專利名稱:帶履齒條的履帶板的制作方法
本發(fā)明概括地涉及環(huán)形履帶裝置上的履帶板，尤其涉及具有入土履齒條的履帶板，以帶齒的履齒條提供在堅硬滑溜土質(zhì)地面上的牽引力。
用于建筑和運土的履帶式車輛采用了作為支承和推進車輛的環(huán)形履帶裝置，履帶裝置包含可更換的著地履帶板，履帶板通常具有各種型式的向外伸出的可切入地面的履齒條。履齒條用來切入地面和產(chǎn)生牽引力，使車輛能完成其工作任務(wù)。在某些工作條件下，諸如冰，極其堅硬結(jié)實的地面以及某此巖層和礦石，履帶板履齒條很難足以切入，以產(chǎn)生足夠的牽引力，在這樣的工作條件下，履帶裝置將打滑，作業(yè)車輛將既無能為力又無效。
一種特殊類型的工作條件包含剝離石膏、煤、滑石、冰，永久凍土以及某些石灰石等等。這些材料阻擋了通常的履齒條切入其表面，因此限制了車輛的牽引力，如果沒有足夠的牽引力，剝離機構(gòu)不能破碎和取出材料。用通常的履帶車輛去剝離石膏特別困難，由于其獨特的特性，其中包含沒有裂縫或夾層的整體分層沉積，很少側(cè)向崩落，很高的塑性變形和光滑的抗剪表面。
1926年6月15頒發(fā)給哈爾克內(nèi)斯(O.A.Harkness)的專利號為NO.1，588，549的美國專利公開了一種為防止履帶在一般土壤上打滑的履帶齒片，在此專利中，一種分開的履帶齒片構(gòu)件用螺栓連接到履帶連接座上，履帶齒片有一下伸的橫向伸出部份，用以固定住聯(lián)接座不使履帶縱向滑動。此外，履帶齒片還有下伸的縱向尖鐵，用以防止車輛側(cè)向打滑。
1927年7月12日頒發(fā)給懷特(R.H.White)的專利號為NO.1，635，597的美國專利公開了另一種形式的螺栓連接的履帶齒片。此設(shè)想的主要目的在于提供一容易在聯(lián)接座上裝卸的履帶齒片。此履帶齒片的設(shè)計也為了防止緊固螺栓遭受過份的變形或應(yīng)力。
1933年5月9日頒發(fā)給奧爾森(C.H.Olson)的專利號為NO.1，908，045的美國專利還公開了又一種帶有可更換尖鐵的拖拉機履帶板。此拖拉機履帶板上有許多加強孔，用以裝入各種形式的尖鐵。其意圖是當(dāng)拖拉機在改善了的路面上行駛時，尖鐵可以折掉。
上面所指出的各種履帶齒片將能為車輛在正常類型地面和工作條件下提供牽引力。然而這些齒片在陷入緊硬、光滑的材料，如石膏、滑石、石灰石和某些煤層時看來將都會無效。
一種有代表性的早期的帶有履齒條的履帶板出示在1978年12月5日頒發(fā)給小梅塞爾(T.C.Meisel Jr.)的專利號為NO.4，128，277的美國專利上。該專利的履帶板具有一堅固的履齒條沿履帶板的全寬伸出。這種形式的齒條將能切入大多數(shù)的地面并為履帶式車輛提供所需的牽引力去完成其大多數(shù)的工作任務(wù)。然而，這種型式的履齒條還不能切入硬而滑的地面材料，例如石膏之類中去，因為齒條形成的表面面積太大。當(dāng)裝備了上面所指型式的帶履齒條的履帶板的履帶型車輛，想要在像石膏那樣的地質(zhì)層上進行剝離作業(yè)，裝有齒條的履帶板將在石膏面層上打滑，而車輛將不能完成其剝離作用。通常履帶板的齒條意圖陷入地面和提供牽引力，使工作車輛能完成各種工作功能如推土、清理地面、剝離等等，然而在某些作業(yè)場合下，工作車輛由于其齒條無力入土提供必需的牽引力，因而不能完成其想要完成的作用。剝離石膏巖就是這種工作情況的一個例子。普通的帶齒條履帶板將不能陷入石膏以提供所需的牽引力，而使掘進機能破碎和取出這種物料。
本發(fā)明的方向就是利用一種獨特的帶履齒條的履帶板，因此切入堅硬地質(zhì)，以此使能產(chǎn)生所需的牽引力來克服上面列出的一個或更多的問題。
