CN116873064A - 一种高强度引导轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种高强度引导轮，它主要解决了现有技术中分体焊接式引导轮的强度低的问题，包括轮毂、轮圈、两个腹板以及至少三个连接板，所述轮圈套设于轮毂上，所述轮圈的中轴线与轮毂的中轴线重合，两所述腹板设于轮毂与轮圈之间，并且分布于轮毂的轴向两侧，两所述腹板上均设有卡槽，各所述连接板均匀环绕于轮毂的圆周外表面上，并且分布于两个所述腹板之间，各所述连接板上且沿轮毂的轴向方向的两侧面上均设有凸块，位于同一所述连接板上的两个凸块分别卡置于两个所述腹板上的卡槽内。

Description

一种高强度引导轮

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种高强度引导轮。

背景技术

引导轮是履带式工程车辆的履带式行走机构的重要零部件，主要用来引导履带正确绕转，防止其跑偏和越轨，缓和履带前进时受到的冲击。引导轮承受重载，在履带表面滑动，因此要求引导轮轮体有较高的强度和耐冲击性，其表面还应具有很高的硬度和耐磨性。

传统的直接采用整体制造的锰硅钢引导轮或经一定热处理工艺进行整体或局部强化处理的锰硅钢引导轮工作面耐磨性能较差，从而导致引导轮常因过早磨损而失效，进而破坏工程机械的机动性。当工程机械的履带式行走机构在硬岩山地低速行驶时，不仅有强烈的磨损，还有强烈的冲击或凿削，即使是经过整体或局部热处理强化的硅锰钢引导轮也会磨损严重，使用寿命大大降低。而热处理工艺复杂、生产效率低下，强化处理后的引导轮耐磨效果也并不理想。

中国专利申请号：201911179570.0公开了一种引导轮，用于履带式行走机构，包括引导轮轮体，所述引导轮轮体包括：轮体基体，包括轮毂、内轮圈和连接所述轮毂与所述内轮圈的轮辐；和外轮圈，由耐磨材料制成，在所述内轮圈的径向外侧的周向表面与所述内轮圈固定连接，其中，所述轮体基体与所述外轮圈中的第一部件或所述第一部件的坯件以所述轮体基体与所述外轮圈中的第二部件或所述第二部件的坯件作为铸造模具的一部分通过铸造方式与所述第二部件或所述第二部件的坯件形成一体。该专利是对引导轮轮体进行新的结构设计，引导轮轮体包括轮体基体和外轮圈，外轮圈采用耐磨材料制作，并使轮体基体和外轮圈冶金结合，制得的引导轮轮体具有良好的耐冲击性和耐磨性。

然而，轮体基体与外轮圈中的第一部件或第一部件的坯件以轮体基体与外轮圈中的第二部件或第二部件的坯件作为铸造模具的一部分通过铸造方式与第二部件或第二部件的坯件形成一体的方式，该种整体式结构的铸造方式，能够保证一定的强度，但是其生产效率较低，而通过分体式焊接的引导轮，能够极大的提高生产效率，但是强度较低。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提供一种高强度引导轮，它主要解决了现有技术中分体焊接式引导轮的强度低的问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种高强度引导轮，包括轮毂、轮圈、两个腹板以及至少三个连接板，所述轮圈套设于轮毂上，所述轮圈的中轴线与轮毂的中轴线重合，两所述腹板设于轮毂与轮圈之间，并且分布于轮毂的轴向两侧，两所述腹板上均设有卡槽，各所述连接板均匀环绕于轮毂的圆周外表面上，并且分布于两个所述腹板之间，各所述连接板上且沿轮毂的轴向方向的两侧面上均设有凸块，位于同一所述连接板上的两个凸块分别卡置于两个所述腹板上的卡槽内。

进一步的，所述轮毂的圆周外表面的轴向两侧均设有第一阶梯部，所述轮圈的圆周内表面的轴向两侧均设有第二阶梯部，分布于轮毂的轴向同一侧的第一阶梯部、第二阶梯部用于卡置腹板的内圈和外圈。

进一步的，两所述第一阶梯部的距离尺寸小于两所述第二阶梯部的距离尺寸。

进一步的，所述腹板包括呈环形结构的第一盘体和第二盘体，所述第二盘体分布于第一盘体的径向外侧，所述第一盘体与第二盘体一体连接，所述第一盘体沿轮毂的径向方向分布，所述第一盘体与第二盘体之间的夹角为130°～175°。

