履帶軌和用于履帶軌的板的制作方法
【專利摘要】履帶軌和用于履帶軌的板，板包括：第一端；第二端；在第一和第二端之間延伸的縱向軸線；與縱向軸線垂直延伸的輥道軸線；和設(shè)置在第一和第二端之間的中間部分。中間部分包括沿著輥道軸線設(shè)置的輥接合部分，中間部分包括四個相繼的面，當從與縱向軸線大致垂直的方向觀察時，四個相繼的面形成平行四邊形，四個面中的兩個面相對于縱向軸線成銳角設(shè)置。
【專利說明】履帶軌和用于履帶軌的板
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年5月24日提交的美國臨時申請61/827，259的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過弓I用并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及采掘鏟和挖掘機的領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及用于采掘鏟和挖掘機的履帶軌。

【背景技術(shù)】
[0004]在采掘設(shè)備諸如采掘鏟和挖掘機中，履帶軌用于采掘設(shè)備的移動。履帶軌包括單獨鏈節(jié)(也稱為“板”)，所述單獨鏈節(jié)聯(lián)接在一起以形成無端鉸接軌。軌板接合地面且支撐一排輥，隨著軌被驅(qū)動，所述一排輥沿著輥道軸線接合軌板。采掘設(shè)備的重量由與輥接合的特定軌板支承。對于采掘設(shè)備的移動，重載荷通過輥傳遞到軌板，并且這樣的載荷可使軌板尤其是繞輥道軸線磨損、變形或扭曲。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)一種構(gòu)造，用于履帶軌的板包括:第一端；第二端；在所述第一端和所述第二端之間延伸的縱向軸線；與所述縱向軸線垂直延伸的輥道軸線；和被設(shè)置在所述第一端和所述第二端之間的中間部分。所述中間部分包括沿著所述輥道軸線設(shè)置的輥接合部分，所述中間部分包括四個相繼的面，當從與所述縱向軸線大致垂直的方向觀察時，所述四個相繼的面形成平行四邊形，所述四個面中的兩個面相對于所述縱向軸線成銳角設(shè)置。
[0006]根據(jù)另一種構(gòu)造，用于履帶軌的板包括:第一端；第二端；在所述第一端和所述第二端之間延伸的縱向軸線；與所述縱向軸線垂直延伸的輥道軸線；和中間部分，所述中間部分與所述第一端及所述第二端一體地形成，并且所述中間部分被設(shè)置在所述第一端和所述第二端之間。所述中間部分包括沿著所述輥道軸線設(shè)置的輥接合部分，所述中間部分包括相對于所述縱向軸線成銳角設(shè)置的至少一個面。
[0007]根據(jù)另一種構(gòu)造，履帶軌包括聯(lián)接在一起的第一板和第二板，所述第一板和所述第二板中的每一個包括:第一端；第二端；在所述第一端和所述第二端之間延伸的縱向軸線；與所述縱向軸線垂直延伸的輥道軸線；和被設(shè)置在所述第一端和所述第二端之間的中間部分。每個中間部分包括沿著所述輥道軸線設(shè)置的輥接合部分。每個中間部分還包括相對于所述縱向軸線成銳角設(shè)置的傾斜面。所述第一板的所述傾斜面沿著與所述第一板及所述第二板的縱向軸線平行地延伸的軸線至少部分地重疊所述第二板的所述傾斜面。
[0008]通過考慮詳細的描述和附圖，本發(fā)明的其它方面將變得明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的包括履帶軌的采掘設(shè)備的局部透視圖。
[0010]圖2是圖1的履帶軌的放大局部側(cè)面，示出繞驅(qū)動鏈輪成角的軌板。
[0011]圖3是圖1的履帶軌的放大局部側(cè)視透視圖，示出接合軌板的一排輥。
[0012]圖4是圖1的履帶軌的放大局部頂視透視圖，示出接合軌板的所述一排輥。
[0013]圖5是與圖4類似的放大局部頂視透視圖，示出軌板上的輥接合部分。
[0014]圖6是處于成角構(gòu)造的傳統(tǒng)軌板的透視圖。
[0015]圖7是與圖6類似的透視圖，示出磨損和變形的軌板。
[0016]圖8是圖1的軌板在非成角和未磨損狀態(tài)下的頂視圖。
[0017]圖9是圖8的軌板中的一個的側(cè)視透視圖。
