专利名称：液压式履带张紧装置、履带张紧方法和履带式工程机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种液压式履带张紧装置、履带张紧方法和履带式工程机械。
背景技术：
在工程机械中，为了克服恶劣的露天作业环境和多变的路况，特别是凹凸不平的道路和碎石地面的作用场地等，工程机械通常采用履带式的行走机构，例如履带式起重机、履带式挖掘机和履带式推土机等，而履带式的行走机构通常设置有液压式的液压式履带张紧装置。液压式履带张紧装置是履带式的行走机构的重要组成部分，要求能够适应复杂多变的路况和工程机械的行驶状态，其性能好坏对履带式的工程机械的行驶性能有很大影 响。目前，液压式履带张紧装置有多种形式，中国发明专利申请CN1119846A公开了一种张紧履带式行走机构履带的液压式履带张紧设备，该设备主要由两个张紧油缸和多个阀门组成，其中，这两个张紧油缸通过管道互相连接，并通过另外的管道与阀门连接，张紧油缸固定在履带式行走机构的机架上，以及，履带式行走机构的导轮支承在张紧油缸的活塞杆上，其特征为平行于张紧油缸连接一个软弹簧(即蓄能器)，所以，在履带张紧设备开始加载时，在张紧油缸内只产生较小的压力增加。由于工程机械在前进或者驻车作业以及倒车时履带需要的张紧力大小不同，即前进或者驻车作业时履带需要的张紧力相对较小，倒车时履带需要的张紧力相对较大，但是该液压式履带张紧装置对履带提供的张紧力在不同的工作状态下始终保持不变，会导致以下两种情况I、当液压式履带张紧装置对履带的张紧力设置为相对较小而满足前进或者驻车作业的需求时，倒车时由于张紧力较小会导致导向轮受到较大压力而推动张紧油缸的活塞杆缩回，容易造成液压式履带张紧装置内的油压过大，甚至超过液压式履带张紧装置的安全压力而造成工程机械卸荷停机；2、当液压式履带张紧装置对履带的张紧力设置为相对较大而满足倒车的需求时，液压式履带张紧装置对履带始终施加较大的张紧力，履带紧绷，长时间工作容易造成履带磨损，甚至断裂，降低使用寿命。因此，需要一种能够提供适应于不同行驶状态的张紧力的液压式履带张紧装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种液压式履带张紧装置、履带张紧方法和履带式工程机械，该液压式履带张紧装置能够在第一张紧状态下或者第二张紧状态下提供大小不同的张紧力，以满足不同工况下的使用需求。为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种液压式履带张紧装置，该液压式履带张紧装置包括张紧油缸，其中，该液压式履带张紧装置还包括切换阀，该切换阀能够进行切换以使得所述液压式履带张紧装置处于第一张紧状态或第二张紧状态，在所述第一张紧状态下，所述张紧油缸的无杆腔的压力和有杆腔的压力相等，使得所述张紧油缸的活塞杆产生第一张紧力；在所述第二张紧状态下，所述张紧油缸的有杆腔的压力小于无杆腔的压力，使得所述张紧油缸的活塞杆产生第二张紧力，该第二张紧力大于所述第一张紧力。优选地，所述切换阀包括第一开关阀和第二开关阀，所述张紧油缸的无杆腔与第一管路连通，所述第一开关阀旁接在所述第一管路上并且与所述张紧油缸的有杆腔连接，所述张紧油缸的有杆腔通过所述第二开关阀与第二管路连接，该第二管路的压力小于所述第一管路的压力，在所述第一张紧状态下，所述第一开关阀处于打开状态并且所述第二开关阀处于关闭状态；在所述第二张紧状态下，所述第一开关阀处于关闭状态并且所述第二开关阀处于打开状态。