CN114258638A - 履带传动装置、履带板、履带链节、底盘总成和设置有用于为传感器供能的电源供应单元的车辆 - Google Patents
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Abstract
一种根据本发明的重载车辆(2)包括：A)履带传动装置(1、1')，车辆的其余部分能够在履带传动装置(1、1')上滚动以便移动；B)至少一个传感器(100、100'、100"、100III)，其配置为检测重载车辆(2)的履带传动装置(1)本身或所包含的环境的物理量或者履带传动装置(1)或重载车辆的周围的物理量；C)电源供应单元(102)，其配置为向传感器供应电力。电源供应单元(102)包括整流天线(1020)，整流天线(1020)配置为从外部电磁源(104)接收电磁功率并且向传感器(100、100'、100"、100III)供应电磁功率的至少一部分。本发明还涉及履带传动装置、履带板、履带链节、用于这种车辆的底盘总成。
Description
技术领域
本发明涉及一种设置有用于为安装在履带传动装置本身中或本身上的传感器供能的系统的履带传动装置。
这种传感器例如可以是磨损传感器、温度传感器、振动传感器或噪声传感器，加速度计或其他传感器。
本发明还涉及用于履带传动装置的履带板和链节、涉及设置这种履带传动装置的底盘和车辆，或者更一般地涉及设置有上述传感器的车辆-比如重载履带车辆，比如推土机、挖掘机或移动钻机。
背景技术
与比如推土机、挖掘机或移动钻机之类的重载履带车辆的底盘系统相关的小时成本通常非常高，并且非常频繁地占据整个车辆的维护成本的大部分。
由于这个原因，希望监测一些部件的温度、磨损和载荷条件。
底盘部件例如经受严重的机械磨损。
磨损会引起材料的去除，材料的去除会随着时间增加空隙、噪声、振动、功率降低和故障。
磨损影响车辆的剩余运行寿命及其小时成本，并且能够被监测，例如通过直接检测材料的去除(或减少)，或者通过监测存在于机器或其特定部件中的润滑剂的量和温度。
特别地，希望直接在履带传动装置内检测磨损、温度和其他物理量，但是履带运行的非常恶劣的环境(浸没在泥浆、水、沙子、石头、植物中)，使得特别难以为传感器供能和检测其信号。
增加这些困难的另一个因素是，对于测量最重要和有用的履带部分相对于底盘的其余部分连续地移动和滑动，并且仅在运行时间的可忽略部分内触碰或抵靠底盘的固定部分。
本发明的目的是克服现有技术的问题，提供履带传动装置、履带板、履带链节、底盘和重载履带车辆，其中，可以以更简单且成本更低的方式设置一个或多个甚至是大量的传感器并且为其供能，即使这样的传感器布置在当前难以有线供能的地方。
发明内容
在本发明的第一方面，该目的通过根据权利要求1所述的重载车辆来实现。
换句话说，在本发明的第一方面，该目的通过一种重载车辆来实现，该重载车辆包括：
-履带传动装置，车辆的其余部分能够在履带传动装置上滚动以便移动；
-至少一个传感器，其配置为检测重载车辆的履带传动装置本身或所包含的环境的物理量或者履带传动装置或重载车辆的周围的物理量；
-电源供应单元，其配置为向传感器供应电力；
其中，电源供应单元包括整流天线，整流天线配置为从外部电磁源接收电磁功率并且向传感器供应所述电磁功率的至少一部分。
在根据本发明的具体实施例的重载车辆中，履带传动装置设置有所述至少一个传感器。
在根据本发明的具体实施例的重载车辆中，所述传感器选自以下组：温度传感器，配置为检测履带传动装置的一部分的磨损的磨损传感器，压力传感器，载荷感测器，加速度计，噪声传感器、振动传感器或超声波传感器，比如GPS、GLONASS、GALILEO或BEIDO之类的全球定位系统的接收器。
该测量允许测量和监测履带的大量物理量，例如履带的部件(比如履带板、履带链节和履带销)的物理量，从而允许例如履带和车辆的改进的预测性维护。
在根据本发明的具体实施例的重载车辆中，所述履带传动装置包括至少一个履带板，该至少一个履带板配置为铺设在地板或地面上，履带传动装置能够在地板或地面上向前移动，其中，该至少一个履带板包括：
-主板；
-至少一个前进肋，其从主板突出；
其中，所述至少一个传感器是配置为检测前进肋的磨损的磨损传感器。
该测量使得即使难以在履带板本身上布置传感器和为传感器供能，也能够更直接地并且例如连续且实时地检测履带板的物理量(即履带的特别受应力的部分)，并且增强履带板和更一般地履带的预测性维护。
在根据本发明的具体实施例的重载车辆中，所述履带传动装置包括多个履带链节，该履带链节连接在一起以便形成沿着履带传动装置本身延伸的链条，其中：
-履带链节配置为安置在地板或地面上；
-该至少一个传感器是：
-磨损传感器，其配置为检测履带链节中的一个或履带传动装置的另一部分的磨损；
-温度传感器，其配置为检测履带链节中的一个或多个的温度或所述温度传感器周围的其他部分或环境的温度。
在根据本发明的具体实施例的重载车辆中，所述履带链节中的至少一个被固定到所述至少一个履带板上并且配置为安置在所述履带板上，并且所述磨损传感器配置为检测所述履带链节中的一个或多个和/或所述至少一个履带板的磨损。
在根据本发明的具体实施例的重载车辆中，所述履带传动装置包括多个铰链销，所述多个铰链销连接所述履带链节以便形成铰接链条，其中，所述至少一个传感器是配置为测量所述铰链销中的至少一个的温度的温度传感器。
