專利名稱：空轉(zhuǎn)鏈輪組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的空轉(zhuǎn)輪組件，更特別地，涉及用于機(jī)械的牽 引裝置的空轉(zhuǎn)鏈輪組件。
背景技術(shù)：
履帶型機(jī)械通常包括具有多個(gè)聯(lián)鎖的鏈節(jié)的履帶組件，每個(gè)鏈節(jié)聯(lián)接至地面接合 牽引板。相鄰的鏈節(jié)可以通過(guò)橫向設(shè)置的履帶栓互相連接以形成連續(xù)的鏈。套管可以繞履 帶栓設(shè)置并且能夠在履帶栓的表面提供可轉(zhuǎn)動(dòng)的接觸面。套管能夠接合驅(qū)動(dòng)鏈輪轂的一部 分。當(dāng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈輪轂時(shí)，驅(qū)動(dòng)鏈輪轂的齒與套管之間的間隔接合，迫使履帶鏈節(jié) 沿轂的轉(zhuǎn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)，從而推進(jìn)機(jī)械。在很多傳統(tǒng)的履帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，因?yàn)槁膸ф溊@履帶框架轉(zhuǎn)動(dòng)，所以空轉(zhuǎn)輪的表面 能夠接觸每個(gè)鏈節(jié)的上邊緣(或“磨損表面”)，導(dǎo)致特別是當(dāng)鏈節(jié)在空轉(zhuǎn)輪和地面之間轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)每個(gè)鏈節(jié)的上邊緣承受機(jī)械的重量的大部分。該接觸在空轉(zhuǎn)輪的表面和鏈節(jié)的磨損表 面之間產(chǎn)生高摩擦系數(shù)。因此，空轉(zhuǎn)輪和摩損表面之間的任何滑動(dòng)或移動(dòng)可能導(dǎo)致空轉(zhuǎn)輪/ 鏈節(jié)接觸面處的顯著磨損。如果讓這一現(xiàn)象持續(xù)下去，該磨損可能在鏈節(jié)的表面上磨出凹 槽，從而形成一種通常被稱為“扇形磨損”的特別的磨損形式。因此，為了減少由于空轉(zhuǎn)輪/ 履帶鏈節(jié)磨損所產(chǎn)生的維修和替換費(fèi)用，可能需要減少空轉(zhuǎn)輪/履帶鏈節(jié)接觸面處的磨損 的履帶組件設(shè)計(jì)。授權(quán)予Yamamoto等人的美國(guó)專利No. 6883876 (，876專利)中說(shuō)明了用于減少空 轉(zhuǎn)輪/履帶鏈節(jié)磨損的至少一種系統(tǒng)。’ 876專利公開了一種履帶組件，其包括多個(gè)鏈節(jié)構(gòu) 件，其中相鄰的鏈節(jié)構(gòu)件通過(guò)橫向延伸的栓構(gòu)件連接在一起，栓構(gòu)件上安裝有套管構(gòu)件以 便于套管構(gòu)件繞栓構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)。履帶組件還包括具有第一和第二端部的滾子框架，第一和第 二端部包括適于接合套管以減少與履帶鏈節(jié)的磨損表面的接觸的第一和第二空轉(zhuǎn)鏈輪。每 個(gè)鏈輪之間的接觸表面基本是凹形的(或弓形的)以基本適應(yīng)鏈節(jié)套管的形狀和直徑。雖然’ 7 專利的系統(tǒng)可以減少空轉(zhuǎn)輪與履帶鏈節(jié)的表面之間的接觸，從而顯著減 少由于空轉(zhuǎn)輪和履帶鏈節(jié)的接觸面處的摩擦而導(dǎo)致的空轉(zhuǎn)輪和履帶鏈節(jié)磨損，但是它仍會(huì) 產(chǎn)生大量噪聲和振動(dòng)。例如，’ 7 專利的空轉(zhuǎn)鏈輪組件的形狀基本是凹形的。因此，’ 7 專利的空轉(zhuǎn)鏈輪主要被設(shè)計(jì)為在鏈輪齒之間的間隙的根部處接合套管。因此，當(dāng)在不平整 地形上行進(jìn)時(shí)，車輛重量比在平整地形上時(shí)更加劇烈地變化，套管與間隙的根部的接觸的 力通常足以產(chǎn)生顯著的振動(dòng)和噪聲。因此，為了進(jìn)一步降低與履帶型機(jī)械相關(guān)聯(lián)的噪聲和 振動(dòng)，仍需要一種緩沖或減少空轉(zhuǎn)輪與套管接觸的力的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于履帶型機(jī)械的空轉(zhuǎn)輪，包括繞具有基本圓形 的截面的空轉(zhuǎn)輪徑向地設(shè)置的多個(gè)齒。