用于履带式作业机械的竖直导轮调节器

摘要

本发明涉及一种包括竖直导轮调节器的履带式作业机械(10)，履带式作业机械(10)包括滚轮架(30，130，330，530，630)和安装在滚轮架(30，130，330，530，630)端部附近的导轮。该导轮(18，118，218，318，418，518，618)包括导轮轴(19，119，219，319，419，519，619)，至少一个支承块(140，240，340，438a，438b)支承所述导轮轴(119，219，319，419，519，619)。导轮轴(119，219，319，419，519，619)和所述至少一个支承块(140，240，340，438a，438b)中的一个或二者包括与相对于所述滚轮架(30，130，330，530，630)的不同导轮高度相对应的多个组装方向。

说明书

技术领域

本发明一般地涉及履带式作业机械，更具体地涉及具有竖直导轮调节器的履带式作业机械。

背景技术

履带式作业机械广泛应用于建筑、矿业、林业和类似的工业中。具体地，在公路、高速公路和建筑工地上常见的履带式作业机械有推土机、起重机和铺路机。在难以或不可能用常规轮胎形成足够牵引力的环境中工作的作业机械上通常采用“履带”而非车轮。履带式作业机械利用的是围绕多个滚动元件延伸的一个或多个履带，而不是用车轮滚过工作表面。这种履带通常由一圈相连接的金属链节构成，所述金属链节具有与地面或工作表面相接合的外侧以及绕滚动元件行进的内侧，该滚动元件可包括不同的驱动滚轮、支重滚轮、张紧装置和“导轮”。

履带式作业机械中的导轮是一种抵靠履带内侧而被动地滚动的滚动元件，并且可具有多个齿，该导轮更像是与连接履带链节的衬套相啮合的齿轮。导轮通常定位在履带滚轮架/履带支重轮架的与驱动轮或链轮相对的端部，且在工作期间支承履带的该端部。在导轮与链轮之间通常设置有滚轮，所述滚轮支承履带的与地面相对的内侧。

在作业机械的工作过程中，履带组件的各个运动部件会受到严重的磨损。履带链节、滚轮、导轮和驱动链轮都会由于几乎总是金属与金属的接触而受到磨损。例如，导轮可包括分离各齿的槽或凹部。一种在现有技术中称作“齿根磨损”的现象描述的是这些凹部由于反复地与履带啮合和脱离而随着时间变深，履带则由于其相应的与导轮的啮合而磨损。可将位于导轮底部并且与履带中的衬套相交的水平面定义为导轮平面。随着导轮和衬套的磨损，导轮平面实际上会移动。因为滚轮一直抵靠履带链节而工作，所以滚轮通常也会磨损。“滚轮平面”可认为是位于滚轮底部且与履带中的衬套相交的水平面。以与导轮平面类似的方式，履带链节和滚轮的磨损实际上会引起滚轮平面的移动。

在很多常见的作业机械中，导轮、滚轮、履带链节通常由类似的材料例如钢制成，因此不同的元件倾向于以大致相同的速度磨损。因此，经过长时间的工作，导轮平面与滚轮平面之间的相对距离保持大致相同。过去，通常基于导轮、滚轮以及履带链节的类似的磨损速度，以预定的间隔进行对作业机械的维护以及对导轮、滚轮以及在某些情况下对履带链节的更换。

为了延长某些作业机械部件的寿命，近年来设计师们开始采用并排连接履带链节的转动式衬套，以及在转动式衬套上行进的带齿导轮。因为转动式衬套可滚动进入和退出与其它部件的啮合而不是滑动，所以转动式衬套的磨损速度较低。导轮平面的移动/移位速度主要随齿根磨损和转动式衬套磨损变化，而滚轮平面的移动/移位速度主要随滚轮磨损和履带链节磨损变化。齿根磨损和转动式衬套磨损通常比滚轮磨损和链节磨损慢，因此导轮平面的位置变化速度通常比滚轮平面的位置变化速度慢。