该测量使得即使难以在销本身上或在销本身中布置传感器和为传感器供能，也可以更直接地并且例如连续且实时地检测履带传动装置的非常相关的物理量，并且增强履带的其他特别受到应力的部分(即其销)的预测性维护。
在根据本发明的具体实施例的重载车辆中，所述温度传感器布置在所述铰链销中的一个中或其上。
在根据本发明的具体实施例的重载车辆中：
-履带传动装置形成内部主面和外部主面以及从外部主面横向突出的至少一个前进肋；
-外部主面配置为安置在地板或地面上，履带传动装置能够在地板或地面上向前移动；
-所述至少一个传感器是配置为检测前进肋的磨损的磨损传感器。
在根据本发明的具体实施例的重载车辆中，该至少一个前进肋横向于履带传动装置的向前运动方向或横向于履带传动装置本身延伸。
在本发明的具体实施例中，重载车辆包括外部电磁源，该外部电磁源配置为发射适于为所述整流天线供能的微波。
在根据本发明的具体实施例的重载车辆中，所述外部电磁源安装在、即固定到所述重载车辆的不同于所述履带传动装置的部分上。
换句话说，在根据本发明的具体实施例的重载车辆中，所述外部电磁源安装在、即固定到所述重载车辆的在所述履带传送装置以外的部分和/或与所述履带传动装置分离的部分。
这样，外部电磁源可以布置在车辆的更容易通过其他电力线的电缆供能的区域中，并且同时可以为布置在当车辆移动时更难以供能的车辆部件(比如履带及其部件)中的传感器供能，从而允许例如持续实时地监测履带的磨损、温度和其他本地物理量。
在本发明的具体实施例中，重载车辆包括壳体或车身，该壳体或车身包含用于车辆驾驶员的隔室和/或配置为推进整个车辆的主发动机。
在本发明的具体实施例中，所述壳体或车身由所述底盘总成支撑和/或安装在所述底盘总成上和/或固定到所述底盘总成。
在根据本发明的具体实施例的重载车辆中，所述外部电磁源包含和/或安装在、即固定到所述壳体或车身上。
在本发明的第二方面，该目的通过具有根据权利要求15所述的特征的履带传动装置来实现。
换句话说，在本发明的第二方面，该目的通过一种车辆的履带传动装置来实现，该履带传动装置包括：
-至少一个传感器，其配置为检测履带传动装置本身或所包含的环境或履带传动装置的周围的物理量；
-电源供应单元，其配置为向所述传感器供应电力；
其中，电源供应单元包括整流天线，整流天线配置为从外部电磁源接收电磁功率并且向传感器供应所述电磁功率的至少一部分。
这样，即使难以在履带板上布置传感器和为传感器供能，也可以实现更直接地并且例如连续且实时地检测履带的物理量，并且增强更一般地履带的预测性维护。
在本发明的第三方面，该目的通过具有根据权利要求16所述的特征的履带板来实现。
换句话说，在本发明的第三方面，该目的通过一种用于重载车辆的履带传动装置的履带板来实现，该履带板包括：
-至少一个传感器，其配置为检测履带板本身或所包含的环境或履带板的周围的物理量；
-电源供应单元，其配置为向所述传感器供应电力；
其中，电源供应单元包括整流天线，整流天线配置为从外部电磁源接收电磁功率并且向传感器供应所述电磁功率的至少一部分。
该测量允许即使难以在履带板本身上布置传感器和为传感器供能，也可以更直接地并且例如连续且实时地检测履带板的物理量(即履带的特别受应力的部分)，并且增强履带板和更一般地履带的预测性维护。
在本发明的第四方面，该目的通过具有根据权利要求17所述的特征的履带链节来实现。
换句话说，在本发明的第四方面，该目的通过一种重载车辆的履带传动装置的履带链节来实现，该履带链节包括：
-至少一个传感器，其配置为检测履带链节本身或所包含的环境或履带链节的周围的物理量；
-电源供应单元，其配置为向所述传感器供应电力；
其中，电源供应单元包括整流天线，整流天线配置为从外部电磁源接收电磁功率并且向传感器供应所述电磁功率的至少一部分。
该测量使得即使难以在链本身上布置和供能传感器，也可以更直接地并且例如连续且实时的检测履带传动装置的非常相关的物理量，并且增强履带的其他特别受到应力的部分(即其链节)的预测性维护。
在本发明的第五方面，该目的通过具有根据权利要求18所述的特征的用于履带传动装置的底盘总成来实现。
换句话说，在本发明的第五方面，该目的通过用于重载履带式车辆(比如推土机、挖掘机、移动钻机或其他重型设备车辆)的底盘总成来实现，该底盘总成包括如先前限定的履带传动装置和配置为发射适于为所述整流天线供能的微波的外部电磁源。
在根据本发明的具体实施例中，所述外部电磁源安装在、即固定到所述底盘总成的不同于所述履带传动装置的部分上。
这样，即使当车辆移动时难以在履带本身上布置传感器和为传感器供能，也可以实现更直接地并且例如连续且实时地检测履带传动装置的物理量，并且增强履带的预测性维护。
在本发明的具体实施例中，所述底盘总成包括以下部件中的一个或多个：框架、比如空转轮或驱动轮的轮、供履带安装在其上和/或所述履带在其上滚动和/或运转的滑轮辊、可能的电机或其他致动器、齿轮箱或接头、比如为所述电机或其他致动器供能的电力线或液压供能线的电源供应线。
在根据本发明的具体实施例的底盘总成中，所述外部电磁源安装在、即固定到所述框架上。
从属权利要求涉及本发明的其他特征。
根据本发明的履带传动装置、履带板、履带链节和车辆的其他特征和优点将从以下的非限制性描述中参照所附示意图变得更加清楚。
附图说明