[0018]圖10是圖8的軌板的頂視透視圖，示出處于成角構(gòu)造的軌板。
[0019]圖11是與圖10類似的透視圖，示出磨損和變形的軌板。
[0020]圖12是與圖8類似的頂視圖，示出處于非成角和未磨損狀態(tài)下的相鄰的軌板的重疊面。
[0021]在詳細地解釋本發(fā)明的任何實施例之前，應(yīng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用并不限于下列說明書中闡明的或附圖中圖示的部件的構(gòu)造和布置的細節(jié)。本發(fā)明能夠具有其它實施例且能夠以各種方式實施或執(zhí)行。另外，需理解的是，本文所使用的措辭和術(shù)語是出于說明目的，并且不應(yīng)被視為限制性的。

【具體實施方式】
[0022]圖1是包括用于移動的一對履帶軌110的采掘設(shè)備100諸如采掘鏟或挖掘機的局部透視圖。每個履帶軌I1包括單獨鏈節(jié)或“板” 120，所述單獨鏈節(jié)或“板” 120例如經(jīng)由樞轉(zhuǎn)銷(未示出)聯(lián)接或鏈接在一起，以形成無端鉸接軌。
[0023]參照圖2-5和圖8-12，鏈節(jié)120分別經(jīng)由陰構(gòu)件122和陽構(gòu)件124而被聯(lián)接在一起。陰構(gòu)件122和陽構(gòu)件124每一個包括延伸穿過構(gòu)件122、124的相應(yīng)的孔126、128。當陰構(gòu)件122中的一個的孔126與相鄰的板120的陽構(gòu)件124中的一個的孔128對準時，將銷(未示出)通過孔126、128插入以樞轉(zhuǎn)地鏈接板120且因此形成無端鉸接軌。板120接合地面(未示出)且從下面支撐一排輥130 (圖1、圖3、圖4)。
[0024]參照圖1，在這排輥130的端部處，板120繞驅(qū)動鏈輪、惰輪或滾筒140成角。驅(qū)動鏈輪140驅(qū)動軌110以便移動采掘設(shè)備100。隨著軌110由鏈輪140驅(qū)動，輥130在軌110的接合地面的板120上滾動。
[0025]參照圖3-5，隨著軌110被驅(qū)動，輥130沿著輥道軸線150接合板120。每個板120包括:限定第一聯(lián)接部分160的第一端；限定第二聯(lián)接部分170的第二端；和在第一聯(lián)接部分160和第二聯(lián)接部分170之間延伸的中間部分180。板120的中間部分180接合輥130。如圖5圖示，中間部分180包括沿著輥道軸線150的輥接合部分190。在圖示的構(gòu)造中，中間部分180還包括與輥道軸線150相鄰的一對凸起的對準引導(dǎo)件200，所述一對凸起的對準引導(dǎo)件200用于將輥130相對于板120對準，且所述一對凸起的對準引導(dǎo)件200接合驅(qū)動鏈輪140。在其它構(gòu)造中，省略對準引導(dǎo)件200中的至少一個。板120的輥接合部分190支承采掘設(shè)備100的重量。在采掘設(shè)備100的移動或操作期間，重載荷通過輥130傳遞到板130。這樣的載荷可能使板120磨損、變形或扭曲。
[0026]在一些構(gòu)造中，板120由錳鋼也稱為哈德菲爾德鋼(Hadfield steel)制成。錳鋼的名義成分按重量計包括近似0.8%至近似1.25%的碳、近似11%至近似15%的錳和其余的鐵及雜元素和雜質(zhì),諸如上至約0.06%的磷、上至約0.03%的硫、上至約0.80%的硅、上至約1.2%的鉻、上至約2%的鑰和/或上至約1.00%的其它合金元素。在其它構(gòu)造中，板120由其它適當?shù)牟牧现T如，合金鋼制成。
[0027]在采掘設(shè)備的重量下，軌板諸如板120可能塑性變形或應(yīng)變，潛在地導(dǎo)致金屬流動諸如擠出，并且由此形成稱為“趾甲(toe nail)”的楔形幾何形狀。實施過多的趾甲會導(dǎo)致在輥道軸線的端部處與相鄰的板進行干涉或結(jié)合的金屬流動，特別是當板處于成角構(gòu)造中時。干涉會在趾甲中引起裂紋并在板的聯(lián)接部分上施加高應(yīng)力，從而導(dǎo)致樞轉(zhuǎn)銷、銷耳和其它驅(qū)動部件的粗糙接合和過早磨損。
