CN109562798A - 用于作业车辆的履带系统 - Google Patents

Abstract

一种包括悬架(3)的橡胶履带式作业车辆，具有驱动轮(7)、铰接至所述作业车辆的框架(2)的底盘梁(14)、至少一个惰轮(9)、附接至所述底盘梁(14)的至少第一、第二和第三滚轮(11、12、13)、以及围绕至少驱动轮(7)、惰轮(9)、滚轮(11、12、13)卷绕的履带(6)。此外，设置有倾斜联动装置(15)，其具有：中间摇臂(21)，其通过第一和第二摇臂(20、22)附接至所述底盘梁(14)；以及弹性或粘弹性连接件(23)，以将中间摇臂(21)连接到第一和第二摇臂(20、22)，使得在攀爬障碍物(24)时在联动装置的倾斜期间，施加到一个滚轮(11)的载荷通过连接件(23)传递到另外两个滚轮(12、13),以增加履带在地面上的压力均匀性。

Description

用于作业车辆的履带系统

技术领域

本发明涉及一种用于履带式作业车辆的履带系统，例如建筑设备车辆或军用履带式车辆或诸如联合收割机等的农用车辆。

背景技术

履带式作业车辆设有悬架，以增加在松软的地面(例如受相对高湿度影响的地面或具有相对高含沙量的地面)上的附着和牵引性能。

橡胶履带式车辆优选地满足对在铺砌街道上的较高速度的需求，例如，在作业车辆进出建筑工地或耕地的行进过程中。此外，橡胶履带往往比其他履带相对便宜。

悬架通常是底盘悬架，其在履带紧贴地面时提供最高的牵引性能。有时地面的表层不均匀，在地表面上或紧靠地表面下方发现由硬质材料形成的物体，例如岩石、多余的金属建筑材料(例如，管)等。

当遇到这样的障碍物时，重要的是为履带支撑惰轮、滚轮和悬架结构的设计找到刚度和运动柔度之间的折衷。否则，履带，特别是橡胶履带可能会受到过度磨损。具体地，重要的是，当地面均匀地柔软时滚轮被充分约束以为履带提供适当的支撑，并且滚轮具有足够的可移动性以仅在地表面上的硬质体的附近环境中缩回。在这两种情况下，范围是要保持或改善牵引性能，同时降低履带的磨损。

发明内容

本发明的范围是通过根据权利要求1的橡胶履带式作业车辆实现的。

根据优选实施例，中间摇臂通过第一摇臂和第二摇臂连接到底盘梁。

根据另一优选实施例，弹性或粘弹性连接件是衬套。

根据另一优选实施例，至少一个滚轮包括第一轮和第二轮、以及连接第一轮和第二轮的轴，所述轴可枢转地附接至相关的摇臂。

根据本发明，可以改装现有的履带式车辆，或者可以在定期维护期间为现有的履带式车辆设置根据本发明的联动装置。

说明书和从属权利要求中公开了本发明的附加特征。

附图说明

为了更好地理解本发明，将参考附图进一步公开本发明，其中：

-图1示出了可配备本发明的作业车辆；

-图2是用于图1的车辆的联动装置的示意图；

-图3是图2的联动装置的实施例的底部放大透视图。为清楚起见，删去了一些元件；以及

-图4是图3的侧向放大透视图。

具体实施方式

图1总体上涉及作业车辆1，其包括框架2和附接至框架2的至少两个(优选为四个)橡胶履带式履带系统3。

框架2可以是：刚性框架，在这种情况下，车辆可以设置有转向轮(未示出)；或者铰接框架，所述铰接框架具有前部部分4、围绕轴线A铰接至前部部分4的后部部分5以及转向单元(未示出)，优选为包括线性致动器的液压转向单元，以控制前部部分4相对于后部部分5围绕轴线A的相对角位置。

每个履带系统3包括橡胶履带6、从差速器(未示出)延伸用于驱动履带6的驱动轮7和相对于框架2枢转的底盘8。底盘8包括：前惰轮9、后惰轮10，履带6围绕它们卷绕；滚轮11、12和13，它们用于引导履带6，所有的轮都由前后延伸的底盘梁14支撑，并且轮11、12、9和10联接至所述底盘梁。虽然“前惰轮”、“后惰轮”、“滚轮”是单数术语，但是可以在每个相关位置沿并排取向设置多个轮(例如在该实施例中)。有利地，为了提供与橡胶履带6的更好的接触表面，至少轮11、12、13、9和10是双轮，即每个轮包括两个并排联接的轮。

具体地，底盘梁14连接到框架2，以便在车辆1沿直线路径行进时在平行于轴线A并且前后取向的平面中倾斜。优选地，底盘梁14铰接至框架2，以相对于图1中所示的中性位置倾斜最大15度。而驱动轮7固定至框架2。