图1示出根据本发明的第一具体实施例的履带传动装置的一部分的立体图；
图2示出图1的履带的两个链节的立体分解图；
图3示出根据穿过销中的一个的轴线的理想平面部分剖开的、图2的链节的立体图；
图4示出根据穿过销中的一个的轴线的理想平面部分剖开的、根据本发明的第二具体实施例的履带传动装置的链节的立体图；
图5示出其他附图的履带传动装置的传感器单元的功能图；
图5A示出图5的传感器单元的整流天线的功能图；
图6示出沿着方向D1看到的图1的履带的履带板的侧视图；
图7示出沿着方向D1看到的根据本发明的第三实施例的履带板的侧视图；
图8示出沿着方向D1看到的根据本发明的第四实施例的履带板和履带链节的侧视图；
图9示出根据穿过销中的一个的轴线的理想平面部分剖开的、根据本发明的第五具体实施例的履带传动装置的链节的立体图；
图10示出根据本发明的第六具体实施例的履带传动装置的立体图；
图12示出设置有图1的履带传动装置的重载车辆的立体图；
图13示出根据本发明的第七实施例的底盘总成的侧视图；
图14示出根据本发明的第八实施例的底盘总成的成形为盒状中空梁的框架的立体图；
图15示出根据本发明的第九实施例的重载车辆、即推土机的立体图；
图16示出根据本发明的第十实施例的重载车辆、即挖掘机的部分分解立体图；
图17示出根据本发明的第十一实施例的、图12、图15、图16的重载车辆和/或图13的底盘总成和/或图13的框架可以设置的微波波导的部分断开的立体图；
图18示出根据本发明的第十二实施例的、图12、图15、图16的重载车辆和/或图13的底盘总成和/或图13的框架可以设置的履带和微波波导沿前后观察方向的部分剖视图；
图19示出根据本发明的第十三实施例的、图12、图15、图16的重载车辆和/或图13的底盘总成和/或图13的框架可以设置的履带和微波波导沿前后观察方向的部分剖视图。
具体实施方式
图1-图3、图5、图5A、图6、图11涉及本发明的第一具体实施例。
如例如在图1中，根据本发明的具体实施例的履带传动装置1可以包括通过多个铰接接头30彼此连接的一系列履带链节20，每个铰接接头30可以包括例如销31(图2-图4)。
每个销31可以例如插入衬套32中，以便允许两个履带链节彼此可转动地连接。
每个履带链节20可以包括例如成对的两个相对的板21。
每个板21可以形成彼此平行并且优选地通过横向部24彼此连接的第一端部22和第二端部23。
板21可以成形为使得当组装履带链节20时每个履带链节20的成对的板21的第一端部22之间的间隙大于第二端部23之间的间隙。
第一端部21和第二端部23分别设置有用于分别连接到销31和衬套32的通孔25、26。
第一端部22可以设置有围绕其通孔25的环形槽27。
这种环形槽的内径优选地大于通孔25的内径。
环形槽27优选地容纳相应的密封系统40。
履带1可以是润滑式的或脂式的。
例如如图3所示，在脂式履带1中，一些润滑脂可以设置在衬套32的内表面与相应的销31的外表面之间，密封系统40可以包括例如优选由聚氨酯制成的环形密封件41以及优选地由金属制成的间隔环42，环形密封件41与销31的端部接合。
例如如图4所示，在润滑式履带1中，销31可以设置有内部管道33，内部管道33在销31的一端开口，并且在由相关衬套32覆盖的区域处通过一个次级管道34与销31的外部流体连通。
然后，在履带正常运行期间，润滑剂可以通过销31的开口端进入管道33，并且通过次级管道34离开。
连接在一起的每一排履带链节20形成一种链条。
板21、销31和衬套32优选地由钢或其他金属制成。
履带传动装置1还包括多个履带板44(图1、图6)，每个履带板固定到相应的履带链节20。
履带板44可以由钢或其他金属制成，或由合适的聚合材料制成，比如相对硬的塑料或橡胶。
在正常运行期间，每个履带板44优选地固定到相应的履带链节的基本平行于或纵向于履带链节20的前进方向DAD的面。
每个履带板44优选地包括：
-主板440；和
-从主板440突出的至少一个前进肋442，其优选地垂直于或然而横向于履带链节20和履带板44本身的前进方向DAD延伸；
每个前进肋442可以基本处于垂直于履带链节20和履带板44本身的前进方向DAD的其他理想表面的平面中。
每个主板可以具有基本平坦的整体形状。
每个前进肋442可以具有壁的形状，例如基本平坦的并且可能是锥形的。
履带传动装置1可以安装在车辆上，也就是固定到车辆，比如推土机(图12)、挖掘机、移动钻机或其他重载履带车辆。
更具体地，履带传动装置1可以是车辆的底盘总成的一部分。
本说明书中的措词“底盘总成”是指包括允许车辆移动的一个或多个履带以及安装履带或履带的框架和可能的轮、滑轮或辊、可能的电机或其他致动器、驱动履带的接头的齿轮箱、可能的供能线，比如为所述电机或其他致动器功能的电力线或液压供能线的总成。
例如，所述轮、滑轮或辊可以安装在、即固定到所述框架上。
所述框架6、6'、6"、6"'可以包括例如一个或多个梁8、8'和/或一个或多个板，比如金属板(图13、图14)。
所述梁8、8'和/或框架6、6'、6"、6"'可以具有例如整体管状、盒状或更一般地大致中空的形状(图13、图14)。
所述轮(比如后述的一个或多个驱动轮400和/或一个或多个空转主轮404)、滑轮或辊(比如后述的履带辊406和/或托架辊407)可以安装在、即固定到所述一个或多个梁8、8'和/或框架6、6'、6"、6"'的一个或多个板上。