[0028]為了避免趾甲干涉的問題，傳統(tǒng)板上的趾甲常常在它們開始與軌的操作干涉之前被修整。沿著輥道軸線利用空氣電弧切割，然后通過磨削粗糙的邊緣來實施修整。而且，常常將在銷孔周圍的倒角磨削以消除由于金屬流動引起的裂紋。然而，修整趾甲和銷孔周圍的倒角會是昂貴且耗時的。
[0029]圖6和圖7示出具有軌板220的傳統(tǒng)軌210。為了避免趾甲干涉問題，板220被鏈接在一起，其中顯著的間隙或空隙230在對應(yīng)的中間部分224之間延伸。在圖示的構(gòu)造中，當板220處于成角或包繞構(gòu)造時，在中間部分224之間的間隙230是近似37mm。隨著板220通過在采掘設(shè)備100的重量下連續(xù)使用而被磨損且變形，間隙230減小。在圖7中，圖示的間隙230減小至近似23mm。間隙230限制在任何給定時間與輥130相接觸的板220的數(shù)目，并且因此傳統(tǒng)板220在板220之間分配采掘設(shè)備100的載荷上并不是有效的。此夕卜，隨著輥130接合板220，間隙230產(chǎn)生起伏或顛簸的騎行。為了大致避免或防止起伏或顛簸騎行，當板220以線性構(gòu)造延伸以便接合地面并支撐輥130時，間隙230應(yīng)充分小。另一方面，當板220包繞惰輪或滾筒140時，間隙230應(yīng)充分大以大致避免金屬流動諸如結(jié)合的有害效應(yīng)。然而，傳統(tǒng)軌板220未能滿足這些相矛盾的目的。
[0030]圖1-5和圖8-12圖示的軌板120克服上文相對于圖6和圖7中的傳統(tǒng)軌板220描述的間隙問題。例如，如圖8和圖12所圖示，每個板120都限定縱向軸線240，該縱向軸線240在第一聯(lián)接部分160和第二聯(lián)接部分170之間延伸且大致垂直于輥道軸線150。參考圖8-12，在圖示的構(gòu)造中，當沿與縱向軸線240大致垂直且與輥道軸線150垂直的方向從上面觀察時，第一聯(lián)接部分160和第二聯(lián)接部分170之間的中間部分180包括四個相繼的面250、260、270、280。第一面250和第三面270彼此平行地延伸。第二面260和第四面280由抵接對準引導(dǎo)件200來限定，并且也彼此平行且平行于輥道軸線150地延伸。第一面250和第三270每一個都相對于縱向軸線240成銳角延伸。在圖示的構(gòu)造中，角度是約36°。在其它構(gòu)造中，銳角Θ的范圍是從約15°至約45°、從約15°至約40°、從約30°至約45°或從約30°至約40°。其它構(gòu)造包括不同的范圍和值。在圖示的構(gòu)造中，當沿與縱向軸線240大致垂直且與輥道軸線150垂直的方向從上面觀察時，中間部分180類似于平行四邊形。在圖示的構(gòu)造中，面250和270大致彼此對準或平行地延伸。在其它構(gòu)造中，面250和270是上至約15。失準。此外，在一些構(gòu)造中，面250、270中的一個或兩個由一個或更多個弧形部分組成。在圖示的構(gòu)造中，所有的面250、260、270、280以圓角相互連接。在其它構(gòu)造中，并非所有的面250、260、270、280(例如沒有面)以圓角或外圓角相互連接。在圖示的構(gòu)造中，中間部分180經(jīng)由鑄造與第一聯(lián)接部分160和第二聯(lián)接部分170 —體地形成。
[0031]板120連同在它們之間延伸的間隙或空隙290鏈接在一起。當板120處于成角且未磨損狀態(tài)下(圖10)時，中間部分180之間的間隙290是近似36mm，類似于圖6圖示的傳統(tǒng)軌板220的間隙230。同樣地，當板120處于成角且磨損狀態(tài)下(圖11)時，中間部分180之間的間隙290與在圖7中看到的傳統(tǒng)軌板220的間隙230相當(例如，近似23mm)。
[0032]參照圖12，在非成角且未磨損狀態(tài)下，在圖示的構(gòu)造中的間隙290是近似2.85英寸(與例如在非成角未磨損狀態(tài)諸如圖12的狀態(tài)下的傳統(tǒng)板上近似3.75英寸的間隙290對照)。在一些構(gòu)造中，圖12中圖示的構(gòu)造中的間隙290在近似2.8英寸和2.9英寸之間。其它構(gòu)造包括不同的范圍。