所述多個(gè)齒中的每一個(gè)包括具有基本一致的斜度的 至少一個(gè)齒腹，其中，所述多個(gè)齒的相鄰齒頂之間的距離在能夠與所述空轉(zhuǎn)鏈輪接合的履帶鏈節(jié)的相鄰栓構(gòu)件的中央軸線之間的距離的30%到90%之間。根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種用于履帶型機(jī)械的履帶組件，包括多個(gè)鏈節(jié)構(gòu) 件和多個(gè)栓構(gòu)件，其中每個(gè)栓構(gòu)件能夠?qū)⑾噜彽逆湽?jié)構(gòu)件聯(lián)接在一起以形成履帶鏈。多個(gè) 栓構(gòu)件中的每一個(gè)可以包括繞其圓柱形表面設(shè)置的套管。所述履帶組件還可以包括至少一 個(gè)空轉(zhuǎn)輪，所述至少一個(gè)空轉(zhuǎn)輪包括繞其表面設(shè)置的多個(gè)齒，所述至少一個(gè)空轉(zhuǎn)輪能夠接 合所述套管的一部分并且基本限制所述至少一個(gè)空轉(zhuǎn)輪與所述多個(gè)鏈節(jié)構(gòu)件的表面之間 的接觸，其中所述多個(gè)齒中的一個(gè)或多個(gè)包括具有基本一致的斜度的齒腹。根據(jù)又一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種履帶型機(jī)械，包括用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩輸出的驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)、以及操作地聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)并且能夠響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩輸出而旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng) 鏈輪。所述履帶型機(jī)械還可以包括履帶組件，其包括多個(gè)鏈節(jié)構(gòu)件和多個(gè)栓構(gòu)件，每個(gè)栓構(gòu) 件能夠?qū)⑾噜彽逆湽?jié)構(gòu)件聯(lián)接在一起以形成履帶鏈。多個(gè)栓構(gòu)件中的每一個(gè)可以包括繞其 圓柱形表面設(shè)置的套管。所述履帶組件還可以包括至少一個(gè)空轉(zhuǎn)輪，所述至少一個(gè)空轉(zhuǎn)輪 包括繞其表面設(shè)置的多個(gè)齒，所述至少一個(gè)空轉(zhuǎn)輪能夠接合所述套管的一部分并且基本限 制所述至少一個(gè)空轉(zhuǎn)輪與所述多個(gè)鏈節(jié)構(gòu)件的表面之間的接觸，其中所述多個(gè)齒中的一個(gè) 或多個(gè)包括具有基本一致的斜度的齒腹。


圖1示出根據(jù)所公開的實(shí)施方式的一種示例性的履帶型機(jī)械；圖2示出圖1的根據(jù)所公開的實(shí)施方式的履帶型機(jī)械的履帶組件的示例性的部 分；圖3示出根據(jù)所公開的實(shí)施方式的示例性的空轉(zhuǎn)鏈輪/履帶鏈節(jié)接觸面的放大側(cè) 視圖；圖4示出用于與圖2所示的示例性的履帶組件一起使用的示例性的空轉(zhuǎn)鏈輪的側(cè) 視圖；且圖5示出與所公開的實(shí)施方式一致的一種示例性的空轉(zhuǎn)鏈輪的一部分的透視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出根據(jù)所公開的實(shí)施方式的一種示例性公開的履帶型機(jī)械100。履帶型機(jī) 械100可以是通過(guò)操作“連續(xù)的”履帶型牽引裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)、推進(jìn)、定位和/或操縱的任何機(jī) 械。這種機(jī)械可以包括例如履帶型拖拉機(jī)、滑移式裝載機(jī)、推土機(jī)、挖掘機(jī)、反向鏟、履帶式 裝載機(jī)、前鏟機(jī)、或任何其他類型的可履帶操縱的機(jī)械。履帶型機(jī)械100可以包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 101、安裝在驅(qū)動(dòng)轂103上并且聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)101的驅(qū)動(dòng)鏈輪102、以及通過(guò)驅(qū)動(dòng)鏈輪102 操作地聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)101并且能夠在被驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)101驅(qū)動(dòng)時(shí)推進(jìn)機(jī)械的履帶組件110。