一种履带式作业机械的行走装置中的支重轮布置方法

摘要

本发明涉及一种履带式作业机械的行走装置的支重轮布置方法，行走装置包括引导轮、拖链轮、驱动轮、履带销、履带板、链轨节以及布置在引导轮和驱动轮之间的n个支重轮，引导轮和所述驱动轮之间的轮距为L，所述链轨节的履带链轨节距为Lt；确定设置在引导轮和驱动轮之间的n个支重轮的布置方法如下：（1）确定最靠近引导轮的支重轮的安装位置；（2）确定最靠近驱动轮的支重轮的安装位置；（3）确定其他相邻支重轮之间的间距，各间距的取值应确保其间距以及各间距的和是履带链轨节距的非整数倍。采用任意支重轮间距为履带链轨节距的非整数倍，避免履带式作业机械履带架、履带销的共振，彻底解决因共振导致的履带销早期失效问题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种履带式作业机械的行走装置的布置方法，特别涉及一种履带式作业机械的行走装置的任意支重轮间距为履带链轨节距的非整数倍的布置方法。 

 

背景技术

履带式作业机械行驶或者作业过程中，由于支重轮的作用，履带对地面的作用力是动负荷，忽大忽小，其瞬时压力峰值比平均压力大十几倍，而且由于地面或者路面的不平以及车辆自身设置时，支重轮布置并不考虑链轨节距，只是简单的排列，且一般是支重轮节距与履带板节距相同，因此车辆在行驶过程中因履带架、履带销产生共振因而发出间断性的刺耳声音，导致车辆产生振动，不仅严重破坏了路面，还导致履带销及销套早期失效，同时还增加了履带下陷量和行驶阻力，降低了附着力和行驶性能，降低了有效牵引力和工作效率。

为了解决上述技术问题，现有技术中一般都从消振装置入手，通过在定位座和支重轮之间设置消振装置入手，并没有改变支重轮节距与履带板节距相同的常规技术方案，也就是说共振并没有得到根本解决。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种简单而有效的履带式作业机械的行走装置中的支重轮布置方案，能彻底解决因共振而引起的噪音大以及履带销及销套早期失效的问题。

为解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

一种履带式作业机械的行走装置的支重轮布置方法，所述行走装置包括引导轮、拖链轮、驱动轮、履带销、履带板、链轨节以及布置在引导轮和驱动轮之间的n个支重轮，其中，最靠近引导轮的支重轮为第一支重轮，最靠近驱动轮的支重轮为第n支重轮，n为大于2的自然数；

所述引导轮和所述驱动轮之间的轮距为L，所述链轨节的履带链轨节距为Lt，所述引导轮与第一支重轮的间距为S1，第一支重轮与第二支重轮的间距为S2，第n-1支重轮与第n支重轮的间距为Sn，第n支重轮与驱动轮的间距为S（n+1），S1+S2+…+S（n+1）=L；

所述设置在引导轮和驱动轮之间的n个支重轮的布置方法如下：

（1）确定最靠近引导轮的支重轮的安装位置，即确定引导轮与第一支重轮的间距S1，其在确保接近角β2=1～3°的前提下，所述间距S1应尽可能小；

（2）确定最靠近驱动轮的支重轮的安装位置，即确定驱动轮与第n支重轮的间距S（n+1），其在确保离去角β1=2～5°，并保证支重轮轮缘外径与驱动轮的分度圆之间的间隙不小于20mm的前提下，所述间距S（n+1）应尽可能小； 

（3）确定其他相邻支重轮之间的间距，即确定间距S2，…，Sn的大小，确定过程中，应先确保每相邻的二个支重轮即S2，…，Sn的间距为Lt的非整数倍，然后分别计算每相邻的三个支重轮的间距即计算S2+S3，…，S（n-1）+Sn的间距，使得各计算值为Lt的非整数倍；一直计算到每相邻（n-1）个支重轮的间距，使得计算的值为Lt的非整数倍。

进一步地，所述接近角β2的为最靠近引导轮的支重轮与引导轮的外切线与水平线的夹角，所述S1的取值一般不超过1.5Lt；

所述离去角β1的为最靠近驱动轮侧支重轮与驱动轮的外切线与水平线的夹角，所述S（n+1）的取值一般不超过1.8Lt；

所述间距S2，…，Sn的取值范围为1.4～1.7Lt。

 

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

采用任意相邻的支重轮间距为履带链轨节距的非整数倍，避免履带式作业机械履带架、履带销的共振，彻底解决因共振导致的履带销早期失效问题，同时还降低了行走噪音，并且有效增加了履带接地长度，减小了整机接地比压，而且还提高了履带式作业机械的通过性。