[0033]繼續(xù)參照圖12，在非成角且未磨損狀態(tài)下，在圖示構(gòu)造中的面250和270之間橫向延伸的距離292是近似2.3英寸。在一些構(gòu)造中，圖12所示的圖示構(gòu)造的距離292在近似
2.1英寸和2.5英寸之間。其它構(gòu)造包括不同的范圍。
[0034]繼續(xù)參照圖12，當沿著與板120的縱向軸線240大致平行延伸的軸線300觀察時，圖示構(gòu)造中的相鄰的板120的面250、270至少部分地重疊。因此，當板120處于線性構(gòu)造中時，在未磨損和磨損兩種狀態(tài)下，輥130在無顯著中斷或間隔的大致連續(xù)的基礎(chǔ)上維持與板120接觸。也就是，與傳統(tǒng)板220相比，板120的輥接合部分190被間隙290中斷到更低的程度。這幫助在板120之間更有效地分布采掘設(shè)備100的載荷，并且特別是在采掘設(shè)備100的高行進速度下提供更平穩(wěn)的騎行。在其它構(gòu)造中，相鄰的板120的面250、270在不實質(zhì)重疊的情況下在相應(yīng)的點處接觸軸線300。在還有其它構(gòu)造中，相鄰的板120的面250,270與軸線300稍微分離比傳統(tǒng)軌板220的間隙230小的距離。在一些構(gòu)造中，相鄰的板的面250、270與軸線300稍微分離小于I英寸的距離。在一些構(gòu)造中，僅隨著板120磨損，面250、270開始沿著軸線300重疊。
[0035]參照圖2-5和圖8-12，板120還包括沿著中間部分180成圖案布置的錘擊墊310。錘擊墊310是吸收來自采掘設(shè)備100和輥130的磨損的耐磨部件。其它構(gòu)造不包括錘擊墊310。
[0036]參照圖9，在圖示的構(gòu)造中，中間部分180沿著第一聯(lián)接部分160和/或第二聯(lián)接部分170的至少一個側(cè)面330通過至少一個彎曲倒角表面340過渡到平面320中。在一些構(gòu)造中，中間部分180沿著中間部分180的四個或更多個側(cè)面通過多個倒角表面340過渡到第一聯(lián)接部分160和第二聯(lián)接部分170兩者中。
[0037]參照圖2、圖8和圖9，在圖示的構(gòu)造中，對準引導(dǎo)件200突出到滾筒140的凹進350 (圖2)中。對準弓I導(dǎo)件200包括頂表面360 (圖8和圖9)，該頂表面360大于傳統(tǒng)對準引導(dǎo)件(例如，與圖6所示的對準引導(dǎo)件200相比)。隨著沿著中間部分180的材料沿著軸線150磨損時，圖示構(gòu)造中的對準引導(dǎo)件200并非盡快(或基本根本不)磨損。對準引導(dǎo)件200經(jīng)歷比中間部分180小的接觸壓力和金屬流體。
[0038]雖然已經(jīng)參照某些優(yōu)選的實施例詳細地描述了本發(fā)明，但是在如所描述的本發(fā)明的一個或更多個獨立方面的范圍和精神內(nèi)存在變體和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種用于履帶軌的板，所述板包括: 弟觸;
A-Ap ~.上山
弟.~-? ； 在所述第一端和所述第二端之間延伸的縱向軸線； 與所述縱向軸線垂直延伸的輥道軸線；和 被設(shè)置在所述第一端和所述第二端之間的中間部分，所述中間部分包括沿著所述輥道軸線設(shè)置的輥接合部分，所述中間部分包括四個相繼的面，當從與所述縱向軸線大致垂直的方向觀察時，所述四個相繼的面形成平行四邊形，其中所述四個面中的兩個面相對于所述縱向軸線成銳角設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于履帶軌的板，其中所述四個面中的兩個面平行于所述輥道軸線對準。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于履帶軌的板，其中所述中間部分與所述第一端及所述第二端一體地形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于履帶軌的板，其中所述銳角在近似15度和45度之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于履帶軌的板，其中所述銳角是近似36度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于履帶軌的板，其中所述輥接合部分包括錘擊墊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于履帶軌的板，其中所述四個面以圓角連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于履帶軌的板，其中所述第一端和所述第二端中的每一個包括陽構(gòu)件和陰構(gòu)件，所述陽構(gòu)件和所述陰構(gòu)件中的每一個包括接納銷的孔。