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)101可以包括能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩輸出的一個(gè)或多個(gè)部件。例如，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)101 可以包括任何適合類型的內(nèi)燃機(jī)，例如汽油、柴油、天然氣或混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪。替代 地或額外地，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)101可以包括電聯(lián)接至電功率源并且能夠?qū)?lái)自電功率輸出的電能 的至少一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電動(dòng)馬達(dá)。根據(jù)又一種實(shí)施方式，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括流體連 接至液壓泵并且能夠?qū)⒈迷鰤旱牧黧w轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩輸出的液壓馬達(dá)。驅(qū)動(dòng)鏈輪102可以通過(guò)軸(未示出)聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)101，軸可以聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以提供將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)101產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳遞至驅(qū)動(dòng)鏈輪102的接口。例如，驅(qū)動(dòng)鏈輪102可以 固定至(例如焊接、螺栓固定、熱聯(lián)接等)與軸(未示出)相關(guān)聯(lián)的轂103，使得驅(qū)動(dòng)鏈輪 102響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)101產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩而轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)一種實(shí)施方式，驅(qū)動(dòng)鏈輪102可以通過(guò)驅(qū) 動(dòng)軸直接聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。替代地，驅(qū)動(dòng)鏈輪102可以通過(guò)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器(例如齒輪箱、變速 器等)聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)101，使得驅(qū)動(dòng)鏈輪102的轉(zhuǎn)動(dòng)與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)101產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩成比例。驅(qū)動(dòng)鏈輪102可以包括能夠接合履帶組件110的一部分的多個(gè)齒104，使得施加于 驅(qū)動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)力被傳遞至履帶組件110。驅(qū)動(dòng)鏈輪102的齒104可以具有適于接合并轉(zhuǎn) 動(dòng)履帶組件的任何適合的尺寸和形狀。根據(jù)一種實(shí)施方式，相鄰齒104的側(cè)面可以提供用 于接合履帶組件110的圓柱形套管114的基本凹形的布置。履帶組件110可以包括形成機(jī)械100的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的地面接合部分(即“連續(xù)的”履 帶)的多個(gè)部件。