用于安装及张紧的可收缩式履带底架的制作方法

专利名称：用于安装及张紧的可收缩式履带底架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于履带式车辆(例如装载机、拖拉机或类似车辆)中所使用的环形驱动履带(endless drive track)的安装系统。所述安装系统包括底架，所述底架包括可枢转移动的履带辊，所述履带辊在一个位置处在张力下支承履带而在另一位置处松开履带，使得履带可以脱离支承辊并重新安装，接着当需要时，辊会枢转回保持履带中所需的张力的位置。
背景技术：
在现有技术中，已发展出将履带驱动应用于各种车辆(包括拖拉机和自行式装载机(selfpropelled loader))中。多年来已众所周知的是铺轨车，并且铺轨车通常包括在受到驱动时将引导履带沿着运动路径的导向辊或链轮。履带中的张力由包括弹簧、带有螺纹的调节器、压力致动器及类似装置的各种调节装置提供。
橡胶或弹性体履带需要张力，以防止履带从传动链轮、导向辊以及惰轮或负重轮上脱轨。典型的履带张紧机构使用用于抵抗重弹簧的螺杆或填充有润滑油的气缸来纵向地移动前部或后部惰辊(idler roller)以提供履带张力。所述纵向运动几乎平行于车辆运动的前后方向。可动惰轮通常被安装在可伸缩的支架中，并且弹簧在履带伸展时保持张力。当物体进入履带与支承轮或底架之间时，或者当履带上有某些其它的大且突然的负载时，弹簧也会压缩有限量。由于履带在现有技术的系统中跨越可调节的前惰轮或后惰轮而具有大包角，所以需要大张紧力。现有张力的大小接近所需的履带张力的两倍。液压气缸已应用于张紧履带中，但是所需的高张力需要大气缸内径或高液压，并且当空间受到限制时，如在用于履带底架的支承框架内，这将成为问题。

发明内容
本发明涉及一种履带张紧系统，所述履带张紧系统包括安装履带张紧链轮或者用于通过辊上的小包角在履带中提供张力的可动部件或构件，以减小所需的加载力。张紧链轮或辊通过液压致动器或其它致动器可以在履带张紧位置与收缩位置之间移动。张紧链轮或辊在位于所述收缩位置时可以充分地移动，使得为了维修使所述履带松弛到足以脱离所述传动链轮和导向辊并接着被更换。在更换之后，所述致动器进行操作以使所述履带张紧链轮或辊移动到使其将保持履带上的张力的位置处。可动式辊安装件受到支承，使得加载力被减小且同时仍可获得足够的履带张力。
将说明用于提供履带张力控制的两种形式的可动支架。链条箱或动力传动箱用于传动链轮，并依次驱动所述履带中的凸缘，并且所述链条箱被安装在四个连杆机构上，所述连杆机构将允许齿轮箱和所述传动链轮在履带张紧及可用位置与缩回位置之间运动。为了使用，所述链条箱通过适当的锁销可以被锁定在适当的位置处，并接着为了在所述履带中产生松弛性释放所述链条箱并使其缩回。
此外，用在所述履带内部的惰辊被安装在枢转托架上，所述枢转托架由在使用期间可以保持在设定的均匀压力下的液压致动器控制，以确保即使在异常状态下也将会保持履带的张力，但是还会确保所述履带将不会过载。
与钢制履带相对比，本发明中所使用的履带通常为橡胶履带。然而，本发明的概念将对任一种类型的履带起作用。
本发明使用位于底架框架与上部履带部分之间的滚轮组件，且张紧轮被安装在枢转托架或连杆上并且旋转或枢转以在所选定的位置处使履带张紧，使得所述履带绕着所述链轮或辊的包角被减小。因此还会减小张紧力。
惰滚轮支架的一端在所述履带框架上枢转，并且液压气缸被连接到所述枢转支架。低压充油系统用于向所述气缸提供压力。所述充油系统在车辆上还用于其它目的并为履带的张力提供下限。当车辆(例如装载机)被起动时，所述履带张力加载气缸伸出并使所述履带张紧，直到达到充油系统的压力为止。所述履带上的向前驱动力将造成所述履带伸展，并且进一步使气缸伸出通过张力负载沿着额外的履带长度。通过使用本发明的液压气缸加载系统自动提供进一步的气缸伸出。当履带松弛或履带被向后驱动时，履带的张力会造成所述气缸在所保持的均匀压力下缩回。移动的油将使减压阀(reliefvalve)打开，使得设置的所述减压阀提供对于履带张力为上限的压力所述减压阀的压力与所述液压系统充装压力所提供的张力相比差不多稳定且具有最大的履带张力。陷入所述履带与支承辊之间的物体还将会造成所述张紧气缸以设置的所述减压阀所控制的最大履带张力缩回。