优选地，所述切换阀为换向阀，所述张紧油缸的无杆腔与第一管路连通，所述张紧油缸的有杆腔通过所述换向阀选择性地与所述第一管路或者第二管路连通，该第二管路的 压力小于所述第一管路的压力。优选地，所述液压式履带张紧装置还包括控制开关，该控制开关与所述切换阀电连接，能够控制所述切换阀进行切换。优选地，所述液压式履带张紧装置还包括主阀，该主阀的进油口和回油口分别与进油管和回油管连通，所述主阀的第一油口与所述第一管路连通，所述主阀的第二油口与所述第二管路连通。优选地，所述第二管路上连接有背压阀，该背压阀的背压小于所述第一管路的压力。优选地，所述液压式履带张紧装置还包括蓄能器，该蓄能器旁接在所述第一管路上。优选地，所述液压式履带张紧装置还包括压力传感器和控制器，所述压力传感器旁接在所述第一管路上并且与所述控制器电连接，以将所述压力传感器检测到的所述第一管路的压力信号传递给所述控制器，所述控制器与所述主阀电连接，从而根据所述压力传感器的压力信号向所述主阀发送控制信号。优选地，所述液压式履带张紧装置还包括单向阀，该单向阀连接在所述第一管路上，以允许油液从所述主阀的第一油口流向所述张紧油缸的无杆腔和所述切换阀。优选地，所述单向阀为液控单向阀，该液控单向阀的控制口与所述第二管路连通。优选地，所述液压式履带张紧装置还包括溢流阀，该溢流阀连接在所述第一管路上并且位于所述单向阀和所述主阀的第二油口之间。本发明的另一方面提供一种履带张紧方法，该履带张紧方法包括使用张紧油缸对履带进行张紧，其中，在第一张紧状态下，所述张紧油缸的无杆腔的压力和有杆腔的压力相等，使得所述张紧油缸的活塞杆对履带产生第一张紧力；在第二张紧状态下，所述张紧油缸的有杆腔的压力小于无杆腔的压力，使得所述张紧油缸的活塞杆对履带产生第二张紧力，该第二张紧力大于所述第一张紧力。优选地，所述张紧油缸的无杆腔与第一管路连通，使用切换阀使得所述张紧油缸的有杆腔选择性地与所述第一管路或者第二管路连通，该第二管路的压力小于所述第一管路的压力。
本发明的再一方面提供一种履带式工程机械，该履带式工程机械包括液压式履带张紧装置，其中，所述液压式履带张紧装置为上面所述的液压式履带张紧装置。通过上述技术方案，当采用履带式行走机构的工程机械前进或者驻车作业时，液压式履带张紧装置处于第一张紧状态，张紧油缸的无杆腔的压力和有杆腔的压力相等，从而张紧油缸的活塞杆对履带施加较小的第一张紧力；当工程机械倒车时，操作切换阀进行切换，液压式履带张紧装置处于第二张紧状态，张紧油缸的有杆腔的压力小于无杆腔的压力，利用有杆腔和无杆腔的压力差以及面积差，从而张紧油缸的活塞杆对履带施加较大的第二张紧力。再次操作切换阀进行切换，使得液压式履带张紧装置从第二张紧状态切换到第一张紧状态。因此，工程机械处于不同的行驶状态(前进或驻车以及倒车)时，液压式履带张紧装置能够为履带提供相适应的张紧力，使得履带在不同的行驶状态下始终能够保持较好的张紧状态，避免前进或驻车时张紧力过大而导致履带受损，防止倒车时张紧力过小而导致液压式履带张紧装置内的油压过大。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。·
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中图I是本发明的第一实施方式的液压式履带张紧装置的液压原理图；图2是本发明的第二实施方式的液压式履带张紧装置的液压原理图；图3是本发明的第三实施方式的液压式履带张紧装置的液压原理图；图4是本发明的液压式履带张紧装置的张紧油缸在第一张紧状态下的压力状态图；以及图5是本发明的液压式履带张紧装置的张紧油缸在第二张紧状态下的压力状态图。附图标记说明I 张紧油缸2 第一开关阀3 第二开关阀4 主阀5 蓄能器6 压力传感器7 单向阀8 溢流阀9 切换阀10 背压阀11 第一管路12 第二管路P 进油管T 回油管Fl 第一张紧力F2 第二张紧力d0 张紧油缸的直径 dl 活塞杆的直径