履帶組件Iio可以包括具有多個(gè)鏈節(jié)構(gòu)件112的鏈組件111、滾子框架組 件115、諸如空轉(zhuǎn)鏈輪117的至少一個(gè)空轉(zhuǎn)輪，以及多個(gè)滾子118。履帶組件110的上述部 件僅是示例性的，而不意于是限制性的。因此，可以想到，履帶組件110可以包括與上述不 同的和/或額外的部件。例如，履帶組件110還可以包括多個(gè)履帶板119，履帶板119可以 固定至每個(gè)鏈節(jié)構(gòu)件112以為鏈節(jié)構(gòu)件112提供保護(hù)性的有花紋的覆蓋。鏈組件111可以包括聯(lián)接在一起以形成連續(xù)的鏈條接地履帶的多個(gè)鏈節(jié)構(gòu)件 112。例如，相鄰的(例如連續(xù)的)鏈節(jié)構(gòu)件，諸如鏈節(jié)構(gòu)件112a、112b和112c可以通過(guò)多 個(gè)栓構(gòu)件113聯(lián)接在一起，每個(gè)栓構(gòu)件具有設(shè)置在其上的可轉(zhuǎn)動(dòng)的套管114。可轉(zhuǎn)動(dòng)的套管 114可以與驅(qū)動(dòng)鏈輪102接合，驅(qū)動(dòng)鏈輪102在被驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)101驅(qū)動(dòng)時(shí)可以迫使鏈組件111 沿驅(qū)動(dòng)鏈輪102的轉(zhuǎn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)。滾子框架組件115可以包括一個(gè)或多個(gè)軸和/或用于支撐機(jī)械100的大部分重量 的任何其他適合的結(jié)構(gòu)。根據(jù)一種實(shí)施方式，滾子框架組件115可以是機(jī)械100的主框架 或底盤，機(jī)械100的很多部件(例如驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)101、驅(qū)動(dòng)鏈輪102、操作艙等)可以安裝和固 定在滾子框架組件115上。雖然圖1示出履帶型機(jī)械100包括單個(gè)滾子框架組件，但是可 以想到，履帶型機(jī)械100可以包括多個(gè)滾子框架組件。根據(jù)一種實(shí)施方式，履帶型機(jī)械100 可以包括用于與機(jī)械100相關(guān)聯(lián)的每個(gè)履帶組件110的至少一個(gè)滾子框架組件115。滾子框架組件115可以包括第一部分11 和第二部分115b。根據(jù)一種實(shí)施方式， 第一部分11 可以是滾子框架組件115的前端，且第二部分11 可以是滾子框架組件115 的后端。滾子框架組件115的第一部分11 和第二部分11 中的每一個(gè)可以包括空轉(zhuǎn)輪 轂116，空轉(zhuǎn)輪轂116上能夠安裝空轉(zhuǎn)輪，例如空轉(zhuǎn)鏈輪117。滾子框架組件115可以被構(gòu)造成接收多個(gè)滾子118，多個(gè)滾子協(xié)作以提供平臺(tái)，在 履帶型機(jī)械100的行進(jìn)過(guò)程中，滾子框架組件115可以在該平臺(tái)上滾動(dòng)。滾子118可以是 能夠與鏈組件111相互作用以當(dāng)鏈組件111繞滾子框架組件115行進(jìn)時(shí)引導(dǎo)并定位鏈組件 111的任何適合類型的重載車輪。滾子118可以固定至滾子框架組件115的底部以使得每 個(gè)滾子118的一部分基本在由鏈組件111的聯(lián)鎖的鏈節(jié)構(gòu)件112所形成的通道內(nèi)在套管 114上行進(jìn)。如上所述，第一部分11 和第二部分11 中的每一個(gè)可以包括空轉(zhuǎn)輪轂116，空 轉(zhuǎn)鏈輪117可以安裝在空轉(zhuǎn)輪轂上?？辙D(zhuǎn)鏈輪117可以提供繞滾子框架組件115引導(dǎo)鏈組 件111的機(jī)械接口，并且提供用于將鏈組件的位置基本保持在機(jī)械100下方的橫向支撐。例如，如圖1所示，當(dāng)履帶型機(jī)械100向前行進(jìn)時(shí)，與滾子框架組件的第一部分11 相關(guān)聯(lián)的 空轉(zhuǎn)鏈輪117可以接收來(lái)自驅(qū)動(dòng)鏈輪102的鏈組件111并且繞前部11 引導(dǎo)鏈組件111， 將鏈組件111保持就位以便于滾子118接合。類似地，與第二部分11 相關(guān)聯(lián)的空轉(zhuǎn)鏈輪 117可以接收來(lái)自滾子框架組件115下方的滾子118的鏈組件111并且繞第二部分11 引 導(dǎo)鏈組件111，將鏈組件保持就位以便于驅(qū)動(dòng)鏈輪102接合。