每个履带系统3还包括倾斜联动装置15，以将滚轮11、12、13连接到底盘梁14，以便为这些滚轮提供相对于梁14的一个或多个自由度。具体地，联动装置15包括连接到相应的滚轮11、12、13的刚性摇臂20、21、22。刚性摇臂20、22分别与惰轮9和惰轮10相邻，并且铰接至梁14。摇臂21在纵向上设置在摇臂20、22之间，并且通过摇臂20、22连接到梁14。因此，中间摇臂21相对于梁14浮动。

此外，履带系统3包括至少一个弹性或粘弹性连接件23，以将摇臂20、22连接至摇臂21，使得前侧的滚轮(例如，滚轮11)攀爬障碍物24期间的向上运动在两个后侧的尾滚轮12和13上都施加向下的作用，这种作用通过弹性或粘弹性连接件23而进行传递。这种功能通过中间摇臂21与梁14的浮动连接而获得，所述中间摇臂仅通过摇臂20、22操作。考虑到这种期望的效果，在联动装置15内每个铰接部与滚轮11、12、13的中心的距离及相对位置在每个滚轮上提供不同的力分布。

优选地，滚轮11、12、13在安装履带6之前的位置使得在围绕驱动轮7和惰轮9、10安装履带后增加履带的张力。此外，所述连接件可以是被动的，即包括在组装期间或由用户在车辆1的特定任务之前预先设定的弹簧和阻尼器，或者是主动的，即包括致动器以在车辆1作业时改变连接件的弹簧模量或刚度和/或阻尼。

优选地，所述连接件是粘弹性的，并且包括橡胶材料的插入件(例如一组盘)或衬套，所述橡胶材料可能通过颗粒或纤维或通过一个或多个织造或非织造层来增强。通过压缩或剪切或两者的组合来对橡胶插入件或衬套加载以传递目标作用。

根据图2的功能性示意图，每个摇臂20、22包括承载相关的滚轮11、13的第一端部部分25以及在第一端部部分的相对于铰接部27的相对侧上突出的第二端部部分26，所述铰接部用于将摇臂连接到底盘梁14。摇臂20、22相对于中间摇臂21成镜像(图2)，使得滚轮11、13相对于中间摇臂21与相应的铰链27相对。中间摇臂21优选地相对于包括滚轮12的轴线的平面是对称的，但是其他构造也是可能的。根据本实施例，连接件23将相应载荷施加在相对于包括滚轮12的轴线12的平面对称的点上。

当滚轮12是前侧的滚轮时，障碍物24使中间摇臂21抬起，这使得两个摇臂20、22都向下推动相应的后侧的滚轮11、13。

根据本发明的优选实施例(图3)，摇臂20、21、22位于底盘梁14下方，并且用于与摇臂20、22连接的铰接部27由从梁14朝向与驱动轮7相对的地面延伸的镫形件(stirrup)28限定。此外，摇臂20、21、22彼此铰接。为此，摇臂20、22的第一端部部分25和第二端部部分26限定90°和180°之间的角度，并且铰接部27位于摇臂20、22的形成在第一端部部分25和第二端部部分26之间的顶点部分29中。

此外，弹性或粘弹性连接件23位于底盘梁14的下方，并且包括安装在用于两个相邻的摇臂20、21、22之间的连接的铰接部31中的橡胶衬套。优选地，摇臂20、21、22的形状以及铰接部27和31的位置使得当在几何平面上受载时提供在运动学上固定的构造。这意味着，如果用刚体代替橡胶衬套23，则滚轮11、12、13和摇臂20、21、22不能相对于彼此移动。在这种情况下，在铰接部31中以及可选地也在铰接部27中设置橡胶衬套23，通过根据履带6遇到的障碍物压缩所述衬套，提供了摇臂20、21、22之间的相对自由度，并且因此提供了滚轮11、12、13之间的相对自由度。因此，仅考虑橡胶衬套23可变形的事实，这种构造提供了运动可能性。这样产生了相对刚性的悬架构造，即倾斜支撑件与弹性或粘弹性连接件的组合。

作为附图中所示摇臂的另一特征，滚轮11、12、13包括通过轴62相互刚性连接的第一轮60和第二轮61。每个轴62(优选地在对称平面中)可枢转地附接至相关的摇臂20、22的第一端部部分25，以提供围绕与履带6和/或轴62的中面共面的轴线A的旋转自由度。

优选地(图4)，轴62的枢转轴线由附接在第一端部部分25内的专用座中的销(未示出)(特别是可旋拧的销)限定。轴62附接至所述销。为了恢复中性位置(即其中轴62基本上平行于驱动轮7和惰轮9、10的轴线的位置)，弹性元件(未示出)作用在轴62上。优选地，弹性元件至少部分地或完全地容纳在第一端部部分25内。根据一个实施例，所述弹性元件包括橡胶衬套或一组橡胶盘等，并且与轴62同轴。