具体实施例方式以下结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图I-图3所示为本发明的三种实施方式的液压式履带张紧装置的液压原理图，本发明的一方面提供一种液压式履带张紧装置，该液压式履带张紧装置包括张紧油缸1，其中，该液压式履带张紧装置还包括切换阀9，该切换阀9能够进行切换以使得所述液压式履带张紧装置处于第一张紧状态或第二张紧状态，在所述第一张紧状态下，所述张紧油缸I的无杆腔的压力和有杆腔的压力相等，使得所述张紧油缸I的活塞杆产生第一张紧力Fl ；在所述第二张紧状态下，所述张紧油缸I的有杆腔的压力小于无杆腔的压力，使得所述张紧油缸I的活塞杆产生第二张紧力F2，该第二张紧力F2大于所述第一张紧力Fl。当采用履带式行走机构的工程机械前进或者驻车作业时，液压式履带张紧装置处于第一张紧状态，则张紧油缸I的无杆腔的压力和有杆腔的压力相等，如图4所示，从而张紧油缸I的活塞杆对履带施加较小的第一张紧力F1，若设定无杆腔和有杆腔的压力为P1，张紧油缸的直径为d0，活塞杆的直径为dl，无杆腔对活塞杆产生的向上压力为
权利要求
1.一种液压式履带张紧装置，该液压式履带张紧装置包括张紧油缸(I)，其特征在于，该液压式履带张紧装置还包括切换阀(9)，该切换阀(9)能够进行切换以使得所述液压式履带张紧装置处于第一张紧状态或第二张紧状态，在所述第一张紧状态下，所述张紧油缸(I)的无杆腔的压力和有杆腔的压力相等，使得所述张紧油缸(I)的活塞杆产生第一张紧力(Fl);在所述第二张紧状态下，所述张紧油缸(I)的有杆腔的压力小于无杆腔的压力，使得所述张紧油缸(I)的活塞杆产生第二张紧力(F2)，该第二张紧力(F2)大于所述第一张紧力(Fl)0
2.根据权利要求I所述的液压式履带张紧装置，其特征在于，所述切换阀(9)包括第一开关阀(2)和第二开关阀(3)，所述张紧油缸(I)的无杆腔与第一管路(11)连通，所述第一开关阀(2)旁接在所述第一管路(11)上并且与所述张紧油缸(I)的有杆腔连接，所述张紧油缸(I)的有杆腔通过所述第二开关阀(3)与第二管路(12)连接，该第二管路(12)的压力小于所述第一管路(11)的压力，在所述第一张紧状态下，所述第一开关阀(2)处于打开状态并且所述第二开关阀(3)处于关闭状态；在所述第二张紧状态下，所述第一开关阀(2)处于关闭状态并且所述第二开关阀(3)处于打开状态。
3.根据权利要求I所述的液压式履带张紧装置，其特征在于，所述切换阀(9)为换向阀，所述张紧油缸(I)的无杆腔与第一管路(11)连通，所述张紧油缸(I)的有杆腔通过所述换向阀(9)选择性地与所述第一管路(11)或者第二管路(12)连通，该第二管路(12)的压力小于所述第一管路(11)的压力。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的液压式履带张紧装置，其特征在于，该液压式履带张紧装置还包括控制开关，该控制开关与所述切换阀(9)电连接，能够控制所述切换阀(9)进行切换。
5.根据权利要求2或3所述的液压式履带张紧装置，其特征在于，该液压式履带张紧装置还包括主阀(4)，该主阀(4)的进油口和回油口分别与进油管(P)和回油管(T)连通，所述主阀(4)的第一油口与所述第一管路(11)连通，所述主阀(4)的第二油口与所述第二管路(12)连通。