在滚轮平面的位置变化速度超过导轮平面的(位置)变化速度的情况下，各平面的相对距离会随时间而改变。对多种作业机械操作，需要使滚轮平面和导轮平面相对于彼此保持在基本恒定的位置上。例如，如果导轮平面相对于滚轮平面位于不适当的位置上，则在某些操作中会危害到行驶、平铲控制或工作表面抛光。

本发明针对前述的一个或多个问题或缺点。

发明内容

一方面，本发明提供一种履带式作业机械，该作业机械包括：滚轮架、安装在滚轮架的端部附近的导轮(中间轮，idler)。所述导轮包括导轮轴以及支承所述导轮轴的至少一个支承块。所述导轮轴和所述至少一个支承块中的一个或二者包括与相对于滚轮架的不同导轮高度相对应的多个组装方向(定向，取向)。

另一方面，本发明提供一种用于履带式作业机械的导轮安装设备。该导轮安装设备包括滚轮架、设置在所述滚轮架的端部附近的导轮支架(idleryoke)、支承在所述导轮支架中的可旋转的导轮，该可旋转的导轮包括导轮轴。设置有支承导轮轴的第一和第二支承块。第一和第二支承块以及导轮轴中的至少一个包括与相对于滚轮架的多个竖直导轮位置相对应的多个组装方向。

又一方面，本发明提供一种竖直地调节履带式作业机械中的可旋转导轮的方法。该方法包括以下步骤：释放导轮上的压力，重新定向导轮轴和支承所述导轮轴的至少一个支承块中的至少一方。重定向的步骤相对于作业机械的滚轮架竖直地重定位该导轮轴，该方法还包括将压力再施加到导轮的步骤。

附图说明

图1是包括根据本发明的竖直导轮调节器的作业机械的侧视透视图；

图2是根据本发明一个实施例的竖直导轮调节器的概略剖视图；

图3是根据本发明另一实施例的竖直导轮调节器的部分剖开的端部概略图；

图4是根据本发明又一实施例的竖直导轮调节器的剖开的端部概略图；

图5是根据本发明再一实施例的竖直导轮调节器的概略侧视图；

图6a是图5的竖直导轮调节器的一个部件的透视图；

图6b是图5的竖直导轮调节器的第二部件的透视图；

图7a是图5的竖直导轮调节器的第三部件的透视图；

图7b是图5的竖直导轮调节器的第四部件的透视图。

具体实施方式

参照图1，其中示出了包括作业机械机体/车身12的作业机械10，所述作业机械机体12上安装有履带组件13。履带组件13优选地包括履带滚轮架30和履带14。履带14优选地包括彼此枢转连接的多个链节，且围绕驱动链轮16、导轮18和多个滚轮20延伸。优选地大致在滚轮架30的端部设置竖直导轮调节器32，该调节器32可操作以调节导轮18相对于滚轮架30的竖直位置。导轮平面“I”沿导轮18的底部延伸，而滚轮平面“R”沿滚轮20的底部延伸。各平面I和R穿过履带14中的衬套(未示出)。

转到图2，其中示出了竖直导轮调节器132和安装在滚轮架130上的导轮118。在一优选实施例中，导轮118绕一导轮轴119旋转，且可沿设置在滚轮架130上的耐磨条160滑动。导轮118优选地与支承所述导轮118的导轮支架134相连接，该导轮支架134又以常规方式与一履带张紧机构(未示出)相连接。

竖直导轮调节器132优选地包括设置在导轮轴119的两端且与导轮支架134相连接的第一和第二支承块140。在一优选实施例中，在导轮轴119的每侧设置一保持器钩150，该保持器钩150可滑动地连接该导轮轴119与滚轮架130。各支承块140包括一偏心孔142，导轮轴119的各端部设置在该偏心孔142中。如图2中所示，支承块140至少可以定位成各偏心孔142距滚轮架130较近的第一组装方向，和偏心孔142距滚轮架130较远的反向的第二组装方向。