所述液压系统具有手动超控阀(manual override valve)，以使加载收缩的张紧辊的气缸缩回并使所述履带支承链轮或辊移动以更换履带。


图1为以被驱动的履带显示的典型底架或不完整地示出的履带式车辆的侧视图，且所述履带受到张力；图2为与图1相似的履带支承框架和底架的侧视图，且可伸缩的履带张紧辊在缩回或收缩的位置处；图3为通过被调节的压力下的液压气缸或致动器保持在工作、履带张力产生位置处的履带惰性张紧辊的透视图；图4为与图3相似且履带张紧辊位于缩回、造成履带松弛的位置处的透视图；图5为图3中所示的履带张紧辊在其履带张力产生位置处的侧视图；图6为与图5相似的视图，其中位于停止位置的履带张紧辊在正常操作期间限制可能的履带松弛量；图7为图6中所示的履带张紧辊安装托架在停止位置处的详细放大图；图8为与图5相似的视图，且履带张紧辊位于完全缩回位置；图9为用于使气缸或致动器中保持用于装载履带张紧辊的压力的典型的液压系统的略图；图10为图1中所示的履带传动链箱的透视图，且为了说明性目的已移走履带；图11为具有缩回的履带传动链轮并说明支架和止动构件的与图10相似的视图；图12为在工作的履带张力产生位置中用于履带传动链箱的支承连杆的透视图；图13A为用于图12中所示的传动链箱的前部支承连杆的视图；以及图13B为与图12中所示的传动链箱一起使用的后部支承连杆的透视图。
具体实施例方式
在图1中仅示意性地说明以7示出的紧凑的装载机，并且所述装载机为传统设计。装载机由发动机8供以动力，以将动力提供给包括泵8B、适当的阀8C、以及将沿着线8D连接的各种液压控制器的液压系统8A。阀8C控制电动机56，所述电动机用于驱动适当的传动链箱的输入轴或者用于驱动履带10(如图所示，框架7各侧上的橡胶履带)的齿轮驱动机构。
图1显示位于装载机一侧的履带处于工作或操作位置处。履带框架或底架12以适当的方式连接到装载机本体或框架7上。履带框架12支承安装在框架12上用以支承下部长度的履带10的负重轮13。履带框架12还支承可旋转、但位置固定的前惰辊14和后惰辊16。履带10的前部上部通过可缩回、张紧的多轮辊18保持在工作位置处，即，如将要说明，所述多轮辊被安装在枢转托架上，使得张紧辊18可收缩或枢转以释放履带上的张力。
链条箱20(或动力传动箱)由液压电动机56驱动，并且包括驱动一组橡胶履带传动链轮19的输出轴19A。输出轴19A通过电动机56由链条箱20中的内部驱动所驱动。
另外，如将会说明，链条箱20可以从图1中所示的工作位置缩回，并因此使驱动托架19缩回。枢转支承连杆40和42用于安装链条箱20。
履带张紧辊18的位置被以适当的方式控制成使张紧辊可以缩回或收缩到图2中所示的位置，并且链条箱20还可以缩回到图2中所示的用于在履带10中提供松弛性的位置。
图2中示出位于其初始驱动位置处的履带10，而辊18和链条箱20从其工作位置缩回。支承张紧辊18的托架24在枢销21上被安装到相对于履带框架12固定的支承托架30上。在图3和图4中可以看出，托架24具有提供稳定性的一对侧板24A和24B，并且枢销21延伸过托架30并支承两个侧板24A和24B。在图4中可以看出，辊18包括并排且分隔开的三个轮子18B，所述轮子安装在被安装以在托架24上旋转的共用轴18A上。
托架24围绕枢销21的枢转位置由液压气缸22控制，并因此而控制张紧辊18的位置。液压气缸22的基端部通过销安装到适当的托架44A上。气缸22具有可伸出且可缩回的杆，所述杆的端部通过销22B安装到托架24上。这可以在图3、图4、图10和图11中看出。
