專利名稱：具有剛性安裝的支重輪的轉(zhuǎn)向底盤結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于底盤轉(zhuǎn)向架(bogie)的支重輪(track roller),且更特別地,涉及剛性地安裝的支重輪。
背景技術(shù)：
如在美國專利7，025，429 (見圖6)中舉例說明的那樣，傳統(tǒng)上是提供具有用于吸收沖擊和改善重量分布的懸掛元件的底盤支重輪和轉(zhuǎn)向架。這種實(shí)踐在擴(kuò)展至鄰近傳動(dòng)鏈輪的支重輪時(shí)會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)鏈輪的損壞和可避免的磨損。此外，在負(fù)荷狀態(tài)下，后傳動(dòng)鏈輪拉緊履帶以在前進(jìn)方向上推進(jìn)履帶，拉緊履帶，并且基本上消為最接近傳動(dòng)鏈輪的支重輪設(shè)置昂貴的懸掛裝置的需要
發(fā)明內(nèi)容
在此公開的是一種底盤，其可以包括靠近或鄰近后傳動(dòng)鏈輪的剛性安裝輪。其余的輪和轉(zhuǎn)向架可以被柔性地懸掛。相比之下，其中，剛性安裝輪可以用來改善車輛重量在履帶上的分布，減少底盤上的零部件的數(shù)量，增強(qiáng)防止碎片進(jìn)入傳動(dòng)鏈輪的齒區(qū)域的保護(hù)，并降低對(duì)最終傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的地面或沖擊載荷。


圖I為可以利用本發(fā)明的車輛的圖示；圖2為利用本發(fā)明的車架和底盤的一部分的側(cè)視圖；圖3為底盤的未相對(duì)于車架旋轉(zhuǎn)的部分的側(cè)視圖；圖4為圖3的底盤的相對(duì)于車架旋轉(zhuǎn)的部分的側(cè)視圖；圖5為底盤的側(cè)視圖；以及圖6為如在美國專利7，025, 429中公開的現(xiàn)有底盤的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式圖I是可以利用本發(fā)明的工作車輛的視圖。圖示推的土機(jī)10包括駕駛室20、車體30、主車架40和履帶架(track frame)組件100。圖2圖示了履帶架組件100的一部分以及主車架40的一部分和后傳動(dòng)鏈輪50的側(cè)視圖，后傳動(dòng)鏈輪50經(jīng)由變速箱(未顯示)剛性地連接到主車架40。如圖所示，底盤100可以包括履帶架組件200，具有第一或固定部分200a和第二或移動(dòng)部分200b ;惰輪轉(zhuǎn)向架臂210，在支點(diǎn)211處樞轉(zhuǎn)地連接到移動(dòng)部分200b ;惰輪215，在216處可旋轉(zhuǎn)地連接到惰輪轉(zhuǎn)向架臂210的第一端210a ;第一柔性墊212，連接到惰輪轉(zhuǎn)向架臂210的第二端210b ;第一小型轉(zhuǎn)向架臂214，在樞軸213處可樞轉(zhuǎn)地連接在惰輪轉(zhuǎn)向架臂210的第二端210b處。還圖示是第一輪轉(zhuǎn)向架臂220，在第一端220a處樞轉(zhuǎn)地連接到樞轉(zhuǎn)軸221處的固定部分200a ;第二柔性墊222，連接到第一輪轉(zhuǎn)向架臂220的第二端220b ;第二小型轉(zhuǎn)向架臂224，在樞轉(zhuǎn)軸223處樞轉(zhuǎn)地連接到第一輪轉(zhuǎn)向架臂220的第二端220b。該圖示還包括第二輪轉(zhuǎn)向架臂230，在第一端230Aa樞轉(zhuǎn)地連接到樞轉(zhuǎn)軸231處的固定部分200a ;第三柔性墊232，連接到第二輪轉(zhuǎn)向架臂230的第二端230b ;第三小型轉(zhuǎn)向架臂234，在樞轉(zhuǎn)軸233處樞轉(zhuǎn)地連接到第二輪轉(zhuǎn)向架臂230。兩個(gè)輪217可以以常規(guī)方式可旋轉(zhuǎn)地連接到小型轉(zhuǎn)向架臂214、224和234中的每一個(gè)，并且圍繞其各自的軸線215’旋轉(zhuǎn)。柔性連接件212,222和232可以由彈性材料制成，并且如描述的那樣，可以按照慣例連接到惰輪轉(zhuǎn)向架臂210、第一輪轉(zhuǎn)向架臂220、第二輪轉(zhuǎn)向架臂230和固定部分。固定柔性墊212’、222’和232’可以類似地連接到固定部分200a，并且被定位為使得在第二端210b、220b和230b移動(dòng)更靠近固定部分200a時(shí)與它們各自匹配 柔性墊212、222和232的接觸最大化。此外，柔性墊212’、222’、232’也可以由彈性材料制成。如圖所示，固定輪300在固定輪旋轉(zhuǎn)軸301處可旋轉(zhuǎn)地連接到履帶架200，其中固定輪旋轉(zhuǎn)軸301相對(duì)于履帶架200剛性定位。如圖5所示，底盤100還包括履帶101。請(qǐng)注意，在附圖中只圖示一個(gè)履帶架組件200，因?yàn)樵谲囕v10的另一側(cè)的履帶架組件200可以是圖示的履帶架200的等同映象。