CN113247129A

CN113247129A - 一种适用于沙地行驶车辆的履带板

Info

Publication number: CN113247129A
Application number: CN202110721051.3A
Authority: CN
Inventors: 陈劭; 刘晋浩; 黄青青; 王瑞阳; 干霖杰; 杨坤; 蒋欣颖
Original assignee: Beijing Forestry University
Current assignee: Beijing Forestry University
Priority date: 2021-06-28
Filing date: 2021-06-28
Publication date: 2021-08-13

Abstract

一种适用于沙地行驶车辆的履带板，属于农林业、军用、特殊环境作业等机械领域。本申请公开一种适用于沙地行驶车辆的履带板，包括中间基板及及连接在其上的(左右)翼板。中间基板上设有啮合孔、诱导齿、滚道面、外凸销耳及凹槽，主要完成动力从驱动轮到履带板的传递；翼板上设有横刺、斜刺、加强筋及排沙孔，主要完成动力从履带板到地面的传递，进而使得整车具有足够的驱动力。本申请所述履带板，具备制造工艺简单、工作稳定等优点，可解决常规车辆行驶在松软沙地上极易出现滑转下陷、甚至无法行进的问题。

Description

一种适用于沙地行驶车辆的履带板

技术领域

本申请涉及农林业、军用、特殊环境作业等机械领域，特别涉及一种适用于沙地行驶车辆的履带板。

背景技术

履带行走机构一般由履带板、驱动轮、支重轮、托链轮、导向轮及张紧机构等部分组成。它是大型机械整机的支承件，用来支承整机的重量，承受机构在作业过程中产生的作用力，并完成整机行进、后退、转向和作业移动。其中，履带板作为整车与地面接触的关键部件，其结构直接影响着整车的动力性能。

常规轮式车辆极易在松软沙地上发生滑转下陷，甚至无法行进。造成这一缺陷的机理在于：驱动力来源于相互作用界面的剪切反力；当驱动力传到相互作用界面时，界面附近的沙在剪切载荷作用下首先纵向(即运动方向)破坏，发生塑性流动并迅速扩展，且破坏后沿侧向及纵向流动。在滑转下陷过程中，下陷的增加使推土区同时增加，而轮子滚动过程中对推土区的滚动作用之垂直分量恰是沙最强的承载能力方向，故下陷的增加会使滚动阻力明显地增加，可能造成打滑甚至无法行进。

为使常规轮式车辆在松软沙地上正常行驶，多采用特制沙漠轮胎、增加轴数等措施降低车轮与沙地接触面间的接地比压，减小车轮滑转下陷，但存在轮胎结构过大、底盘结构复杂等问题。实际上，相比于轮式，履带式具有接地比压小、越野通过性能好等优点，且在功率相同时履带行走装置能发挥更大的牵引力，因此更适合在沙地等松软地面上驶。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供一种适用于沙地行驶车辆的履带板，包括中间基板及连接在基板上的(左右)翼板，其特征在于：所述基板上部设有滚道面、诱导齿及凹槽，底部设有凹槽，内部设有啮合孔，前后侧设有外凸销耳；所述翼板下部设有斜刺及横刺，翼板主体上还设有加强筋及排沙孔。

该履带板的工作原理为：发动机动力通过驱动轮凸齿与基板啮合孔啮合传至履带板上；卷绕在驱动轮上的履带板牵引着通过销轴铰接连接的相邻履带板，进而拖动整条履带；接地段履带板具有向后剪切沙地的运动趋势，即沙土相对履带板发生向前的塑性流动；翼板上的斜刺及横刺共同构成半封闭式聚沙腔将流动的沙土聚集在整个履带板下，可防止整车的持续下陷并为整车提供足够的驱动力，进而保证整车正常行驶。

进一步地，在本申请一种优选的方式中，所述滚道面呈平面位于基板上部中央，与导向轮外缘面、支重轮外缘面配合。

进一步地，在本申请一种优选的方式中，所述诱导齿具体为2个，位于基板上部关于纵向轴线左右对称位置；诱导齿整体为顶部细、底部粗的锥体结构；诱导齿顶面与内侧面通过圆弧连接，以保证支重轮、导向轮能平稳地与滚道面配合；诱导齿内侧面与滚道面通过圆弧连接，用于与支重轮、导向轮侧面配合，起到位置自纠正的作用。