雖然圖1示出為“上驅(qū)”機(jī)械(即機(jī)械具有升高的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和兩個(gè)空轉(zhuǎn)輪)，可以 想到，與所公開的實(shí)施方式一致的空轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)可以適用于任何履帶型機(jī)械。例如，空轉(zhuǎn)鏈輪 117可以適用于橢圓形履帶機(jī)械，其中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與非驅(qū)動(dòng)輪(在該情況下即空轉(zhuǎn)鏈輪117) 成一直線。因此，空轉(zhuǎn)鏈輪117可以適用于任何履帶型機(jī)械，不管與使用其的機(jī)械相關(guān)聯(lián)的 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的尺寸、類型和結(jié)構(gòu)。如圖2所示，空轉(zhuǎn)鏈輪117可以包括繞空轉(zhuǎn)鏈輪117的周向邊緣121徑向設(shè)置的 多個(gè)齒120。多個(gè)齒120中的每一個(gè)可以包括多個(gè)傾斜的齒腹120a，每個(gè)齒腹120a能夠提 供與鏈節(jié)構(gòu)件112的套管114接合的斜面型表面。這種傾斜的表面使得套管114能夠逐漸 地接合周向邊緣121，從而減少套管114和周向邊緣121的突然接觸可導(dǎo)致的噪聲和振動(dòng)。與多個(gè)齒120中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的齒腹120a可以被設(shè)計(jì)和加工成具有適于減少 套管114與空轉(zhuǎn)鏈輪117的接觸所導(dǎo)致的噪聲和振動(dòng)的任何傾斜值。根據(jù)一種實(shí)施方式，每 個(gè)齒腹120a可以具有一致的傾斜值(即沿著齒腹120a的整個(gè)長(zhǎng)度具有單個(gè)傾斜值)。但 是可以想到，每個(gè)齒腹120a可以被設(shè)計(jì)為具有多個(gè)傾斜值，從而例如當(dāng)套管從齒腹的上部 向靠近周向邊緣121的齒腹下部行進(jìn)時(shí)能夠提供與齒腹120a之間更加漸進(jìn)的接觸面。圖 3提供空轉(zhuǎn)鏈輪117的齒形結(jié)構(gòu)的更具體的示圖。圖3示出齒120和與鏈組件111相關(guān)聯(lián)的鏈節(jié)構(gòu)件112之間的接觸面的放大側(cè)視 圖。如圖3的示例性的實(shí)施方式所示，每個(gè)齒腹120a可以具有基本一致的斜度。通過(guò)提供 具有一致的斜度以及相對(duì)平緩的斜角的齒腹，鏈節(jié)構(gòu)件112的套管114到達(dá)齒腹120a的下 部時(shí)，在離開與齒腹120a的接觸之前就與周向邊緣121接觸。這種過(guò)渡可以防止套管(以 及與其相應(yīng)的一部分機(jī)械重量)與空轉(zhuǎn)輪突然接觸，從而使通常與這種突然接觸相關(guān)聯(lián)的 過(guò)度振動(dòng)和噪聲得到限制或最小化。當(dāng)機(jī)械在不平整的地形上行進(jìn)時(shí)這一點(diǎn)是特別有利 的，此時(shí)橫向和不一致的履帶運(yùn)動(dòng)可能使得機(jī)械底盤更容易受到與機(jī)械在這種地形上行進(jìn) 時(shí)的“跳動(dòng)”和“震動(dòng)”相關(guān)聯(lián)的噪聲、振動(dòng)和磨損。多個(gè)齒120中的每一個(gè)可以均勻地間隔并且可以從周向邊緣121徑向伸出。根據(jù) 一種實(shí)施方式，多個(gè)齒120中的每個(gè)之間的間隔可以由下式定義
其中Cl1表示空轉(zhuǎn)鏈輪117的齒距(即一個(gè)齒的中央與相鄰齒的中央之間的距離) 且(12表示鏈節(jié)構(gòu)件112的節(jié)距(即與鏈節(jié)構(gòu)件112相關(guān)聯(lián)的套管114的中央之間的距離)。 應(yīng)當(dāng)注意，公式1近似地基于例如套管114的周界、套管114之間的距離、鏈節(jié)構(gòu)件112的尺 寸以及履帶組件110的其他類似規(guī)格。因此，可以想到，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下， 多個(gè)齒120中的每一個(gè)之間的間隔可以不同。因此，公式1僅僅是示例性的而不是限制性 的。例如，作為公式1的替代或除公式1之外，多個(gè)齒中的每一個(gè)之間的間隔可以基于履帶組件110中將要使用的鏈節(jié)構(gòu)件的尺寸經(jīng)驗(yàn)地得出。