进一步的，所述腹板的一侧边上且位于凸块的两侧分别形成第三阶梯部和第四阶梯部，所述第三阶梯部的底面呈平直面，用于承接第一盘体，所述第四阶梯部的底面呈倾斜面，用于承接第二盘体。

进一步的，所述凸块包括用于卡置于第一盘体处的第一凸起部和用于卡置于第二盘体处的第二凸起部，所述第一凸起部与第二凸起部之间的夹角为130°～175°。

进一步的，所述轮毂的圆周外表面的轴向中部凹设有让位槽。

进一步的，所述让位槽的横截面呈三角形结构。

进一步的，所述连接板与轮毂的外表面通过焊接固定，形成第一焊接线，所述凸块与腹板通过焊接固定，形成第二焊接线，两所述腹板的外圈与轮圈通过焊接固定，形成第三焊接线。

进一步的，所述轮毂的圆周内表面的轴向中部凹设有环形槽。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本高强度引导轮，分体设置的轮毂、轮圈、两个腹板以及四个连接板能够分开加工成型后再拼接，大大提高了生产效率，并且通过两个腹板连接轮毂和轮圈，再通过连接板上的凸块卡置于两个腹板上的卡槽，并实现固定，同时连接板的另一侧边固定于轮毂的圆周外表面上，使得成型的拼接成型的引导轮的强度得到提升，具体的，两个腹板通过连接板上的凸块卡置于两个腹板上并且焊接固定，同时连接板的另一侧边固定于轮毂的圆周外表面上，用于固定连接板和两个腹板，再者，通过轮毂上设置的第一阶梯部和轮圈上设置的第二阶梯部卡置腹板，并且，连接板上的第三阶梯部和第二四阶梯部卡置腹板的卡槽的两侧边，使得连接板能够相向拉住两个腹板，再通过两个腹板卡置于轮毂和轮圈，当引导轮受到较强的撞击或者承受较大的挤压力时，由于履带式行走机构沿直线运行，使得撞击力或者挤压力作用于轮圈上后，由轮圈沿径向方向施加于两个腹板上，由于腹板上的第一盘体与第二盘体之间的夹角为130°～175°的设置，使得该作用力形成沿轮毂径向方向的力，以及沿轮毂轴向向外的力，该沿轮毂轴向向外的力，使得两腹板上第一盘体相向夹持于连接板上，该沿轮毂径向方向的力通过连接板以及腹板抵靠于轮毂外表面上，从而提高接触面积，通过连接板的设置以及两个腹板的结构结合，使得作用力能够实现平衡，如此，提高了分体式的引导轮的强度，从而提高产品质量。

附图说明

图1是本发明实施例的正视结构示意图；

图2是本发明实施例的剖视结构示意图；

图3是本发明实施例中焊接点的分布结构示意图；

图4是本发明实施例中预焊接线的分布结构示意图；

图5是本发明实施例中预焊接线、补焊接线的分布结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明实施例为：

参考图1与图2所示，一种高强度引导轮，包括轮毂1、轮圈2、两个腹板3以及四个连接板4，所述轮圈2套设于轮毂1上，所述轮圈2的中轴线与轮毂1的中轴线重合，两所述腹板3设于轮毂1与轮圈2之间，并且分布于轮毂1的轴向两侧，两所述腹板3上均设有卡槽5，四个所述连接板4均匀环绕于轮毂1的圆周外表面上，并且分布于两个所述腹板3之间，各所述连接板4上且沿轮毂1的轴向方向的两侧面上均设有凸块6，位于同一所述连接板4上的两个凸块5分别卡置于两个所述腹板3上的卡槽5内，具体的，所述腹板3包括呈环形结构的第一盘体31和第二盘体32，所述第二盘体32分布于第一盘体31的径向外侧，所述第一盘体31与第二盘体32一体连接，所述第一盘体31沿轮毂1的径向方向分布，所述第一盘体31与第二盘体32之间的夹角为130°～175°，优选的为170°，所述轮毂1的圆周外表面的轴向两侧均设有第一阶梯部11，所述轮圈2的圆周内表面的轴向两侧均设有第二阶梯部12，分布于轮毂1的轴向同一侧的第一阶梯部11、第二阶梯部12用于卡置腹板3的内圈和外圈，两所述第一阶梯部11的距离尺寸小于两所述第二阶梯部12的距离尺寸，并且，所述腹板3的一侧边上且位于凸块6的两侧分别形成第三阶梯部13和第四阶梯部14，所述第三阶梯部13的底面呈平直面，用于承接第一盘体31，所述第四阶梯部14的底面呈倾斜面，用于承接第二盘体32，所述轮毂1的圆周内表面的轴向中部凹设有环形槽7。