在车辆7的两侧均有履带框架12和履带10，使得一车辆上将使用两个气缸22。仅显示一侧，这是因为外侧上的履带框架为所显示的一个履带框架的镜像。
如图1和图3以及其它详细的图式中所示，当气缸或致动器22在液压下伸出时，托架24枢转到使辊18沿着光滑平面与履带的内表面相接合的位置处以使履带10张紧。可以看出张力来自辊18沿弧形路径绕着枢销21的运动。履带10绕着张力产生辊18的卷绕量保持较低而小于90°。气缸22所提供的力不必与在张紧辊上几乎卷绕180°的传统履带张紧装置的水平作用的弹簧、用油润滑的气缸(grease cylinder)或液压致动器提供张力时所需的力相等。
气缸22利用适当的阀可以沿着线18D从液压系统缩回。优选地，气缸22将由图9中所说明的液压回路配置来控制。如图2中所示，在气缸杆的缩回位置处，张力产生辊18远离履带路径移动，使得履带10非常松且可以很容易地被移走或更换。
当履带10要再次位于适当的位置处并被张紧时，致动器或气缸22伸出，以使枢转托架24返回到图1中所示的典型的工作位置处。
气缸22的杆具有充分的运动，以使张紧辊18在为履带透视图的图3和图4中所示的位置之间移动。
因此，通过选择张紧辊18的位置可以控制并保持履带的张力以及可释放张力以更换履带。
对使用期间所允许的履带松弛量提供停止极限。如果物体进入履带辊与履带之间，或者如果由于某些其它原因出现突然的高负载，则所述停止会确保张紧辊18将不会过度缩回。
如从图5、图6、图7和图8中可以看出，通过使用止动销32可以限制托架24的枢转。如图7中所示，止动销32被安装在托架24上并与托架24一起移动。销32跨越用于托架24的支承托架30。托架30在图6和图7中的透视图中示出，并且可以看出销32在图5和图7中所示的点32A处将与托架30的一边缘接合以提供停止位置。当要移走履带时，止动销32被移走，并且托架24可以枢转到如图2中所示的其完全缩回的位置。销32在使用期间保持在托架24上的适当位置处，使得履带在使用期间将不会变得过分松弛。
图9为液压回路37的示意图。泵8B对液压负荷流动系统(hydrauliccharge flow system)35提供流动，其中所述液压负荷流动系统典型地向对致动器22的基端部提供压力的液压回路37提供约400psi的供给流。图9显示两个致动器22，每一个用于位于装载机的相对侧的各履带框架12。气缸22被并联，使得两个气缸的活塞22A将受到用于使气缸杆22B伸出或缩回的相同压力。
压力输入线路35A被提供给气缸或致动器22的基部，以作用于活塞22A并使杆22B在来自400-psi的来源的压力下伸出。返回线路35B从杆的端部连接回液压油箱35D。600psi的减压阀36跨越线路35A和35B被连接，如图所示。手动的气缸缩回阀38也跨越这些线路被连接。
减压阀36被设定成使气缸22将被提供最大的极限压力，以限制可以通过气缸22的杆起作用的力，并因此而限制履带的张力。如果履带的张力由于张紧辊18上的负载而超过特定的设定水平，则气缸的基端部上的压力增加且减压阀36打开。履带的张力在这个设定的压力水平处最大。如果气缸的基端部上的压力下降，则减压阀将关闭。
手动阀38允许手动缩回气缸22。阀38可以移动到将压力从线路35A分压到油箱35D，从而使气缸缩回。
除了可动张紧辊18外，如前所述，链条箱或动力传动箱20可以远离履带10的内表面缩回。
链条箱或动力传动箱20在已移走履带的图10-12中示出。履带传动链轮19在图10-12中示出，并且安装连杆40和42分别在图13A和13B中说明。