如在圖2、圖3和4中圖示，履帶架200和主車架40可以經(jīng)由樞轉(zhuǎn)軸201可樞轉(zhuǎn)地連接。如圖所示，傳動(dòng)鏈輪50可以經(jīng)由最終傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(final drive)(未顯示)和常規(guī)殼體結(jié)構(gòu)(沒有具體圖示)可旋轉(zhuǎn)地連接到主車架40，并且可以圍繞相對(duì)于主車架40具有固定位置的軸線51旋轉(zhuǎn)。履帶架200可以可滑動(dòng)地連接到支撐桿(未圖示)。支撐桿(未圖示)可以在履帶架200之間的中途可樞轉(zhuǎn)地連接到主車架40，并且可以將每個(gè)履帶架200圍繞樞轉(zhuǎn)軸201的旋轉(zhuǎn)角度范圍到例如±3°的最大角度范圍。在車輛沿地面的不規(guī)則區(qū)域移動(dòng)時(shí)，輪轉(zhuǎn)向架臂220、230以及惰輪轉(zhuǎn)向架臂210可以根據(jù)地形和車輛10的重量的需要在它們各自的軸221、231和211上樞轉(zhuǎn)。此外，由于車輛10的重量導(dǎo)致履帶鏈110彎曲并與地面的輪廓一致，因此所連接的輪217圍繞其各自的軸線218旋轉(zhuǎn)，并且小型轉(zhuǎn)向架臂214、224、234圍繞其各自的軸線213、223、233樞轉(zhuǎn)，以適應(yīng)不規(guī)則性。如圖2所示，由于固定輪300可以具有相對(duì)于履帶架200剛性地固定的軸301，因此固定輪300可以不相對(duì)于履帶架200彎曲，以適應(yīng)地面的輪廓。此外，固定輪300可以盡可能切實(shí)可行地靠近傳動(dòng)鏈輪50放置。固定輪300到傳動(dòng)鏈輪50的靠近可以允許固定輪300防止相當(dāng)大數(shù)量的碎片達(dá)到傳動(dòng)鏈輪，因?yàn)楣潭ㄝ喭鶗?huì)在其與傳動(dòng)鏈輪50接觸之前粉碎和清除這些碎片。固定輪300也可以減小由傳動(dòng)鏈輪50承擔(dān)的重量和沖擊載荷的量，因?yàn)楣潭ㄝ?00由于其鄰近傳動(dòng)鏈輪50而能夠承受該位置的任何載荷中的很大部分。如圖2所示，樞轉(zhuǎn)軸201的軸線和傳動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)軸線51可以被放置為使得它們距離地面近似相等的距離，即Y1 Y2。這樣的布置允許固定輪300和傳動(dòng)鏈輪50之間的距離最小并且導(dǎo)致如上所述的重量分布的改善。圖4圖示了處于相對(duì)于主車架的3°最大角度位置處的履帶架，即在減小固定輪300的外半徑Rl和傳動(dòng)鏈輪50的外半徑R2之間的距離的3°方向。(注圖2和3顯示履帶架處于相對(duì)于主車架0°的角位置處。圖2顯示Rl和R2)。在本發(fā)明的這個(gè)示例性實(shí)施例中，如圖4中所示，處于圖示的最大角度位置處的Rl和R2之間的使固定輪300和傳動(dòng)鏈輪50之間不干擾的最小距離Xmin可以在3厘米至6厘米的范圍中。因此，履帶架200、車架40和傳動(dòng)鏈輪50可以被設(shè)計(jì)為使得處于3°的最大角度位置處的Dl和D2之間的距離是3和6厘米之間。這樣的設(shè)計(jì)可以在處于0°的角度位置處的Rl和R2之間產(chǎn)生最小的切實(shí)可行的距離。如上所述和如圖3所示，每當(dāng)履帶架200相對(duì)主車架40圍繞樞轉(zhuǎn)軸201旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定輪旋轉(zhuǎn)軸301可以相對(duì)于傳動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸線51移動(dòng)。如前所述，對(duì)于該示例性實(shí)施例，履帶架200和主車架40之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以被限制到例如±3°的預(yù)定角度范圍。因此，為了盡可能切實(shí)可行地靠近傳動(dòng)鏈輪50放置固定輪300，固定輪300可以被放置為使得當(dāng)主車架40和履帶架110之間的相對(duì)夾角處于該相對(duì)夾角的沿減小固定輪300和傳動(dòng)鏈輪50之間的距離的方向的最大值(例如，3° )處時(shí)，固定輪300避免干擾傳動(dòng)鏈輪50的運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)示例性實(shí)施例中，當(dāng)主車架40和履帶架2 00之間的相對(duì)夾角處于其3°的最大值時(shí)，固定輪300的外徑Dl和傳動(dòng)鏈輪50的外徑D2之間的最小實(shí)際距離Dmin可以在3厘米至6厘米之間。因此，假設(shè)履帶架200和主車架40之間的相對(duì)夾角是在圖4的角度C處的近似0°，則在圖4中的最小實(shí)際距離D-可以等于(a2+b2-(2ab)XCos(C-3° ))1/2-(Dl+D2)/2。