Конструкция кареточной ходовой части с жестко установленным опорным катком гусеницы

Конструкция кареточной ходовой части с жестко установленным опорным катком гусеницы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее описание изобретения относится к опорным каткам гусеницы для кареток ходовой части и более конкретно к жестко установленным опорным каткам гусеницы.

Уровень техники

Обычно обеспечивают опорные катки гусеницы и каретки ходовой части подвешивающими элементами для поглощения удара и улучшения распределения веса, как описано в патенте США 7025429 (см. фиг.6). Такая практика применительно к опорным каткам гусеницы, расположенным рядом с ведущей звездочкой, может привести к повреждению и лишнему изнашиванию ведущей звездочки. Более того, в нагруженных состояниях задняя ведущая звездочка тянет гусеницу для продвижения гусеничного трактора по направлению вперед, протаскивая гусеницу натянутой и, по существу, исключая необходимость обеспечения опорного катка, самого ближнего к ведущей звездочке, с дорогостоящей подвеской.

Раскрытие изобретения

Предложена ходовая часть, которая может включать в себя жестко установленный опорный каток около или смежно задней ведущей звездочке. Остальные опорные катки и каретки могут быть гибко подвешены. Сравнительно жестко установленный опорный каток может, в том числе, служить для улучшения распределения веса транспортного средства по гусенице, уменьшения количества частей в ходовой части, увеличения защиты от грязи, проходящей в область зубьев ведущей звездочки, и уменьшения нагрузок от земли или удара на конечную передачу.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой изображение транспортного средства, в котором может использоваться изобретение;

Фиг.2 представляет собой вид сбоку рамы и участка ходовой части, использующей изобретение;

Фиг.3 представляет собой вид сбоку участка ходовой части, который не поворачивается относительно рамы;

Фиг.4 представляет собой вид сбоку участка ходовой части по фиг.3, который поворачивается относительно рамы;

Фиг.5 представляет собой вид сбоку ходовой части; и

Фиг.6 представляет собой вид сбоку ходовой части по предшествующему уровню техники, раскрытой в патенте США 7025429.

Описание предпочтительного варианта осуществления

Фиг.1 представляет собой изображение рабочего транспортного средства, в котором может применяться изобретение. Показанный бульдозер 10 включает в себя кабину 20, кузов 30, основную раму 40 и узел 100 рамы гусеницы.

На фиг.2 показан вид сбоку части узла 100 рамы гусеницы, а также части основной рамы 40 и заднего узла 50 привода ведущей звездочки, жестко прикрепленного к основной раме 40 посредством коробки передач (не показана). Как показано, ходовая часть 100 может включать в себя: узел 200 рамы гусеницы, имеющий первую или неподвижную часть 200а и вторую или подвижную часть 200b; рычаг 210 каретки направляющего катка, прикрепленный с возможностью поворота к подвижной части 200b в точке 211 поворота; направляющий каток 215, прикрепленный с возможностью вращения к первому концу 210а рычага 210 каретки направляющего катка 216; первую гибкую подушку 212, прикрепленную ко второму концу 210b рычага 210 каретки направляющего катка; первый рычаг 214 малой каретки, прикрепленный с возможностью поворота на втором конце 210b рычага 210 каретки направляющего катка на оси поворотной 213. Также показан первый рычаг 220 каретки опорного катка, прикрепленный с возможностью поворота на первом конце 220а к неподвижной части 200а на поворотном валу 221; вторая гибкая подушка 222, прикрепленная ко второму концу 220b первого рычага 220 каретки опорного катка; второй рычаг 224 малой каретки, прикрепленный с возможностью поворота ко второму концу 220b первого рычага 220 каретки опорного катка на поворотной оси 223. Изображение дополнительно иллюстрирует второй рычаг 230 каретки опорного катка, прикрепленный с возможностью поворота на первом конце 230а к неподвижной части 200а на поворотном валу 231; третью гибкую подушку 232, прикрепленную ко второму концу 230b второго рычага 230 каретки опорного катка; третий рычаг 234 малой каретки, прикрепленный с возможностью поворота ко второму рычагу 230 каретки опорного катка на поворотном валу 233. Два опорных катка 217 могут быть прикреплены с возможностью вращения к каждому из рычагов 214, 224 и 234 малых кареток обычным образом и вращаться вокруг их соответствующих осей 215'. Гибкие соединители 212, 222 и 232 могут быть выполнены из эластомерного материала и могут быть обычным образом прикреплены к рычагу 210 каретки направляющего катка и первому и второму рычагам 220, 230 кареток опорных катков и неподвижной части, как описано. Неподвижные гибкие подушки 212', 222' и 232' могут быть аналогичным образом прикреплены к неподвижной части 200а и расположены таким образом, что контакт увеличен до максимума с их соответствующими сопрягающимися гибкими подушками 212, 222 и 232, когда вторые концы 210b, 220b и 230b перемещаются ближе к неподвижной части 200а. Кроме того, гибкие подушки 212', 222' и 232' также могут быть выполнены из эластомерного материала. Как показано, прикрепленный опорный каток 300 прикреплен с возможностью вращения к раме 200 гусеницы на оси 301 вращения прикрепленного опорного катка, при этом ось 301 вращения прикрепленного опорного катка жестко расположена относительно рамы 200 гусеницы. Как показано на фиг.5, ходовая часть 100 также включает в себя гусеницу 101. Следует отметить, что только один узел 200 рамы гусеницы показан на чертежах, так как рама 200 гусеницы с другой стороны транспортного средства 10 может представлять собой идентичное отражение показанной рамы 200 гусеницы.