一个或多个板80可以是基本平坦的(未示出)，以形成具有单曲率或双曲率的非平坦壳体(图14)。
一个或多个板80可以形成设置有或没有孔82和切除区84的屏障。
在未示出的实施例中，框架可以形成例如基本网格结构和/或船体形状的壳体。
图11中示出了底盘4的示例，其包括履带1、一个驱动轮400、一个空转主轮404、多个履带辊406和多个托架辊407。
更一般地，底盘可以包括以下元件中的一个或多个：
履带1、驱动轮400、空转主轮404、一个或多个履带辊406、一个或多个托架辊407。
根据本发明的一方面，重载车辆2、2'、2"可以包括履带传动装置1和：
-至少一个传感器100、100'、100"、100III，其配置为检测重载车辆2、2'、2"的履带传动装置1本身或所包含的环境的物理量或者履带传动装置1或重载车辆2的周围的物理量；
-电源供应单元102，其配置为向所述传感器100、100'、100"、100III供应电力。
根据本发明的具体实施例，履带传动装置1、1'可以设置有所述至少一个传感器100、100'、100"、100III。
电源供应单元102包括整流天线1020，整流天线1020配置为从外部电磁源104接收电磁功率并且向所述传感器100、100'、100"、100III供应所述电磁功率的至少一部分。
外部电磁源104优选为电磁微波源，其频率优选地包括在300MHz-300GHz之间。
外部电磁源104可以配置为发射电磁微波，其频率优选地包括在以下范围中的一个或多个中：300-599MHz、600-899MHz、900MHz-1GHz、1-10GHz、11-40GHz、41-60GHz、61-80GHz、81-100GHz、101-150GHz、151-200GHz、201-250GHz、251-300Ghz。
整流天线1020(图5A)优选地包括天线1024和由天线1024供能的整流电路1022。
天线1024可以是例如偶极子，其包括两段导线或杆1025、一个或多个栅格或由金属或其他合适的电导体材料制成的一个或多个金属板。
整流电路1022可以包括例如连接在天线1024的端子处的肖特基二极管或其他整流电路，可能是更复杂的整流电路。
例如如图5A所示，整流天线1020可以包括高频滤波器1026和/或直流滤波器1028。
高频滤波器1026配置为将天线1024产生的电流的频率降低为高于预定的第一频率阈值，并为整流电路1022供能。
直流滤波器1028可以配置为进一步平滑由整流电路1022产生的电流或电压。
整流电路1022为传感器100、100'、100"、100III供能。
每个传感器100、100"、100"、100III还有利地-例如通过有线连接-与发射和接收单元103连接，发射和接收单元103配置为将相应的传感器100、100'、100"、100III的检测结果发送到逻辑单元105。
逻辑单元105可以是例如计算机或其他微处理器装置。
逻辑单元105可以例如安装在安装履带1的车辆上，并且可以优选地与安装在履带1上的一个或多个发射和接收单元103无线地通信。
在替代方案中，逻辑单元可以远离安装履带1的车辆，并且可以是例如远离车辆几米或几公里布置的远程服务器。
优选地，每个发射和接收单元103由整流天线1020供能，例如由为与发射和接收单元103通信的传感器100、100'、100"、100III供能的整流天线1020供能。
一个整流天线1020、一个或多个传感器100、100'、100"、100III以及一个或多个发射和接收单元103可以形成易于安装在履带传动装置1的许多部件中的小型且紧凑的传感器单元。
部件1020、100、100'、100"、100III、103可以通过有线或无线连接彼此连接。
传感器100、100'、100"、100III可以是或包括例如温度传感器、振动传感器或噪声传感器、配置为检测履带传动装置的一部分的磨损的超声波传感器或磨损传感器、加速度计、载荷感测器或其他压力传感器或力传感器、特定物质的传感器或其他化学传感器、全球定位系统的接收器(比如美国开发的NAVSTAR-GPS、俄罗斯联邦开发的GLONASS、欧盟开发的GALILEO或中华人民共和国开发的BEIDOU)。
振动传感器可以是-或者包括-例如加速度计，因为后者可以用于测量或检测振动。
噪声传感器可以是或者包括例如麦克风。
超声波传感器可以例如在履带、履带板、板或链节材料内或在需要测量其磨损的其他材料内发射超声波，然后检测其回波，这些回波受到超声波行进和反射的部件的形状和尺寸-因此也受到磨损-的影响。
如图6、图7所示，在具体实施例中，传感器100、100'、100"、100III可以是容纳在相应的履带板44的前进肋442内的磨损传感器。
如图6所示，磨损传感器100、100'、100"、100III可以布置在前进肋442的基部处或其附近(即，将前进肋442固定到主板440的区域处或其附近)，并且可以配置为测量在平行于前进肋442本身的方向上介于传感器100、100'、100"、100III本身与外部环境(图6)之间的肋442的材料的厚度THW1，例如在履带板材料内发射电磁波或声波并且检测其回波，这些回波受到肋442的形状和尺寸的影响。
换句话说，传感器100测量前进肋442的磨损。