安装连杆40和42的第一端部分别使用适当的枢销40A和44B以可枢转方式安装到履带框架12上，其中所述枢销被连接到被支承在履带框架12上的适当的托架44A和42A上。托架44A也可以用于安装气缸22。连杆40的第二端部通过枢销46在链条箱的相对侧以可枢转方式安装到链条箱20上。连杆42的第二端部通过枢销48在链条箱的相对侧以可枢转方式安装到链条箱20上。如图13A和图13B中所示，连杆40和42每一个均具有两个臂部。连杆42具有在链条箱20上的销48上枢转的适当的轴毂(hub)49。
连杆40和42枢转以引导及支承链条箱。当需要收缩链条箱20或者使传动链轮19远离图1中所示的其工作位置移动时手动移动链条箱20。可以看出链条箱20的各侧上均有链轮19。链轮19由连接到液压系统8A中的液压电动机56驱动。
链条箱20中的内部链条驱动内部链轮，以使输出轴19A旋转并驱动链轮19。链轮上的驱动凸缘58与形成于履带10的内部上的凸缘57相接合(图1和图2)。
连杆42具有保持安装托架52的横向构件51，如图13A中具体所示，并且还在图1、图2、图10和图12中示出。托架52被固定以与连杆42一起移动，并且具有位于中央的槽缝53，在图13A中可以看出。螺栓54螺纹连接到履带框架12内或者以其它方式固定到履带框架12，并且所述螺栓对准槽缝53。在图10、图12以及图1和图2中可以看出，当链条箱20位于工作或履带驱动位置处时，螺栓54延伸通过槽缝53。如图1、图10和图12中所示，链条箱20和链轮19通过托架52保持在工作位置。托架52的中央部抵靠履带框架12的顶部被夹住并通过适当的螺母和垫圈保持在螺栓54上，或者以某些其它的方式固定在图1、图10和图12中所示的位置。
当链条箱20要缩回时，螺栓54上的螺母被移走，并且链条箱20可以随着被连杆40和42进行引导而移动到其在图2中所示的位置。
止动托架60(见图11)被设置在框架12上，并且当螺栓54上的螺母被向下拧紧时，所述止动托架对准以将链条箱或动力传动箱20支承在其工作位置处。螺栓54上的螺母可以被安全可靠地拧紧，使得所述螺母将不会被震松。在链条箱的工作位置处，链轮19和凸缘58保持抵靠履带，以支承履带并提供履带驱动。
可以看出连杆40和42将链条箱的相对侧支承在适当的枢销上，以对链条箱20提供稳定性并在履带中提供足够的支承和张力。
张紧辊18呈弧形的运动会提供以一角度相对于车辆的前轴和尾轴成矢量的力。如果某物进入履带辊与履带之间，则止动销32会限制张紧辊18的运动，以确保履带在使用期间将不会被迫使变得松弛到足以从履带辊上脱落。当止动销32被移走时，张紧辊18可以缩回而使履带10松弛(图8)，并且链条箱20或用于传动链轮19的其它支架也可以缩回，用以增加可得到的履带松弛量。致动器或气缸22由于受到控制的压力源而设置有液压系统，以保持履带中所需的张力。最大的压力由减压阀设定，其中所述减压阀将确保橡胶履带10不会过度张紧。
尽管已参考优选实施例说明了本发明，然而本领域普通技术人员将会意识到在不偏离本发明的本质和范围的前提下可以做出形式及细节上的变更。
权利要求
1.一种用于车辆的驱动履带支架，所述驱动履带支架包括在前后方向上延伸的支承框架、位于所述支承框架上用以引导环形履带的多个导向辊，所述导向辊包括可动张紧辊，所述张紧辊被定位成以锐角相对于前后方向移动，以在所述导向辊上沿着相对于所述前后方向成锐角的矢量在环形履带中产生张力。
2.根据权利要求1所述的驱动履带支架，其中所述张紧辊被安装在托架、用于将所述托架连接到所述履带框架上的枢轴、以及用于使所述托架绕着所述枢轴移动以通过沿着所述矢量作用的力提供张力的控制致动器上。
3.根据权利要求2所述的驱动履带支架，其中所述控制致动器包括液压致动器和液压回路，所述液压回路向所述致动器提供已知的、大体均匀的压力，以使所述环形履带中保持已知的张力。
4.根据权利要求3所述的驱动履带支架，其中所述液压回路具有用于控制施加到所述致动器上的最大压力的减压阀。
5.根据权利要求2所述的驱动履带支架，还包括止动构件，所述止动构件限制所述托架绕着其枢轴在一方向上的移动量，用以释放所述环形履带中的张力。