转到图4，其中示出根据本发明的竖直导轮调节器332的另一优选实施例。竖直导轮调节器332用于调节导轮318及其导轮轴319相对于滚轮架330的竖直位置。在一优选实施例中，与图2的导轮调节器132相似，竖直导轮调节器332包括设置在导轮轴319的两相对端的第一和第二支承块340。支承块340优选地以与图2的实施例类似的方式将导轮318可滑动地支承在滚轮架330上。而导轮调节器332主要在支承块340的安装方式方面与图2的实施例不同。

支承块340优选为外部块，且经由多个可拆卸的紧固件350与内部块360相连接。各支承块340还包括支承导轮轴319的端部的偏心孔351。竖直导轮调节器332优选地具有多个组装方向，其中包括图4所示的偏心孔351距滚轮架330较近的方向和块340被倒转且偏心孔351距滚轮架330较远的反向组装方向。

转到图5，其中示出了根据本发明的又一实施例的竖直导轮调节器432的一部分的侧视图。其中仅示出导轮调节器432的一侧，应当理解，导轮调节器432的与所示的一侧相对的(在导轮418的另一侧的)部分优选基本相同。因此，本领域的技术人员会意识到，这里对在导轮418的一侧的部件的说明同样适用于在该导轮418的另一侧的部件。

竖直导轮调节器432优选地包括与导轮支架434相连接的定位块436。定位块436在履带滚轮架430的上下导轨间滑动。前支承块438b和后支承块438a优选地经由支承块438a与定位块436相连接。支承块438a和438b将导轮轴419的端部支承在由各支承块438a和438b部分地限定的偏心孔451中。导轮418以常规方式安装在导轮轴419上，可通过在多个组装方向中的一个选定方向上安装竖直导轮调节器432来调节该导轮418相对于滚轮架430的位置。标记为平面O的延伸通过导轮轴419的水平面，表示导轮418的旋转轴线相对于滚轮架430的竖直位置。竖直导轮调节器432的调节可调节平面O相对于滚轮架430的相对位置。

图6a示出后支承块438a，该后支承块包括设置于其中以用于连接该后支承块与定位块436的多个安装孔439。优选地，后支承块438a还包括唇状部或壁441，该壁当导轮轴419被支承在其中时可围绕该导轮轴的端部定位。图6b示出前支承块438b和设置于该前支承块中的多个安装孔443。这样，组装在一起的支承块438a和438b限定了支承导轮轴419的偏心孔451。孔451相对于滚轮架430的位置限定了导轮418的旋转轴线的竖直位置。安装孔439和443优选地关于孔451对称。优选地，支承块438a和438b可拆卸地与定位块436连接，且可在竖直导轮调节器432的第一和第二组装方向之间相对于该定位块436倒转，从而将孔451定位在相对于滚轮架430的两个不同的竖直位置中的任一个上。

图7a和7b示出定位块436的两相对端的透视图，该定位块包括在其第一端部的安装孔437和在其第二端部的安装孔435。安装孔435和437分别用于定位块436与导轮支架434以及后支承块438a的连接。孔437和435相对于定位块436的大致中心线的相对竖直偏置优选与后支承块438a和(前支承块)438b中的孔451的竖直偏置，即孔451相对于支承块438a和438b的竖直中心的相对竖直偏置，相同或相近。定位块436可从导轮支架434上拆下并倒转，从而将导轮轴419定位在相对于滚轮架430(和平面O)的不同的竖直位置上，因此形成了竖直导轮调节器432的另外两个组装方向，总共四个组装方向。应当意识到，尽管在本文中说明，竖直导轮调节器432具有竖直偏置的安装“孔”，所述的竖直偏置也可涉及安装销或类似的连接结构。

因此，结合有图7a-7b的部件的图6a-6b的实施例提供了四个不同的组装方向。可选定偏心孔451的相对竖直位置以及孔435和437的竖直偏置，使得各组装方向将导轮轴419分别定位在相对于滚轮架430的不同的竖直位置上。