如图7所示，磨损传感器100'可以在肋442的整个高度THW2上延伸，并且包括用于测量肋442的末端与基部之间的电阻、电感或电容的装置。
为此，磨损传感器100'可以设置有电阻元件101，电阻元件101具有例如杆或板的形状，在肋442的整个高度THW2上延伸，并且其电阻优选地不同于肋442周围的材料-比如金属-的电阻。
为此，电阻元件101可以由不同于肋442或履带板44的其余部分的材料制成。
替代地，电阻元件101可以由与肋442或履带板44的其余部分相同的材料制成，也可以由具有与肋442或履带板44的其余部分相同的电阻或电阻率的材料制成，并且电阻元件101与肋442或履带板44的其余部分电绝缘。
更具体地，电阻元件101的侧部可以与肋442或履带板44的其余部分电绝缘。
在任何情况下，可以例如通过测量电阻元件101的电阻来测量高度THW2，这是因为可以使所述电阻与高度THW2成比例或然而取决于高度THW2。
如图8所示，在具体实施例中，板21或更一般地履带链节21可以设置有一个或多个传感器100和/或100'，传感器100和/或100'配置为测量或然而检测履带链节21或其周围环境的物理量，例如板21的上面212的磨损。
涉及板和履带链节的术语上部和下部在本说明书中纯粹是常规的，并且指的是当履带板44布置在所考虑的履带链节20或板21的下方时，例如当履带板44在履带正常运行期间安置在地面或地板上时；然而，在其他运行时刻，同一履带链节可能倒置而使其上面212在其下面210下方。
下面212可能例如由于其抵靠车辆的底盘总成的一些轮或辊(未示出，但本身已知)滚动和轻微滑动而经受磨损。
这种轮或辊可以分别是空转或驱动轮/辊。
如已经关于履带板44所解释的，板21的可能的传感器100可以配置为通过检测在板21的材料中发射的声波或电磁波的回波(例如由上表面212反射的回波)来测量或检测磨损。
如已经关于履带板44'所解释的，板21的可能的传感器100'可以配置为通过检测预定主体(比如已经描述的电阻元件101)的电阻及其变化来测量或检测磨损。
安装传感器100而非传感器100'、100"或相反可以取决于例如传感器本身的总体尺寸或结构原因。
如图9所示，在具体实施例中，履带链节20'或更一般地履带传动装置可以设置有一个或多个温度传感器100"、100III，温度传感器100'、100III配置为测量或然而检测履带链节20'本身的温度。
更具体地，温度传感器100"、100III可以配置为检测至少存在于履带链节20'中的润滑剂的温度。
为此，如果在销31的外表面与相应的衬套32的内表面之间存在环形或管状腔室并且在这种环形或管状腔室中存在润滑脂、油或其他润滑剂流体，温度传感器100III可以布置在衬套32的内表面上，和/或温度传感器100"可以布置在销31的外表面上，使得传感器100"、100III接触润滑剂，例如以便被润滑剂润湿或打湿。
有利地，温度传感器100III布置为测量受到底盘或重载车辆的履带、履带板、链节、销或其他部件的金属-或其他实体部分-的温度以及油或其他润滑剂的温度影响的温度。
例如，温度传感器100"、100III可以布置为与重载车辆或其部件的金属-或其他实体部分-以及润滑剂两者接触。
为此，温度传感器100"、100III可以布置在制成在衬套32中的凹部320中或布置在制成在销31中的凹部310中，并且凹部310、320和温度传感器100"、100III都可以被油、脂或其他润滑剂打湿。
这样，温度传感器100"、100III将检测温度值，该温度值将是金属和润滑剂温度的某种-可能加权的-平均值。
分析例如所检测的温度随时间和其他参数的发展，于是例如由逻辑单元105运转的适当算法可以识别具体条件，比如完全不存在润滑剂或润滑剂短缺。
如果传感器100"、100III检测到异常温度、即高于预定阈值，则这以被认为是由于润滑剂短缺而引起的磨损的相当可靠的指示。
该信息是相当可靠的，这是因为履带中的润滑剂通常处于环境温度。
检测润滑剂短缺提供了关于履带失灵和整个车辆失灵的重要信息本身。
此外，检测润滑剂短缺不能提供对磨损的精确测量结果，但是如果与其他类型的传感器的检测和/或与具体履带或更一般地车辆的历史数据相结合，则检测润滑剂短缺对于识别磨损的发生是有用的。
温度传感器100III可以布置在制成在衬套32中的浅凹部或其他凹部320中，其例如在衬套32的内表面上。
温度传感器100"可以布置在制成在销31中的浅凹部或其他凹部310中，其例如在销31的外表面上。
替代地，温度传感器100"、100III可以布置在内部润滑管道33(如果存在的话)中，以便检测油或其他液体润滑剂的温度。
安装履带传动装置1的底盘总成或车辆有利地设置有上述微波源104，即设置有合适的微波发生器。
有利地，微波源104安装在、即固定到车辆2的不同于履带传动装置1的部分上。
换句话说，微波源104安装在、即固定到车辆2的位于履带传动装置1外部和/或与履带传动装置1分离的部分上。
为此，微波源104可以安装在、即固定到底盘总成4、4'、4”、4"'、4IV的不同于履带传动装置1的部分上。
仍然为此，微波源104可以安装在、即固定到所述框架6、6'、6"、6"'上，所述框架6、6'、6"、6"’是底盘总成4、4'、4"、4IV的一部分，并且一个或多个履带传动装置1、1'安装在所述框架6、6'、6"、6"'上，即履带固定到所述框架并且可以相对于所述框架运转(图13、图14)。