附图说明

图1是本发明的履带式作业机械支重轮的布置图。

图2是图1中的履带链轨节距的细节放大图。

其中：

图中：1-引导轮，2-托链轮，3-驱动轮，4-履带销，5-履带板，6-链轨节，7-支重轮

已知的条件：

L-引导轮和驱动轮的轮距

Lt-履带链轨节距

L1-销轴中心至链轨节相切面距离

L2-驱动轮中心至托链轮中心水平距离

L3-驱动轮中心至托链轮中心竖直距离

Di-引导轮与链轨节相切圆直径

Dt-支重轮与链轨节相切圆直径

Ds-托链轮与链轨节相切圆直径

Dk-驱动轮分度圆直径

Dy-履带销中心沿引导轮运动轨迹直径

Dn-履带销中心沿托链轮运动轨迹直径

Dz-履带销中心沿支重轮运动轨迹直径

未知的条件：

β2-接近角

β1-离去角

S1-引导轮与第一支重轮的间距

S2-第一支重轮与第二支重轮的间距

S3-第二支重轮与第三支重轮的间距

S4-第三支重轮与第四支重轮的间距

S5-第四支重轮与第五支重轮的间距

S6-第五支重轮与驱动轮的间距

具体实施方式

下面结合附图，详细阐述本发明的实施例中履带式作业机械支重轮的布置方法，其中支重轮的数量为n=5个。 

参考图1和图2，本发明的履带式作业机械的行走装置包括引导轮1，拖链轮2，驱动轮3，履带销4、履带板5，链轨节以及布置在引导轮1和驱动轮3之间的5个支重轮7，即在引导轮和驱动轮之间布置有五个支重轮，当然支重轮的数量可以根据轮距L的大小和实际作业机械的各个参数进行选择，在此并不对支重轮的数量进行限制。图1中的引导轮和驱动轮之间的轮距为L，履带链轨节距为Lt，而环绕引导轮和驱动轮的实线部分为履带销的中心运动轨迹。

在本实施例中，S1为引导轮与第一支重轮的间距，第一支重轮与第二支重轮的间距为S2，第二支重轮与第三支重轮的间距为S3，第三支重轮与第四支重轮的间距为S4，以及第四支重轮与第五支重轮的间距为S5，S6为第五支重轮与驱动轮的间距。即本发明需要确定S1～S6的具体数值，其前提是S1+S2+…+S6=L。

本实施例的支重轮的布置方法如下：

(1)确定最靠近引导轮侧支重轮的安装位置

第一，确定最靠近引导轮侧支重轮的安装位置，在本实施例中即为确定引导轮与第一支重轮的间距S1，第一支重轮即最靠近引导轮侧的支重轮。确定S1的设计原则是确保接近角β2=1～3°的前提下，S1尽可能小。也应该保证当引导轮1的缓冲装置向车体后侧达到最大变形时引导轮与第一支重轮不发生干涉（引导轮的缓冲装置在图中未示，属于本领域的现有技术）。其中接近角β2的定义为最靠近引导轮侧支重轮与引导轮的外切线与水平线的夹角，取锐角。S1的取值，在满足上述条件后，应尽可能小，一般不超过1.5Lt。

（2）确定最靠近驱动轮侧支重轮的安装位置

第二，确定最靠近驱动轮侧支重轮的安装位置，也就是确定驱动轮与第N支重轮的间距S（N+1），在本实施例中即为确定驱动轮与第五支重轮的间距S6。同样的，第五支重轮即最靠近驱动轮侧的支重轮。确定S6的设计原则是确保离去角β1=2～5°的前提下，并保证支重轮轮缘外径与驱动轮3的分度圆之间的间隙不小于20mm，这个间距是保证能够有效的增加履带的接地长度，减小整机的接地比压，提高履带式作业机械的通过性。其中离去角β1的定义为最靠近驱动轮侧支重轮与驱动轮的外切线与水平线的夹角，取锐角。S6的取值，在满足上述条件后，应尽可能小，一般不超过1.8Lt。

（3）确定其他相邻支重轮之间的间距

第三，确定其他相邻支重轮之间的间距，在本实施例中即为确定第一支重轮与第二支重轮的间距S2，第二支重轮与第三支重轮的间距S3，第三支重轮与第四支重轮的间距S4，以及第四支重轮与第五支重轮的间距S5。首先应确保相邻的二个支重轮之间的间距是Lt的非整数倍，在本实施例中各间距的取值范围为1.4～1.7Lt，且S1+S2+S3+S4+S5+S6=L。然后应再分别计算相邻的三个支重轮的间距，即计算S2+S3、S3+S4、S4+S5的值，确保各计算值为Lt的非整数倍；直到计算出相邻的（n-1）个支重轮的间距也为Lt的非整数倍，在本实施例中，即需要计算到相邻的（5-1）个，即4个支重轮的间距，即计算S2+S3+S4、S3+S4+S5的值，使得计算得到的值为Lt的非整数倍。

根据此种布置方法可进行不同数量支重轮的布置。

本发明的支重轮布置方法，其设计原则是任意相邻的支重轮间距为链轨节距的非整数倍，这种方法避免了履带式挖掘机履带架、履带销的共振，彻底解决因共振导致履带销早期失效问题；并有效的增加履带接地长度，减小整机接地比压，提高履带式挖掘机的通过性。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。本发明对支重轮的数量也不加以限制，对于本领域技术人员而言，在本发明的设计原则上对支重轮的布置方法所作出的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围之内。