Как показано на фиг.2, 3 и 4, рама 200 гусеницы и основная рама 40 могут быть соединены с возможностью поворота посредством поворотного вала 201. Как показано, ведущая звездочка 50 может быть соединена с возможностью вращения с основной рамой 40 посредством конечной передачи (не показана) и обычной конструкции корпуса (конкретно не показан) и может вращаться вокруг оси 51, имеющей фиксированное положение относительно основной рамы 40. Рама 200 гусеницы может быть соединена с возможностью скольжения с опорной балкой (не показана). Опорная балка (не показана) может быть соединена с возможностью поворота с основной рамой 40 посередине между рамами 200 гусениц и может ограничивать угловой диапазон поворота для каждой рамы 200 гусеницы вокруг поворотного вала 201 до максимального углового диапазона, например ±3°.

Когда транспортное средство перемещается по неровным областям земли, рычаги 220, 230 каретки опорного катка, а также рычаг 210 каретки направляющего катка могут качаться на их соответствующих осях 221, 231 и 211 в соответствии с требованиями рельефа и веса транспортного средства 10. Кроме того, прикрепленные опорные катки 217 вращаются вокруг их соответствующих осей 218, а рычаги 214, 224, 234 малой каретки поворачиваются вокруг их соответствующих осей 213, 223, 233 таким образом, чтобы приспосабливаться к неровностям, когда вес транспортного средства 10 вызывает изгиб гусеничной цепи 110 и соответствие контурам земли.

Как показано на фиг.2, прикрепленный опорный каток 300 может не сгибаться относительно рамы 200 гусеницы для приспосабливания к контурам земли, так как он может иметь ось 301, которая жестко закреплена относительно рамы 200 гусеницы. Кроме того, прикрепленный опорный каток 300 может быть расположен настолько близко, насколько возможно, к ведущей звездочке 50. Близость прикрепленного опорного катка 300 к ведущей звездочке 50 может обеспечить для прикрепленного опорного катка 300 возможность предотвращения попадания существенного количества грязи в ведущую звездочку, так как прикрепленный опорный каток будет стремиться размельчить и удалить такую грязь до ее контакта с ведущей звездочкой 50. Прикрепленный опорный каток 300 также может уменьшить величину веса и ударной нагрузки, воспринимаемую ведущей звездочкой 50, так как он может быть способен воспринимать существенную часть какой-либо нагрузки в том месте благодаря его близости к ведущей звездочке 50.

Как показано на фиг.2, ось поворотного вала 201 и ось 51 вращения ведущей звездочки могут быть расположены таким образом, что они приблизительно равно удалены от земли, т.е. Y1≈Y2. Такое расположение обеспечивает минимальное расстояние между прикрепленным опорным катком 300 и ведущей звездочкой 50 и приводит к улучшенному распределению веса, как описано выше.

На фиг.4 показана рама гусеницы в максимальном угловом положении 3° относительно основной рамы, т.е. 3° в направлении, которое уменьшает расстояние между внешним радиусом R1 прикрепленного опорного катка 300 и внешним радиусом R2 ведущей звездочки 50. (Следует отметить, что на фиг.2 и 3 показана рама гусеницы в угловом положении 0° относительно основной рамы. На фиг.2 показаны R1 и R2). В этом иллюстративном варианте осуществления изобретения минимальное расстояние X_min, как показано на фиг.4, между R1 и R2 в максимальном угловом положении, показанном для отсутствия взаимодействия между прикрепленным опорным катком 300 и ведущей звездочкой 50, может составлять от 3 до 6 сантиметров. Таким образом, рама 200 гусеницы, основная рама 40 и ведущая звездочка 50 могут быть выполнены таким образом, что расстояние между D1 и D2 составляет от 3 до 6 сантиметров в максимальном угловом положении 3°. Такая конструкция может привести к минимальному выполнимому расстоянию между R1 и R2 в угловом положении 0°.