例如如图13、图14所示，微波源104可以包含在所述梁8、8'中，或者更一般地包含在所述框架6、6'、6"、6"'中。
重载车辆2可以包括壳体或车身10、10'，其例如包含用于车辆驾驶员的隔室12和/或配置为推进整个车辆2、2'、2"的主发动机(图15、图16)。
所述壳体或车身10、10'可以由底盘总成4、4'、4"、4"'、4IV支撑和/或安装在底盘总成4、4'、4"、4"'、4IV上和/或固定到底盘总成4、4'、4"、4"'、4IV。
更具体地，所述壳体或车身10、10'可以由所述框架6、6'、6"、6"’支撑和/或安装在所述框架6、6'、6"、6"'上和/或固定到所述框架6、6'、6"、6"'，履带固定到所述框架6、6'、6"、6"'，并且履带可以相对于所述框架运转。
例如在图16的实施例中，重载车辆2"可以设置有将壳体或车身10'连接到底盘总成4IV的框架6"'的回转轴承60，以便允许壳体或车身10'围绕相对于底盘总成4IV基本竖直的轴线转动。
微波源104、即所述外部电磁源104可以包含在所述壳体或车身10、10'中和/或安装在、即固定到所述壳体或车身10、10'上。
优选地，微波源104配置为向远离源104至少0.5米、更优选地至少1米、更优选地至少2米、更优选地至少4米、甚至更优选地至少8米、甚至更优选地至少12米的一个或多个整流天线1020供能。
有利地，安装履带传动装置1的底盘总成或车辆设置有一个或多个合适的波导，该波导配置为防止由车载发生器104产生的微波蔓延或至少减少其围绕底盘总成或车辆的扩散，并且将微波引导到一个或多个整流天线1020。
每个微波波导110、110'、110"可以包括例如金属管道、管状体(图17)、形成在金属壁中的通道状管道(图18、图19)、一个或多个金属板或片；这样的板或片可以具有基本平坦的形状或单曲率或双曲率形状。
这样的管道或管状体可以形成微波通路，由发生器104发射的微波沿着微波通路传播，其可以具有封闭的(图17)或开口的横截面(图18、图19)。
每个波导可以包括一个或多个上游端112以及一个或多个下游端114。
每个上游端112布置在一个或多个微波发生器104处或附近，并且配置为允许微波在波导内传播。
例如在图19的实施例中，上游端112可以是微波波导110"的板、金属片或其他壁中的简单切除开口或贯通开口。
为此，每个上游端112布置在距最近的微波发生器104的距离DUS处，优选地等于或小于三米、优选地等于或小于二米、更优选地等于或小于一米、更优选地等于或小于0.5米、更优选地等于或小于0.1米、甚至更优选地等于或小于0.01米(图17)。
例如，如图17所示，每个微波波导110可以包围一个或多个微波发生器104。
每个下游端布置在一个或多个整流天线1020处或附近，并且配置为将来自发生器104的微波引导到该整流天线。
为此，每个下游端114布置在距最近的整流天线1020的距离DDS处，优选地等于或小于三米、优选地等于或小于二米、更优选地等于或小于一米、更优选地等于或小于0.5米、更优选地等于或小于0.1米、甚至更优选地等于或小于0.01米(图19)。
当这种整流天线在履带1、1'移动时沿着其路径到达下游端114的最近点时考虑每个下游端114与最近的整流天线1020之间的这种距离DDS。
每个微波波导110、110'、110"可以面对相应的履带1、1'的至少一部分、围绕相应的履带1、1'的至少一部分延伸和/或包围相应的履带1、1'的至少一部分(图18、图19)。
优选地，微波波导110、110'、110"的至少一部分固定到底盘总成4、4'、4"、4"'、4IV和/或重载车辆2、2'、2"的不同于履带1、1'的部分。
由于其消除或显著减少了微波围绕配备有履带1和整流天线1020的车辆的扩散，所以波导减少了对车辆附近的人员、特别是对其驾驶员和其他工作人员的伤害。
现在将描述履带1和相应的车辆的可能的运行和使用方式的示例。
波导包含由微波源104产生的微波并且将其朝向一个或多个整流天线1020引导，优选地，即使当车辆在一个或多个履带1上行进时，也为整流天线1020供能。
每个整流天线1020为一个或多个相应的传感器100、100'、100"、100III和/或发射和接收单元103供能。
因此，当履带以无线方式运行时，可以为磨损传感器100、100'、温度传感器100"、100III或其他传感器供能，而履带1与底盘总成或车辆的其余部分之间没有电接触，并且例如不需要通过靠近传感器本身布置的本地电池为其供能。
因此，可以节省更换本地电池的相关成本。
如果没有波导，整流天线1020和相应的传感器100、100'、100"、100III的运行和优点是类似的。
合适的车载或远程计算机或其他逻辑单元105可以经由发射和接收单元103-例如无线地-接收传感器100、100'、100"、100III的检测结果，并且从逻辑单元105接收数据或命令。
逻辑单元105可以管理存储传感器100、100'、100"、100III的检测结果和其他信息的电子数据库。
根据传感器100、100'、100"、100III的检测结果，逻辑单元可以被编程或以其他方式配置为发射警报信号，例如用于触发显示器或面板上的可以被操作者注意到的视觉或声学信号，例如，发出异常磨损状况、前进肋442过度磨损、销31或衬套32过热、在履带链节20中或更一般地在履带传动装置1中缺少润滑剂的信号。