例如，如圖3所示，空轉(zhuǎn)鏈輪117 的齒距可以被定義為使得當(dāng)鏈節(jié)構(gòu)件112與鏈輪齒的齒頂對(duì)中時(shí)，鏈節(jié)構(gòu)件112的每個(gè)套 管114在位于與鏈節(jié)構(gòu)件112對(duì)中的鏈輪齒兩側(cè)的齒腹120a的傾斜部分上接觸空轉(zhuǎn)鏈輪 117。該間隔使得鏈節(jié)構(gòu)件112能夠在齒腹上上下回轉(zhuǎn)，這與傳統(tǒng)的弓形空轉(zhuǎn)輪組件相比提 供了在不平整地形上的更好的運(yùn)動(dòng)靈活性。此外，多個(gè)齒120中的每一個(gè)的傾斜的齒腹使 得每個(gè)套管114能夠更漸進(jìn)地落在周向邊緣121上。換句話說(shuō)，多個(gè)齒120中的每一個(gè)之間的間隔可以被限定為使得多個(gè)齒的相鄰齒 頂之間的距離在能夠與空轉(zhuǎn)輪接合的履帶鏈節(jié)的相鄰栓構(gòu)件的中央軸線之間的距離的預(yù) 定閾值內(nèi)。根據(jù)一種實(shí)施方式，多個(gè)齒120中的每一個(gè)之間的間隔可以被限定為使得多個(gè) 齒的相鄰齒頂之間的距離在能夠與空轉(zhuǎn)輪接合的履帶鏈節(jié)的相鄰栓構(gòu)件的中央軸線之間 的距離的30%到90%之間。根據(jù)另一種實(shí)施方式，多個(gè)齒120中的每一個(gè)之間的間隔可以 被限定為使得多個(gè)齒的相鄰齒頂之間的距離在能夠與空轉(zhuǎn)輪接合的履帶鏈節(jié)的相鄰栓構(gòu) 件的中央軸線之間的距離的60%到70%之間。在又一種實(shí)施方式中，多個(gè)齒120中的每一 個(gè)之間的間隔可以被限定為使得多個(gè)齒的相鄰齒頂之間的距離是能夠與空轉(zhuǎn)輪接合的履 帶鏈節(jié)的相鄰栓構(gòu)件的中央軸線之間的距離的約2/3?？梢韵氲?，空轉(zhuǎn)鏈輪117可以被制造為單個(gè)元件，其中多個(gè)齒120中的每一個(gè)由單 塊材料整體地形成。替代地，如圖4和圖5所示，空轉(zhuǎn)鏈輪117可以由多個(gè)獨(dú)立制造的部件 組裝而成。例如，如圖4所示，空轉(zhuǎn)鏈輪117可以包括空轉(zhuǎn)輪部分123，空轉(zhuǎn)輪部分123具 有用于安裝多個(gè)獨(dú)立的鏈輪齒段125的多個(gè)孔124，每個(gè)鏈輪齒段具有對(duì)應(yīng)于與空轉(zhuǎn)輪123 相關(guān)聯(lián)的孔124的多個(gè)孔。因此，可以通過(guò)使用緊固裝置128(例如螺母和螺栓、機(jī)螺栓、鉚 釘、以及任何其他適合的機(jī)械緊固裝置)將每個(gè)鏈輪齒段125固定至空轉(zhuǎn)輪部分123。替代 地或額外地，一個(gè)或多個(gè)鏈輪齒段125可以使用臨時(shí)或永久性焊接技術(shù)固定至空轉(zhuǎn)輪123。根據(jù)一種示例性的實(shí)施方式，每個(gè)鏈輪齒段125可以包括被設(shè)計(jì)為配合在與空轉(zhuǎn) 輪123相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)凹槽(未示出)中的突緣12fe。突緣12 可以被配置為確保每個(gè)鏈 輪齒段125的正確對(duì)準(zhǔn)。此外，當(dāng)突緣12 正確地定位并固定在空轉(zhuǎn)輪123的凹槽中時(shí)， 突緣12 可以防止鏈輪齒段125的橫向運(yùn)動(dòng)和/或扭轉(zhuǎn)。工業(yè)實(shí)用性與這里所公開和說(shuō)明的實(shí)施方式相一致的履帶組件系統(tǒng)提供了用于解決與履帶 型機(jī)械的底盤相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)、噪聲和磨損的技術(shù)方案。具體來(lái)說(shuō)，這里說(shuō)明的鏈輪齒的傾斜 齒腹設(shè)計(jì)和間隔提供了使得鏈組件111的鏈節(jié)構(gòu)件112能夠基于機(jī)械的負(fù)載分布需求回轉(zhuǎn) 的系統(tǒng)。與此相反，利用弓形滾子的傳統(tǒng)履帶組件主要由于連續(xù)的齒的齒腹所形成的陡峭 的且有些深的凹槽而不允許沿齒腹的運(yùn)動(dòng)。此外，雖然傳統(tǒng)的非鏈輪組件可以允許在不平 整地面的負(fù)載狀況下更加靈活的運(yùn)動(dòng)，但是不能提供用于緩沖套管114落到空轉(zhuǎn)輪的周向 邊緣上的傾斜的接觸面。雖然所公開的實(shí)施方式被說(shuō)明和示出為與履帶型的建筑或礦業(yè)車輛相關(guān)聯(lián)，但是 它也可以適用于希望減輕或消除由于鏈組件與空轉(zhuǎn)輪之間的突然接觸而導(dǎo)致的振動(dòng)、噪聲 和磨損的任何機(jī)械環(huán)境。具體來(lái)說(shuō)，這里所說(shuō)明的鏈輪組件特別有利于依靠空轉(zhuǎn)滑輪或空 轉(zhuǎn)輪來(lái)接合、支撐和引導(dǎo)鏈驅(qū)動(dòng)機(jī)械的機(jī)械系統(tǒng)，因?yàn)樗軌驕p少由于鏈與空轉(zhuǎn)輪的接觸 面處的摩擦而導(dǎo)致的不必要的振動(dòng)、噪聲和磨損。
