在一些实施例中，如图5所示的流程示意图，在履带总成行走过程中，控制部件根据压力检测部件44的检测值确定张紧系统的工作模式的步骤具体包括：

控制部件判断压力检测部件44的检测值与各预设压力阈值的关系，各预设压力阈值包括溢流压力P0、越障压力P1和行驶压力P2，且P0>P1>P2；

控制部件在压力检测部件44的检测值超出溢流压力P0时，进行故障报警；在压力检测部件44的检测值超出越障压力P1且不超出溢流压力P0时，使张紧系统切换至越障模式；在压力检测部件44的检测值超出行驶压力P2且不超出越障压力P1时，使张紧系统切换至行驶模式；并在压力检测部件44的检测值不超出行驶压力P2时，使张紧系统切换至补压模式。

进一步地，在控制部件判断压力检测部件44的检测值与各预设压力阈值的关系的步骤之前，该工作方法还包括：

预设溢流压力P0、越障压力P1和行驶压力P2，这些参数可通过试验得出。

在一些实施例中，在履带总成行走过程中，使张紧系统处于与工作模式匹配的状态的步骤具体包括：

在行驶模式下，执行元件提供张紧力，并使蓄能器41通过阀组对执行元件进行稳压；

在越障模式下，使阀组切断蓄能器41与执行元件的连通，以使执行元件单独承担越障负荷；和/或

在补压模式下，使液压系统4为执行元件的第一工作腔供油，以向执行元件的第一工作腔和蓄能器41中补油。

在一些实施例中，在装配模式下，使张紧系统处于与工作模式匹配的状态的步骤具体包括：

使液压系统4向执行元件的第二工作腔供油，以使执行元件带动张紧轮3运动处于解除张紧的状态。

以上对本发明所提供的一种履带总成液压张紧系统、工作方法、履带总成及工程机械进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (18)

1.一种履带总成液压张紧系统，其特征在于，包括：

张紧轮(3)；

液压系统(4)，所述液压系统(4)中包括用于检测所述液压系统(4)工作压力的压力检测部件(44)、与所述张紧轮(3)连接的执行元件和控制所述执行元件动作的阀组；以及

控制部件，与所述压力检测部件(44)和阀组耦合，用于根据所述压力检测部件(44)的检测值确定所述张紧系统的工作模式，并控制所述阀组动作，使所述张紧系统处于与工作模式匹配的状态；

在履带总成行走过程中，所述工作模式包括行驶模式、越障模式和补压模式，所述控制部件能够在所述压力检测部件(44)的检测值超出溢流压力P0时，进行故障报警；

在所述压力检测部件(44)的检测值超出越障压力P1且不超出溢流压力P0时，使张紧系统切换至所述越障模式；

在所述压力检测部件(44)的检测值超出行驶压力P2且不超出越障压力P1时，使张紧系统切换至所述行驶模式；和/或

在所述压力检测部件(44)的检测值不超出行驶压力P2时，使张紧系统切换至所述补压模式，且P0>P1>P2。

2.根据权利要求1所述的履带总成液压张紧系统，其特征在于，所述液压系统还包括蓄能器(41)，所述蓄能器(41)通过所述阀组与所述执行元件的第一工作腔连接；

在所述行驶模式下，所述执行元件提供张紧力，所述蓄能器(41)通过所述阀组对执行元件进行稳压；

在所述越障模式下，所述阀组切断所述蓄能器(41)与执行元件的连通，以使所述执行元件单独承担越障负荷；和/或

在所述补压模式下，所述液压系统(4)为所述执行元件的第一工作腔供油，以向所述执行元件的第一工作腔和蓄能器(41)中补油。

3.根据权利要求1所述的履带总成液压张紧系统，其特征在于，所述液压系统还包括油源(48)、油箱(49)和蓄能器(41)，所述阀组包括：

通断阀(45)；和

换向阀(47)，两个工作油口分别与所述执行元件的两个工作腔连通，进油口与所述油源(48)连通，回油口与所述油箱(49)连通；

其中，所述蓄能器(41)通过通断阀(45)与所述执行元件的第一工作腔连接。

4.根据权利要求3所述的履带总成液压张紧系统，其特征在于，在履带总成行走过程中，所述工作模式包括行驶模式、越障模式和补压模式，

在所述行驶模式下，所述通断阀(45)接通，所述换向阀(47)处于中位各油口均封闭，所述蓄能器(41)通过所述阀组对执行元件进行稳压；

在所述越障模式下，所述通断阀(45)断开，所述换向阀(47)处于各油口均封闭的状态，以使执行元件单独承担越障负荷；和/或

在所述补压模式下，所述通断阀(45)接通，所述换向阀(47)处于第一工作位，所述油源(48)向所述执行元件的第一工作腔供油，以使油源(48)向所述执行元件的第一工作腔和蓄能器(41)中补油。