现在转到图3，其中示出本发明的又一实施例，其中包括竖直导轮调节器232。竖直导轮调节器232包括具有与导轮218的旋转轴线“D”相偏置的纵向轴线“S”的导轮轴219。换句话说，轴线S相对于导轮218偏心地布置。在一优选实施例中，在支承块240方面，竖直导轮调节器232可调节，以相对于轴线D径向地重定位轴线S，例如通过从轴线D下方将轴线S重定位到竖直地在该轴线D上方的位置。在一优选实施例中，导轮轴219包括支承在支承块240中的偏置部或肩部220。在导轮轴219的端部设置有六角形件222或类似的非圆形部件，该六角形件222优选地可与支承块240接合以在至少两个相对于支承块240的竖直位置中的一个上辅助导轮轴219在设置于该支承块240中的支承孔251中的固定。在一优选实施例中，在六角形件222后方设置止动件226，该止动件226使延伸于轴219中的油腔224密封，该油腔容纳有用于导轮218的润滑油供给并且与内部部件相连。优选地，设置有在导轮轴219周围延伸的密封组件225。

工业适用性

总体上参照附图，作业机械10会经历包括履带14和滚轮20的不同部件受到磨损的工作阶段。因此，在一定时间后，导轮平面I会位于与所希望的位置不同的相对于滚轮平面R的位置上。为继续在所希望的规范内工作，会要求竖直地调节导轮平面I相对于滚轮平面R的位置，通常通过相对于滚轮架30、130、230、330、430使导轮18、118、218、318、418升高，从而使所述导轮平面I恢复到所希望的相对位置。导轮调节器32、132、232、332、432用于竖直地调节导轮18、118、218、318、418以补偿滚轮平面R比导轮平面I更快的位置变化速度。这里的各实施例包括与各导轮和导轮平面的不同竖直高度相对应的多个组装方向。优选地，可将不同的导轮调节器部件从一个角度方向，绕各导轮旋转轴线重定位到至少第二角度方向。

导轮平面的移位随衬套和齿根磨损的变化，而滚轮平面的移位随滚轮和链节磨损变化。在早期设计中，利用非转动式衬套，作业机械导轮平面的移位较快。随着转动式衬套的出现，在很多系统中导轮平面的移位已减慢，而滚轮平面的移位仍以大致相同的速度进行。在某些情况下，滚轮平面R的移位速度可以是导轮平面I的移位速度的大约五倍。例如，在滚轮平面R移动10mm的情况下，导轮平面I会仅移动约2mm，二者之差约为8mm。在某些应用中，平面R和I的相对位置偏离规范8mm或更小的距离会影响工作。

具体地参照图2，当需要竖直地调节导轮118相对于滚轮架130的位置时，在导轮118下方设置起重器或类似的支承件以释放该导轮上的压力/重量。然后，去除钩状保持件150。优选地，在不拆下履带14的链节的情况下，竖直地调节导轮118，以及本文所述的所有导轮。因此，可从滚轮架130的侧面通过滚轮架130上的“窗口”或与该滚轮架相连接的侧板(未示出)接近竖直导轮调节器132。

一旦去除钩状保持件150，支承块140也被拆下、倒转并绕导轮轴119重定位。一旦钩状保持件150被拆下，可一般地使导轮118升高到希望的竖直位置，然而，这个步骤可在拆下和倒转支承块140之后或之前进行。竖直地倒转支承块140以使偏心孔142相对于滚轮架130竖直地重定位。因此，一旦支承块140被倒转，可使导轮118返回从而以其被调节的竖直位置安放在滚轮架130上，且使钩状保持件150重定位。

应当意识到，可基于作业机械10的预计的维修计划来选择支承块140中的偏心孔142的相对位置。换句话说，可基于所估计的作业机械10的工作时间和所估计的各履带部件的磨损速度来选择孔142的偏心程度。例如，如果在一定数量的工作时间后估计需要将导轮118竖直地调节一定的竖直距离，则可使孔142从各支承块140的中心偏置相应的距离。以此方式，设计者可设定竖直导轮调节计划以使其与其它维护工作相一致。类似的考虑适用于本文所公布的全部竖直导轮调节器的实施例。