這里公開的具有空轉(zhuǎn)鏈輪的履帶組件可以具有若干優(yōu)點(diǎn)。例如，這里所說(shuō)明的履 帶組件提供具有傾斜齒腹齒的空轉(zhuǎn)輪，這允許當(dāng)負(fù)載的重量分布在履帶上時(shí)繞空轉(zhuǎn)輪行進(jìn) 的套管沿著斜坡的長(zhǎng)度逐漸地運(yùn)動(dòng)。因此，這里公開的履帶組件能夠顯著地減少與履帶套 管對(duì)圓形空轉(zhuǎn)輪(非鏈輪空轉(zhuǎn)輪)的摩擦和/或撞擊相關(guān)聯(lián)的、以及/或履帶套管沿著一 些傳統(tǒng)的空轉(zhuǎn)輪的陡峭的弓形齒腹相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)、噪聲和磨損。此外，特別是在非平整地形上，與傳統(tǒng)的履帶組件相比，與所公開的實(shí)施方式一致 的履帶組件可以導(dǎo)致操作員的乘坐更平順得多。例如，因?yàn)檫@里說(shuō)明的履帶系統(tǒng)提供傾斜 的、斜坡型的齒，使得當(dāng)作用于牽引裝置的重量變化時(shí)機(jī)械能夠在齒的齒腹之間回轉(zhuǎn)，所以 套管和鏈節(jié)構(gòu)件能夠具有一定的運(yùn)動(dòng)靈活性，使得套管和鏈節(jié)能夠與周圍地形實(shí)現(xiàn)平衡 點(diǎn)。相反的，大多數(shù)傳統(tǒng)的空轉(zhuǎn)鏈輪，例如弓形空轉(zhuǎn)鏈輪使得套管不具有足夠的自由度以分 配重量，這在套管與齒之間的接觸面形成不平衡力。一旦套管從齒之間釋放這些力沒(méi)有對(duì) 抗，導(dǎo)致履帶組件中的大量振動(dòng)和噪聲。此外，這里公開的一些實(shí)施方式公開了一種通過(guò)將多個(gè)鏈輪齒段安裝到共有的空 轉(zhuǎn)輪上來(lái)組裝空轉(zhuǎn)鏈輪的技術(shù)方案。通過(guò)不同的空轉(zhuǎn)鏈輪使用通用的空轉(zhuǎn)輪定制，可以顯 著地減少與生產(chǎn)和采購(gòu)用于不同尺寸和類型的機(jī)械中的每一種的多個(gè)空轉(zhuǎn)鏈輪相關(guān)聯(lián)的 存儲(chǔ)、生產(chǎn)和存貨管理的成本。例如，制造的每個(gè)機(jī)械可以裝備相同的空轉(zhuǎn)輪，不管該機(jī)械 所需要的鏈組件的類型和尺寸如何。在制造后，接著機(jī)械可以定制有適合尺寸的齒段，這比 單個(gè)整體式空轉(zhuǎn)鏈輪具有基本更小的占地面積，從而減小存儲(chǔ)成本。此外，因?yàn)橥瑯拥目辙D(zhuǎn) 輪可以用于每個(gè)機(jī)械，所以，與用于每個(gè)機(jī)械的不同空轉(zhuǎn)輪的制造和生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的成本也 可以被減小或消除。此外，通過(guò)提供允許替換單獨(dú)的齒段的空轉(zhuǎn)輪組件，可以顯著地減少維修成本。例 如，如果在機(jī)械的操作過(guò)程中一個(gè)或多個(gè)齒被磨損或損壞，僅與磨損或損壞的齒相關(guān)聯(lián)的 齒段需要替換，而不需要移除和替換整個(gè)空轉(zhuǎn)輪。因此，與替換整個(gè)空轉(zhuǎn)輪組件相關(guān)聯(lián)的成 本相比，與維修相關(guān)聯(lián)的材料成本可以局限于損壞的齒段。