使用正弦定律和/或余弦定律可以確定所有未定的角度和長度。請(qǐng)注意,用于除了這個(gè)示例性實(shí)施例以外的配置的最小實(shí)際距離可以在任何較大范圍處，包括在大于或小于0°的任何值的最大角度值處的大于0厘米的值。雖然已經(jīng)描述了優(yōu)選實(shí)施例，但將會(huì)明白，在不背離本發(fā)明的如在附后權(quán)利要求中限定的保護(hù)范圍的情況下可以進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種底盤，包括 履帶架； 惰輪轉(zhuǎn)向架臂，該惰輪轉(zhuǎn)向架臂可樞轉(zhuǎn)地連接到履帶架； 惰輪，該惰輪可旋轉(zhuǎn)地連接到惰輪轉(zhuǎn)向架； 輪轉(zhuǎn)向架臂，該輪轉(zhuǎn)向架臂可樞轉(zhuǎn)地連接到履帶架； 輪轉(zhuǎn)向架，該輪轉(zhuǎn)向架可樞轉(zhuǎn)地連接到輪轉(zhuǎn)向架臂； 可旋轉(zhuǎn)地連接到輪轉(zhuǎn)向架的輪； 傳動(dòng)鏈輪；和 固定的支重輪，該支重輪鄰近傳動(dòng)鏈輪并可旋轉(zhuǎn)地連接到車軸，該車軸剛性地安裝到履帶架。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的底盤，還包括主車架，該主車架具有主車架樞轉(zhuǎn)軸，履帶架在主車架樞轉(zhuǎn)軸上相對(duì)于主車架樞轉(zhuǎn)，主車架樞轉(zhuǎn)軸具有軸線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的底盤，其中傳動(dòng)鏈輪具有傳動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)軸線，傳動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)軸線和主車架樞轉(zhuǎn)軸的軸線處于離履帶架組件的底部近似相等的垂直距離處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的底盤，其中履帶架相對(duì)主車架樞轉(zhuǎn)的最大角度為約3度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的底盤，還包括用于固定的支重輪的外徑和用于傳動(dòng)鏈輪的外徑，其中在履帶架和主車架之間的最大相對(duì)夾角處，用于固定的支重輪的外徑和用于傳動(dòng)鏈輪的外徑之間的距離在3厘米和6厘米的范圍內(nèi)。
6.一種具有底盤的工作車輛,包括 具有后樞轉(zhuǎn)軸的主車架； 履帶架，該履帶架在后樞轉(zhuǎn)軸處可樞轉(zhuǎn)地連接到主車架，該履帶架具有預(yù)定旋轉(zhuǎn)限度； 可樞轉(zhuǎn)地連接到履帶架的惰輪轉(zhuǎn)向架臂； 可旋轉(zhuǎn)地連接到惰輪轉(zhuǎn)向架臂的第一端的惰輪； 可樞轉(zhuǎn)地連接到履帶架的輪轉(zhuǎn)向架臂； 可樞轉(zhuǎn)地連接到輪轉(zhuǎn)向架臂的小型轉(zhuǎn)向架； 可旋轉(zhuǎn)地連接到小型轉(zhuǎn)向架的支重輪； 履帶； 后傳動(dòng)鏈輪，具有旋轉(zhuǎn)軸線并可旋轉(zhuǎn)地連接到主車架；和 后支重輪，該后支重輪剛性地安裝到履帶架并鄰近后傳動(dòng)鏈輪，該后支重輪具有相對(duì)履帶架固定的旋轉(zhuǎn)軸線，當(dāng)履帶架已經(jīng)沿減小后支重輪和后傳動(dòng)鏈輪之間的距離的方向旋轉(zhuǎn)到所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)限度時(shí)，后支重輪以可忽略不計(jì)的距離與后傳動(dòng)鏈輪隔開。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工作車輛，其中在履帶組件的一側(cè)，后傳動(dòng)鏈輪的所述旋轉(zhuǎn)軸線和后樞轉(zhuǎn)軸處于離履帶鏈近似相等的垂直距離處，其中后支重輪和后傳動(dòng)鏈輪兩者在該履帶組件的該側(cè)物理地接觸履帶鏈。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工作車輛，其中所述可忽略不計(jì)的距離包括3毫米至6毫米范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工作車輛，其中所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)限度是±3°角或更小的范圍。
全文摘要
本發(fā)明公開一種底盤，可以包括靠近或鄰近后傳動(dòng)鏈輪的剛性安裝輪。其余的輪和轉(zhuǎn)向架可以被柔性地懸掛。
文檔編號(hào)B62D55/15GK102756765SQ20121005882
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者蒂莫西·D·沃德瑞奇 申請(qǐng)人:迪爾公司