本發(fā)明的一個方面要為環(huán)形履帶裝置提供一種履帶板包括一大體上為矩形的板體，具有一可與地面接合的板面，一導(dǎo)向端部和第一和第二邊緣部;一履齒條與所述的板體形成整體，并從所述可與地面接合的板面向外延伸，所述履齒條向所述導(dǎo)向部偏移并在跨所述第一和第二邊緣部之間的所述可與地面接合的板面上延伸。
所述履齒條至少有大體上為等間距的四個齒，并跨在所的齒條上，每一是有一導(dǎo)向端部，一尾隨端部和一在所述導(dǎo)向和尾隨端部之間的頂邊，所述的頂邊在一大體上平行于所述第一和第二邊緣的平面上，且以一相對于所述的可與地面接合的板面為銳角從所述導(dǎo)向端部到所述尾隨端部向下傾斜，所述角度在10至30度的范圍內(nèi)。
圖1是為實施本發(fā)明的裝有履齒條履帶板的一環(huán)形履帶裝置的部份示意透視圖。
圖2是裝有齒條履帶板的一實施例的側(cè)視圖。
圖3是大致上沿圖2Ⅲ-Ⅲ線的一裝有齒條的履帶板的一部份，為截面的后視圖。
圖4是大致上沿圖2Ⅳ-Ⅳ線的一裝有齒條的履帶板的前視圖。
圖5是與圖4相似的圖示本發(fā)明的另一不同的裝有齒合的條履帶板前視圖。
圖6是圖4和圖5所示裝有齒條的履帶板在履帶裝置中就位的前視圖。
參看附圖，履帶裝置10包含多個鉸接互聯(lián)的連接座12和多個第一和第二履帶板14，16.第一和第二履帶板14，16.各有一大致為矩形的板體18。板體具有一可與地面接合的板面20，一導(dǎo)向端部22和第一和第二邊緣24，26。履帶板14，16各有一履齒條28與板體18形成整體，并從可與地面接合的板面20外伸。齒條28向各履帶板14，16的導(dǎo)向端部22偏移，并跨結(jié)合板面20在第一和第二邊緣部24，26之間連續(xù)。在履帶裝置10中所有第一履帶板14都大體相似，履帶裝置10中所有第二履帶板也都大體相似。第一履帶板14被連接到挑選出來的履帶連接座12的一個上，第二履帶板16被連接到其它挑選出來的連接座12的一個上。第一和第二履帶板14，16以交替排列方式被連接到連接座12上。
對重約在40，000磅和200，000磅之間的車輛，每一齒條28的總高度“H”的范圍約在2.4到4.5英寸(60到115mm)內(nèi)，若裝有器條的履帶板14，16打算使用到各種尺寸的履帶式車輛上，則齒條28的尺寸“H”對不同尺寸的車輛將不一樣。然而，對于上述重量級的特定車輛，假如這個高度“H”實際上小于2.4英寸(60mm)齒條28一般將不能為車輛提供必需的牽引反作用力以有效地完成工作。如果高度尺寸“H”實際上大于4.5英寸(115mm)，那么履齒條28要完全切入地面將變得困難，而牽引力又將被減少，再則，如果“H”實際上超過4.5英寸(115mm)，齒條28就易于彎曲或斷裂。只要使齒條28的高度尺寸“H”按比例設(shè)定，就完全可能使所述的裝有齒條的履帶板14，16有利地應(yīng)用到重約小于40，000磅，和重約大于2000，000磅的車輛上。
每一齒條28各有多個大體上沿齒條長等間距分開的齒30。履帶板14的各個齒30和履帶板16的各個齒30，其尺寸和形狀都和其相鄰接的齒30大體相似。在圖示的實施例中，第一履帶板14具有偶數(shù)齒30，而第二履帶板16具有奇數(shù)齒30。履帶板14，16上的確切齒數(shù)取決于工作車輛的尺寸和工作應(yīng)用的類型。然而，重要的是履帶板14上的第一齒要相對于履帶板16上的第二齒錯開。這種布置可從圖6明顯看出，即第一履帶板14的相鄰齒30之間的敝開通路被第二履帶板16的齒30所堵塞。這一關(guān)系也可從圖1看出，圖上履帶裝置10的中心線32平分第一履帶板14的齒30間的敝開通路，且同時平分第二履帶板16的中心齒30。