例如，当传感器100、100'分别检测到过小的高度THW1、THW2时，可以发射警报信号。
逻辑单元105可以与传感器100、100'、100"、100III可能实时地通信和交换信息，即延迟优选地不大于一个月，更优选地不大于两个日历周，更优选地不大于一个日历周，并且可以不大于12小时或5小时或一小时。
替代地，传感器100、100'、100"、100III或其相应的传感器单元可以将其检测结果存储在本地存储器中，并且例如周期性地将其发送到逻辑单元105。
所述本地存储器可以具有例如包括在10字节-100千兆字节之间、50字节-1千兆字节之间或100字节-1兆字节之间的容量。
先前的教导允许在车辆的难以或不能有线供能的位置为传感器供能，如在传感器布置于履带传动装置上的情况下。
更具体地，整流天线允许为甚至深深封装在比如履带链节的链节和铰链销内的可移动部件内的传感器供能，这需要的维护和管理成本非常低：例如，整流天线消除了周期性地更换大量为传感器供能并且布置在链条链节中的本地电池的成本，或者消除了沿着供能线滑动触点的成本。
整流天线允许在同一车辆上容易地设定大量的传感器和为大量的传感器供能，而随着传感器数量的增加，成本和安装复杂性没有显著增长：事实上，这种成本可以被认为随着传感器数量的增加大约线性增长或小于线性增长。
即使将传感器放置在非常恶劣的环境中，使得履带周围通常存在丰富的泥浆、脂、沙子、石头和灰尘并且通常存在大的机械和化学应力，传感器也可以得到适当的保护和供能。
这种安装大量的传感器和为大量的传感器供能的容易性允许不断地监测履带传动装置的大量物理量，比如关键部件或区域的磨损、温度，润滑剂的短缺，从而显著降低履带的运转和维护成本，并且因此降低整个车辆的运转和维护成本。
此外，实时监测这些物理量还允许减少紧急情况和故障的发生。
在不脱离本发明的范围的情况下，可以以几种方式修改先前描述的实施例。
例如，车辆或履带不仅可以设置有磨损或温度传感器，而且还可以设置有由一个或多个整流天线供能的其他类型的传感器，例如加速度计、载荷感测器和其他压力传感器-或力传感器、用于检测特定物质的传感器、通常的化学传感器。
所有的构造细节都可以更换为技术上等效的元件。
“A包括B、C、D”或“A由B、C、D组成”等措辞应当理解为包含并且公开了“A由B、C、D构成”的特定情况。
除非另有说明，否则措辞“A包括元件B”应当理解为包括和公开了“A包括一个或多个元件B”的特定情况。
可能的修改和变型的列举应当理解为非穷举的。
Claims (20)
1.一种重载车辆(2)，包括：
-履带传动装置(1、1')，所述车辆的其余部分能够在所述履带传动装置(1、1')上滚动以便移动；
-至少一个传感器(100、100'、100"、100III)，其配置为检测所述重载车辆(2)的所述履带传动装置(1)本身或所包含的环境的物理量或者所述履带传动装置(1)或所述重载车辆的周围的物理量；
-电源供应单元(102)，其配置为向所述传感器供应电力；
其中，所述电源供应单元(102)包括整流天线(1020)，所述整流天线(1020)配置为从外部电磁源(104)接收电磁功率并且向所述传感器(100、100'、100"、100III)供应所述电磁功率的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的重载车辆(2)，其中，所述履带传动装置(1、1')设置有至少一个传感器(100、100'、100"、100III)。
3.根据权利要求1或2所述的重载车辆(2)，其中，所述传感器(100、100'、100"、100III)选自以下组：温度传感器，配置为检测所述履带传动装置的一部分的磨损的磨损传感器，压力传感器，载荷感测器，加速度计，噪声传感器、振动传感器或超声波传感器，比如GPS、GLONASS、GALILEO或BEIDOU之类的全球定位系统的接收器。
4.根据一个或多个前述权利要求所述的重载车辆(2)，其中，所述履带传动装置(1、1')包括至少一个履带板(44、44')，所述至少一个履带板配置为铺设在地板或地面上，所述履带传动装置(1)能够在所述地板或地面上向前移动，其中，所述至少一个履带板(44、44')包括：
-主板(440)；
-至少一个前进肋(442)，其从所述主板(440)突出；
其中，所述至少一个传感器(100、100'、100"、100III)是配置为检测所述前进肋(442)的磨损的磨损传感器。
5.根据一个或多个前述权利要求所述的重载车辆(2)，其中，所述履带传动装置(1、1')包括多个履带链节(20)，所述多个履带链节连接在一起以便形成沿着所述履带传动装置(1)本身延伸的链条，其中：
-所述履带链节(20)配置为安置在地板或地面上；
-所述至少一个传感器是：
-磨损传感器(100、100')，其配置为检测所述履带链节中的一个或所述履带传动装置的另一部分的磨损；
-温度传感器(100"、100III)，其配置为检测所述履带链节(20)中的一个或多个的温度或所述温度传感器周围的其他部件或环境的温度。