5.根据权利要求1所述的履带总成液压张紧系统，其特征在于，所述工作模式包括装配模式。

6.根据权利要求5所述的履带总成液压张紧系统，其特征在于，在所述装配模式下，所述液压系统(4)向所述执行元件的第二工作腔供油，以使所述执行元件带动张紧轮(3)运动处于解除张紧的状态。

7.根据权利要求5所述的履带总成液压张紧系统，其特征在于，所述液压系统还包括油源(48)、油箱(49)和蓄能器(41)，所述阀组包括：

通断阀(45)；和

换向阀(47)，两个工作油口分别与所述执行元件的两个工作腔连通，进油口与所述油源(48)连通，回油口与所述油箱(49)连通；

其中，所述蓄能器(41)通过通断阀(45)与所述执行元件的第一工作腔连接，在所述装配模式下，所述通断阀(45)断开，所述换向阀(47)处于第二工作位，以使所述执行元件带动张紧轮(3)运动处于解除张紧的状态。

8.根据权利要求3所述的履带总成液压张紧系统，其特征在于，所述液压系统(4)还包括溢流阀(46)，所述溢流阀(46)设在所述执行元件的第一工作腔与油箱(49)之间。

9.根据权利要求8所述的履带总成液压张紧系统，其特征在于，所述溢流阀(46)位于所述执行元件的第一工作腔与所述通断阀(45)之间。

10.根据权利要求3所述的履带总成液压张紧系统，其特征在于，所述液压系统(4)还包括单向节流阀(40)，所述单向节流阀(40)设在所述通断阀(45)与所述蓄能器(41)之间。

11.根据权利要求1所述的履带总成液压张紧系统，其特征在于，设在履带(2)围合形成的区域内，所述张紧系统包括：

固定设置的支撑体(6)；和

张紧连杆(5)，第一端与所述支撑体(6)连接形成第一铰点(A)，第二端与所述张紧轮(3)连接形成第二铰点(B)；

其中，所述执行元件为张紧油缸(42)，所述张紧油缸(42)的活塞杆连接在所述张紧轮(3)的第二铰点(B)上，缸筒与所述支撑体(6)连接形成第三铰点(C)，所述第一铰点(A)、第二铰点(B)和第三铰点(C)围合形成三角形。

12.一种履带总成，其特征在于，包括权利要求1～11任一所述的履带总成液压张紧系统。

13.根据权利要求12所述的履带总成，其特征在于，还包括：

驱动轮(7)，与整机的驱动轴同轴连接；

多个承重轮(9)，设在所述驱动轮(7)下方用于承载整机重量；

导向轮(8)，设在多个所述承重轮(9)的后方；和

履带(2)；

其中，张紧系统中的张紧轮(3)设在多个所述承重轮(9)的前方，所述履带(2)依次环绕所述驱动轮(7)、张紧轮(3)、各个承重轮(9)和导向轮(8)，形成三角履带总成。

14.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求12或13所述的履带总成。

15.根据权利要求14所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为应急救援设备。

16.一种基于权利要求1～11任一所述履带总成液压张紧系统的工作方法，其特征在于，包括：

所述压力检测部件(44)检测所述液压系统(4)工作压力；

所述控制部件根据所述压力检测部件(44)的检测值确定所述张紧系统的工作模式，并控制所述阀组动作，使所述张紧系统处于与工作模式匹配的状态；

其中，在履带总成行走过程中，所述控制部件根据所述压力检测部件(44)的检测值确定所述张紧系统的工作模式的步骤具体包括：

所述控制部件判断所述压力检测部件(44)的检测值与各预设压力阈值的关系，各预设压力阈值包括溢流压力P0、越障压力P1和行驶压力P2，且P0>P1>P2；

所述控制部件在所述压力检测部件(44)的检测值超出溢流压力P0时，进行故障报警；在所述压力检测部件(44)的检测值超出越障压力P1且不超出溢流压力P0时，使张紧系统切换至越障模式；在所述压力检测部件(44)的检测值超出行驶压力P2且不超出越障压力P1时，使张紧系统切换至行驶模式；并在所述压力检测部件(44)的检测值不超出行驶压力P2时，使张紧系统切换至补压模式。

17.根据权利要求16所述的工作方法，其特征在于，所述液压系统还包括蓄能器(41)，在履带总成行走过程中，使所述张紧系统处于与工作模式匹配的状态的步骤具体包括：

在行驶模式下，所述执行元件提供张紧力，并使所述蓄能器(41)通过所述阀组对执行元件进行稳压；

在越障模式下，使所述阀组切断所述蓄能器(41)与执行元件的连通，以使所述执行元件单独承担越障负荷；和/或

在补压模式下，使所述液压系统(4)为所述执行元件的第一工作腔供油，以向所述执行元件的第一工作腔和蓄能器(41)中补油。

18.根据权利要求16所述的工作方法，其特征在于，在装配模式下，使所述张紧系统处于与工作模式匹配的状态的步骤具体包括：

使所述液压系统(4)向所述执行元件的第二工作腔供油，以使所述执行元件带动张紧轮(3)运动处于解除张紧的状态。

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