6.根据权利要求5所述的液压式履带张紧装置，其特征在于，所述第二管路(12)上连接有背压阀(10)，该背压阀(10)的背压小于所述第一管路(11)的压力。
7.根据权利要求5所述的液压式履带张紧装置，其特征在于，该液压式履带张紧装置还包括蓄能器(5 )，该蓄能器(5 )旁接在所述第一管路(11)上。
8.根据权利要求7所述的液压式履带张紧装置，其特征在于，该液压式履带张紧装置还包括压力传感器(6 )和控制器，所述压力传感器(6 )旁接在所述第一管路(11)上并且与所述控制器电连接，以将所述压力传感器(6)检测到的所述第一管路(11)的压力信号传递给所述控制器，所述控制器与所述主阀(4)电连接，从而根据所述压力传感器(6)的压力信号向所述主阀(4 )发送控制信号。
9.根据权利要求5所述的液压式履带张紧装置，其特征在于，该液压式履带张紧装置还包括单向阀(7)，该单向阀(7)连接在所述第一管路(11)上，以允许油液从所述主阀(4)的第一油口流向所述张紧油缸(I)的无杆腔和所述切换阀(9)。
10.根据权利要求9所述的液压式履带张紧装置，其特征在于，所述单向阀(7)为液控单向阀，该液控单向阀的控制口与所述第二管路(12 )连通。
11.根据权利要求9所述的液压式履带张紧装置，其特征在于，该液压式履带张紧装置还包括溢流阀(8)，该溢流阀(8)连接在所述第一管路(11)上并且位于所述单向阀(7)和所述主阀(4)的第二油口之间。
12.一种履带张紧方法，该履带张紧方法包括使用张紧油缸(I)对履带进行张紧，其特征在于，在第一张紧状态下，所述张紧油缸(I)的无杆腔的压力和有杆腔的压力相等，使得所述张紧油缸(I)的活塞杆对履带产生第一张紧力(Fl);在第二张紧状态下，所述张紧油缸(I)的有杆腔的压力小于无杆腔的压力，使得所述张紧油缸(I)的活塞杆对履带产生第二张紧力(F2)，该第二张紧力(F2)大于所述第一张紧力(F1)。
13.根据权利要求12所述的履带张紧方法，其特征在于，所述张紧油缸(I)的无杆腔与第一管路(11)连通，使用切换阀(9 )使得所述张紧油缸(I)的有杆腔选择性地与所述第一管路(11)或者第二管路(12)连通，该第二管路(12)的压力小于所述第一管路(11)的压力。
14.一种履带式工程机械，该履带式工程机械包括液压式履带张紧装置，其特征在于，所述液压式履带张紧装置为根据权利要求1-11中任意一项所述的液压式履带张紧装置。
全文摘要
本发明公开了一种液压式履带张紧装置包括张紧油缸(1)，其中，该液压式履带张紧装置还包括切换阀(9)，该切换阀(9)能够进行切换以使得液压式履带张紧装置处于第一张紧状态或第二张紧状态，在第一张紧状态下，张紧油缸(1)的无杆腔的压力和有杆腔的压力相等，使得张紧油缸(1)的活塞杆产生第一张紧力(F1)；在第二张紧状态下，张紧油缸(1)的有杆腔的压力小于无杆腔的压力，使得张紧油缸(1)的活塞杆产生第二张紧力(F2)，该第二张紧力(F2)大于第一张紧力(F1)。本发明还公开了一种履带张紧方法和履带式工程机械。该液压式履带张紧装置在第一张紧状态下或者第二张紧状态下提供大小不同的张紧力，以满足不同工况下的使用需求。
文档编号B62D55/30GK102717844SQ201210231538
公开日2012年10月10日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者黄峰峰 申请人:中联重科股份有限公司, 中联重科股份有限公司渭南分公司