6.根据权利要求5所述的重载车辆(2)，其中，所述履带链节(20)中的至少一个固定到所述至少一个履带板(44、44')上，并且配置为安置在所述履带板上，并且所述磨损传感器(100、100')配置为检测所述履带链节(20)中的一个或多个和/或所述至少一个履带板(44、44')中的一个或多个的磨损。
7.根据权利要求5或6所述的重载车辆(2)，其中，所述履带传动装置(1、1')包括多个铰链销(31)，所述多个铰链销连接所述履带链节(20)以便形成铰接链条，其中，所述至少一个传感器(100"、100III)是配置为测量所述铰链销(31)中的至少一个的温度的温度传感器。
8.根据权利要求7所述的重载车辆(2)，其中，所述温度传感器(100")布置在所述铰链销(31)中的一个中或所述铰链销(31)中的一个上。
9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的重载车辆(2)，其中：
-所述履带传动装置(1')形成内部主面(1000)和外部主面(1001)以及从所述外部主面(1001)横向突出的至少一个前进肋(442")；
-所述外部主面(1001)配置为安置在地板或地面上，所述履带传动装置(1')能够在所述地板或地面上向前移动，
-所述至少一个传感器(100、100'、100"、100III)是配置为检测所述前进肋(442")的磨损的磨损传感器(100、100')。
10.根据权利要求4和/或9所述的重载车辆(2)，其中，所述至少一个前进肋(442、442")横向于所述履带传动装置的向前运动方向(DAD)或横向于所述履带传动装置(1')本身延伸。
11.根据一个或多个前述权利要求所述的重载车辆(2)，包括外部电磁源(104)，所述外部电磁源配置为发射适于为所述整流天线(1020)供能的微波。
12.根据权利要求11所述的重载车辆(2)，其中，所述外部电磁源(104)安装在、即固定到所述重载车辆的不同于所述履带传动装置(1、1')的部分上。
13.根据权利要求11或12所述的重载车辆(2)，其中，所述外部电磁源(104)配置为：为固定到所述履带传动装置(1、1')并且远离所述外部电磁源(104)至少0.5米布置的一个或多个整流天线(1020)供能。
14.根据权利要求11至13中的一项或多项所述的重载车辆(2)，包括：
-底盘总成(4'、4"、4III、4IV)，其包括所述履带传动装置(1、1')；和
-壳体或车身(10、10')，其包含用于车辆驾驶员的隔室和/或配置为推进整个车辆(2)的主发动机，所述壳体或车身(10、10')固定到所述底盘总成(4'、4"、4III、4IV)；
其中，所述外部电磁源(104)固定到所述壳体或车身(10、10')。
15.一种车辆的履带传动装置(1、1')，包括：
-至少一个传感器(100、100'、100"、100III)，其配置为检测所述履带传动装置(1)本身或所包含的环境或所述履带传动装置(1、1')的周围的物理量；
-电源供应单元(102)，其配置为向所述传感器供应电力；
其中，所述电源供应单元(102)包括整流天线(1020)，所述整流天线(1020)配置为从外部电磁源(104)接收电磁功率并且向所述传感器(100、100'、100"、100III)供应所述电磁功率的至少一部分。
16.一种用于重载车辆的履带传动装置(1、1')的履带板(44、44')，所述履带板包括：
-至少一个传感器(100、100')，其配置为检测所述履带板(44、44')本身或所包含的环境或所述履带板(44、44')的周围的物理量；
-电源供应单元(102)，其配置为向所述传感器(100、100')供应电力；
其中，所述电源供应单元(102)包括整流天线(1020)，所述整流天线配置为从外部电磁源(104)接收电磁功率并且向所述传感器(100、100')供应所述电磁功率的至少一部分。
17.一种重载车辆的履带传动装置(1、1')的履带链节(20)，所述履带链节包括：
-至少一个传感器(100、100'、100"、100III)，其配置为检测所述履带链节(20)本身或所包含的环境或所述履带链节(20)的周围的物理量；
-电源供应单元(102)，其配置为向所述传感器(100、100'、100"、100III)供应电力；
其中，所述电源供应单元(102)包括整流天线(1020)，所述整流天线配置为从外部电磁源(104)接收电磁功率并且向所述传感器供应所述电磁功率的至少一部分。
18.一种用于比如推土机、挖掘机、移动钻机或其他重型设备车辆之类的重载履带式车辆(2)的底盘总成(4'、4"、4III、4IV)，所述底盘总成包括：
-履带传动装置(1、1')，其具有根据权利要求1-10中的一项或多项所述的特征；和
-外部电磁源(104)，其配置为发射适于为所述整流天线(1020)供能的微波。
19.根据权利要求18所述的底盘总成(4'、4"、4III、4IV)，其中，所述外部电磁源(104)固定到所述底盘总成的不同于所述履带传动装置(1、1')的部分。
20.根据权利要求19所述的底盘总成(4'、4"、4III、4IV)，其中，所述外部电磁源(104)配置为：为固定到所述履带传动装置(1、1')并且远离所述外部电磁源(104)至少0.5米布置的一个或多个整流天线(1020)供能。
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