转到图3，当需要竖直地重定位导轮218时，首先例如通过拆下滚轮架230上的侧板等接近竖直导轮调节器232。在达到竖直导轮调节器232之后或之前，可将导轮218抬起以移走其上的压力。然后从支承块240拆下六角形件222，使得导轮轴219可相对于支承块240转动。应当意识到，可应用很多种设计来相对于支承块240固定轴219，包括六角形件222上的定位螺钉、设置在六角形件222的外侧与支承块240之间的垫片等。一旦轴219可自由转动，可用一工具与六角形件222或导轮轴219的其它部分相接合，该工具用作杠杆来使导轮218转到相对于各滚轮架的希望的位置。与该工具相合作，可利用起重器或类似的装置以便于导轮218的重定位。导轮轴219的转动会使肩部220抵靠支承块240重新定位，使得导轮218相对于相应滚轮架处于升高的竖直位置上。然后可通过任何适当的方式将六角形件222与支承块240重锁定。

尽管在本文中所说明的竖直导轮调节器232具有单个六角形件222，且仅从导轮218的一侧对该导轮进行转动/调节，但本领域的技术人员会意识到，在导轮218的两侧都设置镜像(对称)的竖直偏置轴219和六角形件222的实施例也是可行的，甚至可能是优选的。

参照图4，对导轮318的竖直位置的调节以与对于图2的竖直导轮调节器132所进行的说明类似的方式进行。从内部块360和导轮轴319上拆下支承块340，相对于滚轮架330使导轮轴319和导轮318升高，将支承块340倒转并重安装到内部块360上从而在相对于滚轮架330的较高的竖直位置上支承导轮318。内部块360优选地包括孔361，该孔的直径充分地大于导轮轴319，从而可在任何一个可能的竖直位置上容纳该导轮轴。

参照图5，竖直导轮调节器432与前述实施例的不同之处主要在于该竖直导轮调节器具有更多的可能组装方向。定位块436可在两个位置中的任一位置上与导轮支架434相连接，所述各位置将后支承块连接孔优选孔435置于相对于滚轮架430的不同的竖直位置。优选地，后支承块438a设计成在其任一方向上与定位块436相连接，因此，可通过该后支承块在相对于滚轮架430的两个竖直位置中的任一位置上对导轮轴419的支承来定位导轮418。

前后支承块438b和438a也可相对于滚轮架430倒转，因此，通过重定位偏心孔451会提供另外两种可能的竖直导轮位置。因此，通过在不同的组装方向之间改装定位块436和前后支承块438b和438a，可应用竖直导轮调节器432来使导轮418递增地升高或降低。

通过选择偏置连接装置，例如，包括定位块436的孔435和437以及后支承块438a的孔439中的一个或二者，可形成多个组装方向。可想到以下实施例，即孔451的偏心程度和不同安装孔的竖直偏置程度全部被选定从而提供组装方向，进而按照需要使导轮418递增地升高或降低。例如，倒转定位块436或支承块438a和438b中的任一个，会使导轮418升高相同的高度，由此提供了至少两个相等的竖直调节。不同地，倒转定位块436，或者倒转支承块438a和438b，可提供对导轮418的不同的竖直高度调节，例如，初始的较大调节，然后是一个或多个较精细地调节。

本说明书仅用于示例的目的，而不应当解释为以任何方式来扩大或缩小本发明。因此，本领域的技术人员会意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可对本文公开的实施例做出不同的变型。例如，虽然前述说明主要是关于提高导轮高度来补偿磨损的，但某些应用会需要降低相对导轮高度，对这种情况本文公开的实施例也适用。另外，尽管在本文中讨论了具有仅两个组装方向的几个实施例，另外的方向也是可能的。例如，并非简单地倒转支承块140和340，也可将其转动90度来提供比通过倒转该支承块可得的位置更适度的竖直位置。通过对附图和所附的权利要求的分析，(本发明的)其它方面、特征和优点会是显而易见的。