Как описано выше и показано на фиг.3, ось 301 вращения прикрепленного опорного катка может перемещаться относительно оси 51 вращения ведущей звездочки всякий раз, когда рама 200 гусеницы поворачивается относительно основной рамы 40 вокруг поворотного вала 201 качания. Как описано выше, поворотное движение между рамой 200 гусеницы и основной рамой 40 для этого иллюстративного варианта осуществления может быть ограничено до заданного углового диапазона, например, ±3°. Таким образом, для того, чтобы расположить прикрепленный опорный каток 300 настолько близко, насколько возможно, к ведущей звездочке 50, прикрепленный опорный каток 300 может быть расположен таким образом, что он исключает препятствование перемещению ведущей звездочки 50, когда относительный угол между основной рамой 40 и рамой 110 гусеницы находится в его максимуме (например, 3°) в направлении, которое уменьшает расстояние между прикрепленным опорным катком 300 и ведущей звездочкой 50. В этом иллюстративном варианте осуществления минимально возможное расстояние D_min между внешним диаметром D1 прикрепленного опорного катка 300 и внешним диаметром D2 ведущей звездочки 50 может составлять от 3 до 6 сантиметров, когда относительный угол между основной рамой 40 и рамой 200 гусеницы находится в его максимуме 3°. Таким образом, предполагая, что относительный угол между рамой 200 гусеницы и основной рамой 40 составляет приблизительно 0° при угле С на фиг.4, минимально возможное расстояние D_min на фиг.4 может равняться (a2+b2-(2ab)×Cos(C-3°))^1/2-(D1+D2)/2. Все неопределенные углы и длины могут быть определены, используя теорему синусов и/или теорему косинусов. Следует отметить, что минимально возможное расстояние для конфигураций, отличных от этого иллюстративного варианта осуществления, может находиться в любом большем диапазоне, который включает значения, большие чем 0 сантиметров при максимальном угле с любым значением, большим или меньшим чем 0°.

После описания предпочтительного варианта осуществления становится понятно, что могут быть выполнены различные изменения, не выходящие за рамки объема изобретения, определенного в приложенной формуле изобретения.

1. Ходовая часть, содержащая: раму гусеницы; рычаг каретки направляющего катка, прикрепленный с возможностью поворота к раме гусеницы; направляющий каток, прикрепленный с возможностью вращения к каретке направляющего катка; рычаг каретки опорного катка, прикрепленный с возможностью поворота к раме гусеницы; каретку опорного катка, прикрепленную с возможностью поворота к рычагу каретки; опорный каток, прикрепленный с возможностью вращения к каретке опорного катка; ведущую звездочку; прикрепленный опорный каток гусеницы, смежный ведущей звездочке и прикрепленный с возможностью вращения к оси, жестко установленной на раме гусеницы; и основную раму с поворотным валом, на котором поворачивается рама гусеницы относительно основной рамы, при этом поворотный вал основной рамы имеет ось.

2. Ходовая часть по п.1, в которой ведущая звездочка имеет ось вращения ведущей звездочки, при этом ось вращения ведущей звездочки и ось поворотного вала основной рамы расположены приблизительно на одинаковом вертикальном расстоянии от нижней части узла рамы гусеницы.

3. Ходовая часть по п.2, в которой максимальный угол, на который поворачивается рама гусеницы относительно основной рамы, составляет приблизительно 3°.

4. Ходовая часть по п.2, дополнительно включающая в себя внешний диаметр для прикрепленного опорного катка гусеницы и внешний диаметр для ведущей звездочки, при этом расстояние между внешним диаметром для прикрепленного опорного катка гусеницы и внешним диаметром для ведущей звездочки составляет от 3 сантиметров до 6 сантиметров при максимальном относительном угле между рамой гусеницы и основной рамой.

5. Рабочее транспортное средство, имеющее ходовую часть, содержащее: основную раму с задним поворотным валом; раму гусеницы, прикрепленную с возможностью поворота к основной раме на заднем поворотном валу и имеющую заданный предел поворота; рычаг каретки направляющего катка, прикрепленный с возможностью поворота к раме гусеницы; направляющий каток, прикрепленный с возможностью вращения к первому концу рычага каретки направляющего катка; рычаг каретки опорного катка, прикрепленный с возможностью поворота к раме гусеницы; малую каретку, прикрепленную с возможностью поворота к рычагу каретки опорного катка; опорный каток гусеницы, прикрепленный с возможностью вращения к малой каретке; гусеницу; заднюю ведущую звездочку, имеющую ось вращения и прикрепленную с возможностью вращения к основной раме; и задний опорный каток гусеницы, жестко установленный на раме гусеницы и смежно задней ведущей звездочке, при этом задний опорный каток гусеницы имеет ось вращения, которая закреплена относительно рамы гусеницы, причем задний опорный каток гусеницы расположен на незначительном расстоянии от задней ведущей звездочки, когда рама гусеницы повернута на заданный предел поворота в направлении, которое уменьшает расстояние между задним опорным катком гусеницы и задней ведущей звездочкой.

6. Транспортное средство по п.5, в котором ось вращения и задняя поворотная ось расположены приблизительно на одинаковых вертикальных расстояниях от гусеничной цепи на стороне узла гусеницы, на которой как задний опорный каток гусеницы, так и задняя ведущая звездочка физически контактируют с гусеничной цепью.

7. Транспортное средство по п.5, в котором незначительное расстояние составляет от 3 до 6 миллиметров.

8. Транспортное средство по п.5, в котором заданный предел поворота представляет собой диапазон угла ±3 градуса или меньше.