优选地，弹性或粘弹性连接件23设计成使得当在铺砌街道上行进时，至少前惰轮9(优选地还有惰轮10)从铺砌表面上抬起。在不损害作业车辆的稳定性的情况下，这减少了橡胶履带6上的磨损。

根据本发明的底盘悬架的优点如下。

通过弹性或粘弹性连接件而相互连接的摇臂的设置提供了增加克服障碍物的有效性同时减少履带磨损的有效性的综合效果。实际上，滚轮的受控顺应性使得在地面粗糙或不均匀时避免了履带内的张力峰值。对于当前侧的滚轮11攀爬障碍物24时联动装置15使得向两个后侧的滚轮12、13提供向下按压履带6的载荷，尤其如此。

位于底盘梁14下方的连接件23提供了对底盘梁尽可能低的冲击。

显然，在不脱离由所附权利要求限定的保护范围的情况下，改变和变化适用于根据本发明的作业车辆。

例如，可以沿三角形路径(例如，如图1所示)或沿其他路径布置履带6。相对于前面段落中讨论的实施例，这样可以增加或减少惰轮的数量。

当提供至少三个滚轮来引导履带6时，两个滚轮可以附接至单个中间摇臂，例如，步进梁(walking beam)，以当履带6在障碍物23上行进时使一个滚轮相对于另一个刚性地倾斜。

可以使用至少包括底盘梁14、摇臂20、21、22和连接件23的套件来改装现有的作业车辆。

根据另一个未示出的实施例，连接件23是橡胶块，优选为增强橡胶块，其在根据图2的示意图的相邻的摇臂20、21、22之间限定可变形的间隔件。当相邻的摇臂沿相反的角度方向旋转时，橡胶块被压缩。为了提供适当的吸收和/或抗载荷性能，橡胶块应具有合适的尺寸。

橡胶块位于底盘梁14下方，并且优选地由相关的摇臂20、21、22承载。方便地，橡胶块过盈配合在第二端部部分26和中间摇臂21之间，以便在安装之后在履带6上提供张紧作用。橡胶块优选地附接至相邻的摇臂中的一个摇臂，并且抵接相邻的摇臂中的另一个摇臂而不附接至相邻的摇臂中的另一个摇臂。

连接件23可以是包括单个弹性或粘弹性元件、特别是线性的单个弹性或粘弹性元件或阻尼器的连杆。

作为替代方案，连接件23包括被摇臂20、22压缩的橡胶块。

Claims (8)

1.一种用于包括悬架(3)的作业车辆的履带系统，所述履带系统具有驱动轮(7)、铰接至所述作业车辆的框架(2)的底盘梁(14)、至少一个惰轮(9)、附接至所述底盘梁(14)的至少第一、第二和第三滚轮(11、12、13)、以及围绕至少驱动轮(7)、惰轮(9)、滚轮(11、12、13)卷绕的橡胶履带(6)，其特征在于，所述履带系统包括：倾斜联动装置(15)，所述倾斜联动装置具有将第一和第三滚轮(11、13)附接至所述底盘梁(14)的第一和第二摇臂(20、22)以及将第二滚轮(12)附接至第一和第三滚轮(11、13)的中间摇臂(21)，使得第一和第二滚轮(11、12)至少在一定工况下能够相对于彼此移动；以及弹性或粘弹性连接件(23)，以将中间摇臂(21)连接到第一和第二摇臂(20、22)，使得中间摇臂(21)在纵向上设置在第一和第二摇臂(20、22)之间，并且通过第一和第二摇臂(20、22)连接到所述梁(14)，使得所述中间摇臂(21)相对于梁(14)浮动，并且使得施加到一个滚轮(11)的载荷通过所述连接件(23)传递到另外两个滚轮(12、13)，以增加履带在地面上的压力均匀性。

2.根据权利要求1所述的履带系统，其中，所述连接件(23)是平行于在所述中间摇臂(21)与第一和第二摇臂(20、22)中的至少一个摇臂之间的铰接部(27)的衬套。

3.根据前述权利要求中任一项所述的履带系统，其中，所述连接件(23)位于所述底盘梁(14)下方。

4.根据前述权利要求中任一项所述的履带系统，其中，所述联动装置(15)相对于包括第二滚轮(12)的轴线的平面对称。

5.根据前述权利要求中任一项所述的履带系统，其中，至少一个滚轮包括第一和第二轮(60、61)、以及连接第一和第二轮(60、61)的轴(62)，所述轴可枢转地附接到相关的摇臂(20、22)。

6.根据权利要求5所述的履带系统，其中，所述轴(62)的中性位置被弹性地恢复，使得所述轴基本上平行于所述惰轮(9)和/或所述驱动轮(7)的轴线。

7.一种利用根据前述权利要求中任一项所述的履带系统(3)改装作业车辆的方法。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，滚轮(11、12、13)是双轮。