如圖1，2和3詳盡所示，履帶板14，16的每一齒30一般呈三角形，有一導(dǎo)向端部34，一尾隨端部36，和在端部34，36之間的相對尖銳的頂邊38，每一齒30的頂邊38以一銳角“A”向下傾斜，從導(dǎo)向端部34到尾隨端部36朝著可與地面接合板面20。角度“A”最好約在10到30度范圍內(nèi)，圖示的實施例約為20度。角度“A”使得每一齒30遇到的阻力小并將能使齒條28易于切入地面。角度“A”對齒30也產(chǎn)生一種“沉陷打滑”(Sink-Slippage)特性，假如履帶裝置10出現(xiàn)打滑，能保證每個齒30進一步切入地面，因而增加牽引力。如果角度“A”小于10度左右，則齒30將趨向減少穿破地面能力，和將減小“沉陷打滑”特性，如果角度“A”大于30度左右，則頂邊38在導(dǎo)向端部變得太尖，且會過早變鈍和破裂。
如圖3所示，每一齒30有第一和第二側(cè)面40，42，并從導(dǎo)向端部34向尾隨端部36以一角度匯合。這使得頂邊38相對尖削。為了使齒30切入地層表面，重要在頂邊38相對尖削。每一個齒30有一高度“h”約在齒條28高度“H”的百分之四十五至七十五的范圍內(nèi)。假如高度“h”小于高度“H”的百分之四十五左右，則齒30將不能足夠深地切入來提供所需的牽引力。如果高度“h”大于高度“H”的百分之七十五左右，則齒條28在齒30之間變得很薄，齒條28的彎曲強度降低，而當(dāng)齒條28完全切入地面時，牽引力會減少。在圖示的實施例中，高度“h”約為高度“H”的百分之六十。
本題的履帶裝置對于工作在例如石膏、煤、滑石、冰，永久凍土，某些石灰?guī)r之類硬堅打滑土質(zhì)上的履帶式車輛特別有用。本題帶有齒條28的履帶板14，16能陷入這些土質(zhì)和提供需要的牽引力使車輛能完成包括剝離以上列舉的礦藏等各種工作任務(wù)。
用傳統(tǒng)的履帶車輛通常不可能剝離石膏之類的材質(zhì)。傳統(tǒng)的裝有齒條的履帶板將不能切入石膏，車輛無足夠的牽引力推動掘進機通過石膏層并取出和破碎之。因為傳統(tǒng)的履帶板將不能穿破石膏表層，齒片將在其表面上打滑而履帶裝置將旋轉(zhuǎn)而不提供牽引力。
一裝備了本題的帶履齒條的履帶板的履帶式車輛將能剝離石膏，這是由于齒條切入石膏表面，因而提供了所需要的牽引力。作為一個例子一重約200，000磅，裝有寬為28英寸履帶板，帶一英寸寬的履齒條，并有總數(shù)為30的齒條和地面接觸的履帶式車輛將產(chǎn)生每平方英寸約238磅的接觸壓力。以本題帶有齒條的履帶板裝備同樣重200，000磅的車輛將產(chǎn)生每平方英寸約2380磅的接觸壓力(假定每個齒切入0.5英寸和有210個齒與地面相接觸)。這約為由傳統(tǒng)的裝齒條履帶板產(chǎn)生的切入力的十倍。按此增長的切入狀況，牽引力不再單獨依賴于摩擦系數(shù)，而現(xiàn)在同時利用土質(zhì)材料的內(nèi)在強度。
本題的第一和第二履帶板14，16是以第一履帶板14上的齒30相對于第二履帶板16上的齒30交錯的一種交叉方式被連接到連接座12上。這一履帶板14，16和齒30的布置提供了萬一發(fā)生履帶板14，16的任何打滑，兩履帶板14，16在長度上的打滑將不得不發(fā)生在設(shè)有要被齒30抓牢的原來留下的土面之前。如果出現(xiàn)超過兩全履帶板14，16的打滑，所有原來被抓住的土面將被移動，而齒20總有足夠的東西被抓牢和嵌入。
每一齒30上的頂邊38以一銳角從導(dǎo)向端部34向尾隨端部36向下傾斜，以產(chǎn)生導(dǎo)向邊接縫和對履帶板組件10的“沉陷一打滑”特性。這一特性保證在發(fā)生履帶板裝置打滑時，每個齒30將切入面材更深，從而增加了牽引力。
從
和所附權(quán)利要求