本高强度引导轮，分体设置的轮毂1、轮圈2、两个腹板3以及四个连接板4能够分开加工成型后再拼接，大大提高了生产效率，并且通过两个腹板3连接轮毂1和轮圈2，再通过连接板4上的凸块6卡置于两个腹板3上的卡槽5，并实现固定，同时连接板4的另一侧边固定于轮毂1的圆周外表面上，使得成型的拼接成型的引导轮的强度得到提升，具体的，两个腹板3通过连接板4上的凸块6卡置于两个腹板3上并且焊接固定，同时连接板4的另一侧边固定于轮毂1的圆周外表面上，用于固定连接板4和两个腹板3，再者，通过轮毂1上设置的第一阶梯部11和轮圈2上设置的第二阶梯部12卡置腹板3，并且，连接板4上的第三阶梯部13和第二四阶梯部14卡置腹板3的卡槽5的两侧边，使得连接板4能够相向拉住两个腹板3，再通过两个腹板3卡置于轮毂1和轮圈2，当引导轮受到较强的撞击或者承受较大的挤压力时，由于履带式行走机构沿直线运行，使得撞击力或者挤压力作用于轮圈2上后，由轮圈2沿径向方向施加于两个腹板3上，由于腹板3上的第一盘体31与第二盘体32之间的夹角为130°～175°的设置，使得该作用力形成沿轮毂1径向方向的力，以及沿轮毂1轴向向外的力，该沿轮毂1轴向向外的力，使得两腹板3上第一盘体31相向夹持于连接板4上，该沿轮毂1径向方向的力通过连接板4以及腹板3抵靠于轮毂1外表面上，从而提高接触面积，通过连接板4的设置以及两个腹板3的结构结合，使得作用力能够实现平衡，如此，提高了分体式的引导轮的强度，从而提高产品质量。

本实施例中，所述凸块6包括用于卡置于第一盘体61处的第一凸起部61和用于卡置于第二盘体31处的第二凸起部62，所述第一凸起部61与第二凸起部62之间的夹角为130°～175°，优选的为170°，使得凸块6与腹板3结构相适配，便于后续的焊接固定，提高产品的美观度，并且使得凸块6与腹板3上的卡置焊接中能够提高较大的接合面积，进而提高焊接的强度。

并且，所述轮毂1的圆周外表面的轴向中部凹设有让位槽8，所述让位槽8的横截面呈三角形结构，避免焊接线过长，便于轮毂1与连接板4焊接，并且有利于散热，同时较大程度避免焊接应力对产品的影响。

进一步的，所述连接板4与轮毂1的外表面通过焊接固定，形成第一焊接线21，所述凸块6与腹板3通过焊接固定，形成第二焊接线22，两所述腹板3的外圈与轮圈2通过焊接固定，形成第三焊接线23，两所述腹板3的内圈与轮毂1通过焊接固定，形成第四焊接线24，使得轮毂1、轮圈2和腹板3的连接强度提升，彻底解决了引导轮行走过程中造成的轮芯脱焊的问题。

引导轮的制备方法：

1)将定量的钢料置于加热炉中加热，再将其置于压力机的成型模具上进行锻造制得轮毂1和轮圈2，并且形成第一阶梯部11和第二阶梯部12，其轮毂1中的轴孔在锻造时冲压出基本形状并保留加工余量，将钢板按形状要求置于压力机上的成型模具上进行冷冲压制得腹板3和连接板4，并在连接板4上形成第三阶梯部13和第四阶梯部14以及在腹板3上形成卡槽5；

2)在腹板的内圈和外圈、凸块的侧沿以及连接板上与轮毂向接触的侧沿加工处焊接坡口，该焊接坡口角度为30°～45°，优选的为35°；

3)参考图3与图4所示，将其中一腹板3卡置于轮圈2上的第二阶梯部12上，并进行点焊完成定位，该点焊个数为八个，分布为第一焊接点a、第二焊接点b、第三焊接点c、第四焊接点d、第五焊接点e、第六焊接点f、第七焊接点g和第八焊接点h，该点焊方式为：沿顺时针方向均匀分布于腹板外圈的周侧，在点焊时，依次进行第一焊接点a、第五焊接点e、第三焊接点c、第七焊接点g、第二焊接点b、第六焊接点f、第四焊接点d和第八焊接点h，再将第一焊接点a与第二焊接点b之间的区域、第三焊接点c与第四焊接点d之间的区域、第五焊接点e与第六焊接点f之间的区域、第七焊接点g与第八焊接点h之间的区域补焊，形成预焊接线101；