进一步地，在本申请一种优选的方式中，所述啮合孔具体为2个，位于基板内部关于纵向轴线左右对称位置；啮合孔形状为梯形，以保证驱动轮凸齿可平稳地与啮合孔配合，梯形设置方向应保证驱动轮凸齿可从梯形下底(长边)侧进入啮合孔、梯形上底(短边)侧脱离啮合孔。

进一步地，在本申请一种优选的方式中，所述外凸销耳位于基板前后侧关于纵向轴线左右对称位置；前后侧的多个销耳间隔交错分布，且均凸于基板主体部分轮廓；销耳内部设有配合履带销轴的销孔，单侧的各销孔轴线保持共线关系。

进一步地，在本申请一种优选的方式中，在保证履带板刚度强度符合要求的前提下，所述基板上部及底部设有凹槽，以减轻履带板质量。

进一步地，在本申请一种优选的方式中，(左右)翼板上所述斜刺具体为1～3个，各斜刺之间保持平行且等距分布；斜刺向履带外侧方向偏离纵轴的角度为15°～60°，以保证行进过程中将更多的沙土聚集在履带板底部。

进一步地，在本申请一种优选的方式中，(左右)翼板上所述横刺位于翼板底部一侧，其与翼板主体、斜刺共同构成半封闭式聚沙腔，以限制车体运动过程中沙土的塑性流动。

进一步地，在本申请一种优选的方式中，所述翼板主体上设有加强筋，用于加强翼板的横向刚度。

进一步地，在本申请一种优选的方式中，所述翼板主体上设有排沙孔，用于排出半封闭式聚沙腔内的沙土。

本申请提供的一种适用于沙地行驶车辆的履带板，与现有技术相比，其特征在于：通过销轴铰接的中间基板及连接在基板的(左右)翼板；基板上设有诱导齿、滚道面、啮合孔、外凸销耳及减料凹槽；左右翼板关于纵向轴线对称布置，翼板上设有横刺、斜刺、加强筋及排沙孔。相较于现有技术而言，其制造工艺简单、工作性能稳定，可解决常规车辆行驶在松软沙地上极易出现滑转下陷、甚至无法行进的问题。该履带板在保证可靠性的情况下，有助于提高整机的机动性和灵活性，尤其是适用于沙地行驶车辆。

附图说明

图1是本申请实例提供的单块履带板顶部透视图。

图2是本申请实例提供的单块履带板底部透视图。

图3是中间基板上诱导齿处局部示意图。

图4是本申请实例提供的单块履带板底部正视图。

图5是本申请实例提供的4块履带装配底部正视图。

图6是本申请实例提供的4块履带装配顶部透视图。

图中，附图编号与部件名称的对应关系为：

1-中间基板；101-诱导齿；102-滚道面；103-啮合孔；104-外凸销耳，104A-基板后侧外凸销耳A，104B-基板前侧外凸销耳B，104C-基板前侧外凸销耳C；111-销孔1，112-销孔2，113-销控3，114-销孔4，115-销孔5；2-翼板；201-横刺；202斜刺；203-加强筋；204排沙孔；3-履带销；S1-诱导齿顶面；S2-诱导齿顶面与内侧面的连接弧面；S3-诱导齿内侧面；S4-诱导齿内侧面与滚道面的连接弧面；S5-梯形啮合孔的下底(长边)侧；S6-梯形啮合孔的上底(短边)侧；S7-基板前侧轮廓1；S8-基板前侧轮廓2；S9-基板后侧轮廓；S10-基板上部减重凹槽；S11-基板底部减重凹槽；A-斜刺向履带外侧方向偏离纵轴的角度。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要理解的是，术语“长”、“宽”、“上”、下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”“内”、“外”、“横”、“纵”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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申请的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照附图1-6，本申请提供一种适用于沙地行驶的宽幅大履刺履带板，包括：通过销轴3铰接的中间基板1及连接在基板1的(左右)翼板2；基板1上设有两个诱导齿101、滚道面102、两个啮合孔103、两个外凸销耳104A、两个外凸销耳104B、一个外凸销耳104C、两个上部减料凹槽S10及一个底部减料凹槽S11；左右翼板关于纵向轴线对称布置，单侧翼板2上设有一个横刺201，两个斜刺202，两根加强筋及一个排沙孔。