9.一種用于履帶軌的板，所述板包括: 弟觸；
A-Ap ~.上山
弟.~-? ； 在所述第一端和所述第二端之間延伸的縱向軸線； 與所述縱向軸線垂直延伸的輥道軸線；和 中間部分，所述中間部分與所述第一端及所述第二端一體地形成，并且所述中間部分被設(shè)置在所述第一端和所述第二端之間，所述中間部分包括沿著所述輥道軸線設(shè)置的輥接合部分，所述中間部分包括相對于所述縱向軸線成銳角設(shè)置的至少一個面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于履帶軌的板，其中所述板包括四個相繼的面，當從與所述縱向軸線垂直的方向觀察時，所述四個相繼的面形成平行四邊形。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于履帶軌的板，其中所述板包括相對于所述縱向軸線成銳角設(shè)置的兩個面。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于履帶軌的板，其中銳角在近似15度和45度之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于履帶軌的板，其中所述銳角是近似36度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于履帶軌的板，其中所述第一端和所述第二端中的每一個包括陽構(gòu)件和陰構(gòu)件，所述陽構(gòu)件和所述陰構(gòu)件中的每一個包括接納銷的孔。
15.一種履帶軌，包括: 聯(lián)接在一起的第一板和第二板，所述第一板和所述第二板中的每一個包括: 弟觸；
A-Ap ~.上山
弟.~-? ； 在所述第一端和所述第二端之間延伸的縱向軸線； 與所述縱向軸線垂直延伸的輥道軸線；和 被設(shè)置在所述第一端和所述第二端之間的中間部分，所述中間部分包括沿著所述輥道軸線設(shè)置的輥接合部分，所述中間部分還包括相對于所述縱向軸線成銳角設(shè)置的傾斜面； 其中所述第一板的所述傾斜面沿著與所述第一板及所述第二板的縱向軸線大致平行地延伸的軸線至少部分地重疊所述第二板的所述傾斜面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的履帶軌，其中在所述兩個傾斜面之間沿著所述輥道軸線存在間隙。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的履帶軌，其中當所述第一板和所述第二板處于成角和未磨損狀態(tài)下時，所述間隙是近似36mm。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的履帶軌，其中所述中間部分沿著所述第一端的側(cè)面通過彎曲倒角表面過渡到平面中。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的履帶軌，其中所述銳角在15度和45度之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的履帶軌，其中所述第一端和所述第二端中的每一個包括陽構(gòu)件和陰構(gòu)件，所述陽構(gòu)件和所述陰構(gòu)件中的每一個包括接納銷的孔。
【文檔編號】B62D55/21GK104176141SQ201410224901
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月24日
【發(fā)明者】約瑟夫·J·科爾韋爾, 肯·惠勒 申請人:哈尼施費格爾技術(shù)公司