4)将轮毂卡置于步骤3)的腹板上，使得腹板3的内圈抵靠于轮毂1的第一阶梯部11上，并进行点焊完成定位，该点焊方式与步骤3)中的腹板3和轮圈2的点焊方式一致；

5)将各个连接板4依次卡置于步骤4)的腹板3上，即将连接板4上的卡块6嵌入于卡槽5内，使得连接板4的一侧面抵靠与轮毂1的圆周外表面上，再通过焊接固定，形成第一焊接线21；

6)再将凸块6的周沿与腹板3的卡槽5周沿焊接固定，形成第二焊接线22；

7)参考图5所示，将腹板3的外圈与轮圈2以及腹板3的内圈与轮毂1上的第二焊接点b与第三焊接点c之间的区域、第四焊接点d与第五焊接点e之间的区域、第六焊接点f与第七焊接点g之间的区域、第八焊接点h与第一焊接点a之间的区域补焊，形成补焊接线102；

8)再将步骤7)的制品上腹板3的外圈与轮圈2以及腹板3的内圈与轮毂上且位于坡口处进行二次焊接，分别形成第三焊接线23和第四焊接线24；

9)将另一腹板卡置于步骤8)的制品上，并进行步骤3)、步骤7)和步骤8)的焊接方式，形成引导轮。

上述焊接的焊接电压为32±10V，焊接电流为210±60V，焊接速度为0.3～1.2m/min，坡口深度大于或等于8mm，二氧化碳气体流量为6～13L/min，层间维度为92±35℃。

该种制备方法，使得轮毂1、轮圈2、腹板3和连接板4的焊接强度提升，并且降低焊接产生的应力对产品的影响，并且保持引导轮旋转过程的动态平衡，如此能够使得制成的引导轮的强度进一步提升，进而提高产品质量。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高强度引导轮，其特征在于：包括轮毂、轮圈、两个腹板以及至少三个连接板，所述轮圈套设于轮毂上，所述轮圈的中轴线与轮毂的中轴线重合，两所述腹板设于轮毂与轮圈之间，并且分布于轮毂的轴向两侧，两所述腹板上均设有卡槽，各所述连接板均匀环绕于轮毂的圆周外表面上，并且分布于两个所述腹板之间，各所述连接板上且沿轮毂的轴向方向的两侧面上均设有凸块，位于同一所述连接板上的两个凸块分别卡置于两个所述腹板上的卡槽内。

2.根据权利要求1所述的高强度引导轮，其特征在于：所述轮毂的圆周外表面的轴向两侧均设有第一阶梯部，所述轮圈的圆周内表面的轴向两侧均设有第二阶梯部，分布于轮毂的轴向同一侧的第一阶梯部、第二阶梯部用于卡置腹板的内圈和外圈。

3.根据权利要求2所述的高强度引导轮，其特征在于：两所述第一阶梯部的距离尺寸小于两所述第二阶梯部的距离尺寸。

4.根据权利要求3所述的高强度引导轮，其特征在于：所述腹板包括呈环形结构的第一盘体和第二盘体，所述第二盘体分布于第一盘体的径向外侧，所述第一盘体与第二盘体一体连接，所述第一盘体沿轮毂的径向方向分布，所述第一盘体与第二盘体之间的夹角为130°～175°。

5.根据权利要求4所述的高强度引导轮，其特征在于：所述腹板的一侧边上且位于凸块的两侧分别形成第三阶梯部和第四阶梯部，所述第三阶梯部的底面呈平直面，用于承接第一盘体，所述第四阶梯部的底面呈倾斜面，用于承接第二盘体。

6.根据权利要求5所述的高强度引导轮，其特征在于：所述凸块包括用于卡置于第一盘体处的第一凸起部和用于卡置于第二盘体处的第二凸起部，所述第一凸起部与第二凸起部之间的夹角为130°～175°。

7.根据权利要求1所述的高强度引导轮，其特征在于：所述轮毂的圆周外表面的轴向中部凹设有让位槽。

8.根据权利要求7所述的高强度引导轮，其特征在于：所述让位槽的横截面呈三角形结构。

9.根据权利要求1至8任一权利要求所述的高强度引导轮，其特征在于：所述连接板与轮毂的外表面通过焊接固定，形成第一焊接线，所述凸块与腹板通过焊接固定，形成第二焊接线，两所述腹板的外圈与轮圈通过焊接固定，形成第三焊接线。

10.根据权利要求9所述的高强度引导轮，其特征在于：所述轮毂的圆周内表面的轴向中部凹设有环形槽。