6.根据权利要求1所述的驱动履带支架，其中具有履带驱动轮，所述履带驱动轮用于在所述履带框架与所述张紧辊相对的端部处驱动所述环形履带；具有安装及驱动所述履带驱动轮的输出轴的传动箱；以及连杆机构，所述连杆机构用于相对于所述履带框架以可移动方式支承所述传动箱，以使所述传动箱和履带驱动轮移动到使所述环形履带上的张力减小的缩回位置。
7.根据权利要求6所述的驱动履带支架，其中所述传动箱被支承在可释放的固定位置，用以通过所述履带驱动轮驱动所述环形履带，并且托架用于以可释放方式将所述传动箱保持在其固定位置处，并且进行释放以使所述传动箱移动到其缩回位置。
8.根据权利要求6所述的驱动履带支架，其中支承所述传动箱的所述连杆机构包括一对枢转连杆，各所述枢转连杆具有可枢转地安装到所述支承框架上的第一端部以及可枢转地安装到所述传动箱上的第二端部。
9.一种用于支承及安装用于车辆的环形履带框架的支承框架，所述支承框架在前后方向上延伸，在所述支承框架上用于引导环形履带的导向件包括导向辊，所述框架上的驱动器用于绕着所述框架在一路径上驱动所述环形履带，臂部的一端枢转到所述支承框架，并且所述臂部具有安装在相对端的所述导向辊，所述臂部可从工作位置移动到缩回位置，致动器用于使所述臂部在其缩回位置与工作位置之间移动，所述导向辊和所述履带接合，以通过位于其工作位置的臂部在所述履带中产生张力。
10.根据权利要求9所述的支承框架，其中所述致动器包括液压致动器以及液压回路，所述液压回路向所述致动器提供已知的、大体均匀的压力，以使所述环形履带中保持已知的张力。
11.根据权利要求10所述的支承框架，其中还包括可拆卸止动构件，所述可拆卸止动构件限制所述臂部绕着其枢轴从其工作位置朝着其缩回位置枢转的量，所述可拆卸止动构件可被拆卸以允许所述臂部移动到其缩回位置。
12.根据权利要求11所述的支承框架，其中具有履带驱动轮，所述履带驱动轮用于在与所述导向辊隔开的位置处驱动所述支承框架上的履带；具有输出轴的传动箱；以可驱动方式安装在所述输出轴上的履带驱动轮；以及连杆机构，所述连杆机构用于相对于所述支承框架以可移动方式支承所述传动箱，以使所述传动箱和履带驱动轮移动到使所述履带上的张力减小的缩回位置。
13.根据权利要求12所述的支承框架，其中所述传动箱被支承在可释放的固定位置，用以通过所述履带驱动轮驱动所述环形履带，并且托架以可释放方式将所述传动箱保持在其固定位置处，并且进行释放以使所述传动箱移动到其缩回位置。
14.根据权利要求11所述的支承框架，其中所述臂部以可枢转方式安装在支承托架上，所述可拆卸止动件包括支承在所述臂部上的可拆卸销，当所述臂部从其工作位置朝着其缩回位置移动时，所述销与所述支承托架的一部分相接合。
全文摘要
一种设置成将橡胶履带(10)支承在适当的导向辊(13、18、19)上的履带框架或底架(12)。张紧辊(18)在履带(10)的内部被设置为导向辊(13、18、19)的一部分并被安装在枢转托架(24)上。托架(24)使张紧辊(18)移动到工作位置以在履带(10)中产生张力。致动器(22)利用施加到致动器(22)的受控压力在托架(24)上提供已知力，以使张紧辊(18)移动到其工作位置。用于履带(10)的传动链轮(19)被安装到传动箱(20)上，所述传动箱通过枢转连杆(40、42)被安装到履带框架(12)上，使得传动箱(20)和传动链轮(19)可以保持在工作位置及远离履带(10)缩回。张紧辊(18)的位置通过提供用于限制张紧辊(18)可以缩回的量的止动件(32、30)在使用期间保持在所设定的缩回极限内。
文档编号B62D55/14GK1972838SQ200580015012
公开日2007年5月30日 申请日期2005年5月4日 优先权日2004年5月12日
发明者拉里·E·奥尔布赖特, 丹·弗雷德里克, 罗德尼·科赫, 安德鲁·A·韦哈斯勒 申请人:克拉克设备公司