该履带板的工作原理为：驱动轮凸齿与基板啮合孔103啮合，进而将动力传至履带板上；卷绕在驱动轮上的履带板牵引着通过销轴铰接连接的相邻履带板，进而拖动整条履带；接地段履带板具有向后剪切沙地的运动趋势，即沙土相对履带板发生向前的塑性流动；翼板2上的斜刺202及横刺203共同构成半封闭式聚沙腔，此结构将发生塑性流动的沙土聚集在整个履带板下，可防止整车的持续下陷并为整车提供足够的驱动力，进而保证整车正常行驶。

如图1、图4所示，啮合孔103设置在基板1内且关于纵向轴线左右对称，用于与驱动轮凸齿啮合实现动力传递；啮合孔103的形状为梯形，设置的梯形方向可保证驱动轮凸齿从梯形下底(长边)侧S5进入啮合孔、梯形上底(短边)侧S5脱离啮合孔，进而保证驱动轮凸齿可顺利平稳地与啮合孔配合。

如图1、图3所示，诱导齿101设置在基板1上部关于纵向轴线左右对称；诱导齿101整体为顶部细、底部粗的锥体结构；诱导齿顶面S1与内侧面S3通过圆弧面S2连接，以保证支重轮、导向轮能平稳地与滚道面配合；诱导齿内侧面S3与滚道面102通过圆弧S4连接，用于与支重轮、导向轮侧面配合，起到支重轮位置自纠正的作用。

如图1所示，基板1的后侧设有两个外凸销耳104A、前侧设有两个外凸销耳104B和一个外凸销耳104C；各个销耳内部设有销孔111、112、113、114及115，其中销孔111与112的轴线在一条垂直于纵向轴线的水平线上，销孔113、114及115的轴线在另外一条水平线上，且这两条水平线保持相互平行。基板1通过销轴3与相邻履带板铰接，具体形式为该板的前侧轮廓S7及S8与前一块履带板的销耳104A`嵌合、后侧销耳104A与后一块履带板的前侧轮廓S7`及S8`嵌合，嵌合面间存在一定间隙以保证铰接履带板的正常转动。

如图1、图2所示，在保证履带板刚度及强度符合要求的前提下，所述基板上部设有梯形凹槽S10、底部设有方形凹槽S11，以减轻履带板质量。

如图1，图2及图3所示，翼板2上设有一个横刺201以及两个斜刺202，两斜刺之间保持平行；斜刺202向履带外侧方向偏离纵轴的角度为A为30°，其与翼板主体、斜刺共同构成半封闭式聚沙腔，以保证履带行进过程中将更多的流动沙土聚集在履带板底部，可防止整车的持续下陷并为整车提供足够的驱动力，进而保证整车正常行驶。

如图1、图2所示，翼板2设有聊天加强筋203，用于加强翼板的横向刚度。翼板2的中间位置处设有排沙孔204，排沙孔的孔截面为方形；在行进过程中待履带板顶部朝下时，可排出半封闭式聚沙腔内的沙土。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种适用于沙地行驶车辆的履带板，包括中间基板及连接在基板左右的翼板，其特征在于：所述基板上部设有辊道面、诱导齿及凹槽，其用来支撑支重轮，起导向作用；内部设有啮合孔，前后侧设有外凸销耳；所述翼板下部设有斜刺及横刺，翼板主体上还设有加强筋及排沙孔。

2.根据权利要求1所述的履带板，其特征在于，所述诱导齿为顶部细，底部粗的椎体结构。

3.根据权利要求1所述的履带板，其特征在于，所述啮合孔的形状为梯形。

4.根据权利要求1所述的履带板，其特征在于，所述基板上部及底部均设有凹槽，以减轻履带板质量。

5.根据权利要求1所述的履带板，其特征在于，所述翼板上设有排沙孔(方形或圆形)，用于排出滞留在翼板内部的沙土。

6.根据权利要求1所述的履带板，其特征在于，所述横刺具体为1个，所述斜刺具体为1至3个；各斜刺之间保持平行且等距分布；斜刺向履带外侧方向偏离纵轴的角度为15°～60°，纵轴即为与车身垂直的方向。