此外，因?yàn)樘鎿Q獨(dú)立的齒段(這 僅需要移除空轉(zhuǎn)輪周邊的若干個(gè)螺栓)所需要的時(shí)間基本上比替換整個(gè)空轉(zhuǎn)輪(這需要移 除履帶組件)所需要的時(shí)間更短，所以這里公開的系統(tǒng)可以減少相關(guān)聯(lián)的機(jī)械故障時(shí)間和 生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)械(100)的空轉(zhuǎn)鏈輪(117)，包括多個(gè)齒(120)，其繞具有基本圓形的截面的空轉(zhuǎn)輪(116)徑向地設(shè)置，所述多個(gè)齒中的 每一個(gè)包括具有基本一致的斜度的至少一個(gè)齒腹(120a)，其中，所述多個(gè)齒的相鄰齒頂之間的距離在能夠與所述空轉(zhuǎn)鏈輪接合的履帶鏈節(jié) (112)的相鄰栓構(gòu)件(113)的中央軸線之間的距離的30%到90%之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空轉(zhuǎn)鏈輪，其中，所述多個(gè)齒的相鄰齒頂之間的距離在所述 履帶鏈節(jié)的相鄰栓構(gòu)件的中央軸線之間的距離的60%到70%之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空轉(zhuǎn)鏈輪，其中，所述多個(gè)齒的相鄰齒頂之間的距離為所述 履帶鏈節(jié)的相鄰栓構(gòu)件的中央軸線之間的距離的約2/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空轉(zhuǎn)鏈輪，其中，所述多個(gè)齒中的每一個(gè)包括基本三角形的 截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空轉(zhuǎn)鏈輪，其中，所述栓構(gòu)件中的每一個(gè)包括繞所述栓構(gòu)件 的圓柱形表面設(shè)置的套管(114)，且其中所述多個(gè)齒的相鄰齒頂之間的距離被限定為使得 當(dāng)所述履帶鏈節(jié)與第一齒的中央對(duì)中時(shí)，與所述履帶鏈節(jié)相關(guān)聯(lián)的套管(114)在與所述第 一齒相鄰的第二齒腹的傾斜表面處與所述空轉(zhuǎn)鏈輪接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空轉(zhuǎn)鏈輪，其中所述栓構(gòu)件中的每一個(gè)包括繞所述栓構(gòu)件的 圓柱形表面設(shè)置的套管(114)，且其中所述多個(gè)齒的相鄰齒頂之間的距離被限定為使得當(dāng) 所述履帶鏈節(jié)與第一齒的中央對(duì)中時(shí)，與所述履帶鏈節(jié)相關(guān)聯(lián)的套管在所述第一齒兩側(cè)的 各個(gè)齒腹的傾斜表面處與所述空轉(zhuǎn)鏈輪接觸。
7.一種用于機(jī)械的履帶組件，包括多個(gè)鏈節(jié)構(gòu)件(112)；多個(gè)栓構(gòu)件(113)，其中每個(gè)栓構(gòu)件能夠?qū)⑾噜彽逆湽?jié)構(gòu)件聯(lián)接在一起以形成履帶鏈 (111)，且每個(gè)栓構(gòu)件包括繞所述栓構(gòu)件的圓柱形表面設(shè)置的套管(114)；以及至少一個(gè)空轉(zhuǎn)輪(117)，其包括繞所述至少一個(gè)空轉(zhuǎn)輪的表面設(shè)置的多個(gè)齒(120)，所 述至少一個(gè)空轉(zhuǎn)輪能夠接合所述套管的一部分并且基本限制所述至少一個(gè)空轉(zhuǎn)輪與所述 多個(gè)鏈節(jié)構(gòu)件的表面之間的接觸；其中，所述多個(gè)齒中的一個(gè)或多個(gè)包括具有基本一致的斜度的齒腹(120a)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的履帶組件，其中，所述空轉(zhuǎn)輪的齒距小于所述多個(gè)鏈節(jié)構(gòu)件 中的每一個(gè)的節(jié)距。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的履帶組件，其中，所述空轉(zhuǎn)輪的齒距為所述多個(gè)鏈節(jié)構(gòu)件中 的每一個(gè)的節(jié)距的約2/3。
全文摘要
一種用于機(jī)械(100)的空轉(zhuǎn)鏈輪(117)包括繞具有基本圓形的截面的空轉(zhuǎn)輪(116)徑向設(shè)置的多個(gè)齒(120)。多個(gè)齒中的每一個(gè)包括具有基本一致的傾斜度的至少一個(gè)齒腹(120a)，其中多個(gè)齒的相鄰齒頂之間的距離在能夠與空轉(zhuǎn)輪接合的履帶鏈節(jié)(112)的相鄰栓構(gòu)件(113)的中央軸線之間的距離的30％到90％之間。
文檔編號(hào)B62D55/14GK102131692SQ200980133434
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2009年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日
發(fā)明者D·M·D·安戈特 申請(qǐng)人:卡特彼勒公司