的研究中可獲得本發(fā)明的其它的情況、目的和優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)形履帶裝置用的履帶板包括一通常為矩形的履帶板體，履帶板體具有一可與地面接合的板面，一導(dǎo)向端部和第一和第二邊緣部；一履齒條，它與所履帶板體形成一整體，并從所述的可與地面接合的板面外伸，所述的履齒條向所述的導(dǎo)向端部偏位，并跨所述第一和第二邊緣間的所述可與地面接合的板面外伸；所述的履齒條至少具有基本上為等間距的跨所述履齒條的四個齒，每個齒具有一導(dǎo)向端部、一尾隨端部和一在所述導(dǎo)向端和尾隨端部之間的頂邊，所述的頂邊基本上在一平行于所述第一和第二邊緣部的平面上，和以一銳角相對于所述可與地面接合的板面從所述導(dǎo)向端部到尾隨端部向下傾斜，所述的角度在10至30度的范圍之內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的履帶板，其中所述的履齒條具有一高度尺寸，每一所述的齒具有的高度在所述履齒條高度的大約45%至75%的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的履帶板，其中所述的角度為一約20度的角度。
4.一種具有一中心線的履帶裝置包括多個鉸接互聯(lián)的履帶板連接座;多個基個上相似的第一履帶板，每一履帶板各有一可與地面接合的板面和一從所述板面外伸的履齒條，所述的履齒條具有多個基本上等間距跨在所述履齒條上的第一齒，所述的第一履帶板被連接到選擇的所述連接座的一個上;多個基本上相似的第二履帶板，各有一可與地面接合的板面和一從所述板面外伸的履齒條，所述履齒條具有多個基本上為等間距和跨在所述履齒條上的第二齒，所述第二履帶板被連接到另一挑選出來的所述連接座上;所述第一和第二履帶板是以一種用使所述第一齒相對所述第二齒交錯的交替布置方式被連接到所述連接座上，所述第一和第二齒群的每一齒具有一導(dǎo)向端部、一尾隨端部，和一在所述導(dǎo)向端和尾隨端部之間的頂邊，所述頂邊處在基本上平行于所述履帶裝置的中心線的平面上，并以一銳角向所述可與地面接合的板面傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的履帶裝置，其中所述銳角是一在10至30度范圍內(nèi)的角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的履帶裝置，其中所述的銳角是一大約為20度的角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的履帶板裝置，其中所述的履齒條是有一高度尺寸，而所述的齒群有一大約為所述履齒條高度的百分之四十五至七十五范圍內(nèi)的高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的履帶裝置，其中所述的履齒條具有一高度，而所述齒群有一大約為所述履齒條高度的百分之六十的高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的履帶裝置，其中所述履齒條的每一齒有一與每一與其相鄰履齒條的齒基本上相似的尺寸和形狀。
專利摘要
一種履帶式車輛用的履帶裝置具有多個分別不同但連接在一起形成一閉合環(huán)的第一和第二履帶板。第一履帶板具有一帶有第一多個齒的突出齒條，第二履帶板具有一帶有第二多個齒的突出齒條。第一和第二履帶板以一用第一履帶板的齒相對于第二履帶板的齒相交錯的交叉形式布置。然而在某些特殊工作應(yīng)用場合，傳統(tǒng)的齒條履帶板不足以產(chǎn)生所需的地面切入提供所需的充分牽引力，本發(fā)明帶齒條的履帶板將能切入表層和提供所需的牽引力。
文檔編號B62D55/18GK86107278SQ86107278
公開日1987年6月3日 申請日期1986年10月16日
發(fā)明者喬恩斯柯特伯迪克, 保羅托馬斯柯柯南 申請人:卡特皮拉公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan