履带式行走机构及履带车辆的制作方法

本发明涉及大型履带车辆技术领域，特别涉及一种履带式行走机构及履带车辆。

背景技术：

履带起重机等大型履带车辆，整机重量一般都比较大，为了增大接地面积，减小接地比压，履带架和履带一般都会尽量加大其长度与宽度，但由此带来的结果是，履带架进行单腿转向时，由于地面情况恶劣或重心变化，经常会出现转弯阻力矩超过行走减速机提供力矩，履带车辆无法转弯的现象。

为了解决履带车辆无法转弯的问题，现在普遍采用的方案是更换大型号马达及行走减速机，提高其输出转矩，但由此会造成成本的大幅增加以及能源浪费，因此说现有的这种技术方案只是解决了能够转弯的问题，但是仍然不是实现履带车辆轻便转弯的最佳办法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种履带式行走机构，该履带式行走机构在转弯时通过改变履带与地面接触的长度和面积，减小地面与履带的转向阻力，实现了履带式行走机构轻便转弯。

本发明的另一目的在于提供一种履带车辆，该履带车能够在转向时通过使履带部分接地降低转弯阻力，实现履带车的轻便转弯。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提供一种履带式行走机构，包括外箱体、内箱体和履带，所述内箱体嵌套于所述外箱体的内部，所述履带套设在所述外箱体上；

所述外箱体的底部设置有第一支重轮，所述内箱体的底部设置有第二支重轮；

所述外箱体与所述内箱体之间设置有驱动结构，所述驱动结构用于在所述行走机构转向时驱动所述外箱体相对所述内箱体上升，以使得所述外箱体带动所述第一支重轮下方的履带与地面分离，并使得所述第二支重轮下方的履带保持与地面接触。

如上所述履带式行走机构，所述驱动结构的固定端设置在所述外箱体的顶壁内侧处，所述驱动结构的驱动端靠近所述内箱体的顶壁外侧处；所述驱动结构用于在所述行走机构转向时，向下压紧所述内箱体的顶壁以使得所述外箱体在所述驱动结构的支反力作用下相对所述内箱体向上抬升。

如上所述履带式行走机构，所述第一支重轮设置于所述第二支重轮的两侧。

如上所述履带式行走机构，所述外箱体的侧板和所述内箱体的侧板上均开设有腰型孔，所述腰型孔内配合设置有导向销，且所述腰型孔的长度是沿着对应的侧板表面在竖直方向上延伸设置的；所述导向销贯穿所述外箱体的侧板和所述内箱体的侧板上的腰型孔，以使得所述外箱体和所述内箱体的相对运动沿竖直方向。

如上所述履带式行走机构，所述内箱体的侧壁上设置有耐磨板，所述耐磨板包括沿所述内箱体的长度方向上设置的正向耐磨板和沿所述内箱体的宽度方向设置的侧向耐磨板。

如上所述履带式行走机构，所述支重轮采用浮动油封式支重轮或者集中润滑式支重轮。

如上所述履带式行走机构，还包括水平检测仪和控制器，所控制器与所述驱动结构连接，所述水平检测仪用于检测履带车的重心的偏移量，所述水平检测仪还用于向所述控制器发送所述偏移量，所述控制器用于根据所述偏移量实现控制所述驱动结构实现动作；

所述控制器还用于在所述偏移量大于第一预设值时，控制所述驱动结构向下压紧所述内箱体的顶部，以使得所述外箱体相对所述内箱体向上抬升，并使得所述第二支重轮下方的履带保持与地面接触，并使得所述外箱体带动所述第一支重轮下方的履带与地面分离。

如上所述履带式行走机构，所述控制器还用于在检测到所述偏移量大于第二预设值时，控制所述驱动结构实现动作以使得第一支重轮与所述第二支重轮下方的履带均保持与地面接触，所述第二预设值的数值大于所述第一预设值的数值。

如上所述履带式行走机构，还包括显示装置和控制开关，所述显示装置与所述水平检测仪连接，所述控制开关与所述控制器连接，所述显示装置用于显示所述履带车的重心的偏移量。

本发明的第二方面提供一种履带车辆，所述履带车辆包括如上所述的履带式行走机构。

本发明的履带式行走机构包括外箱体、内箱体和履带，内箱体嵌套于所述外箱体的内部，履带套设在外箱体上，外箱体的底部设置有第一支重轮，内箱体的底部设置有第二支重轮；在该履带式行走机构在行走状态时，第一支重轮和第二支重轮下方的全部履带(即所有支重轮下方的履带)均与地面接触；因为在外箱体与内箱体之间设置有驱动结构，该驱动结构驱动在履带式行走机构转向时实现控制动作，即该履带式行走机构在转向时，驱动结构驱动外箱体相对内箱体上升(从而实现外箱体上的第一支重轮与内箱体上的第二支重轮在竖直方向错位，进而使部分支重轮下方履带与地面脱离)，具体是使得外箱体带动第一支重轮下方的履带与地面分离，同时使得第二支重轮下方的履带保持与地面接触，这样一来整条履带在圆周方向上减小了履带与地面的接触长度和面积，降低转向阻力，实现履带式行走机构的轻便转弯。

本发明的履带车辆包括上述的履带式行走机构，该履带式行走机构在行走状态时，第一支重轮和第二支重轮(即所有支重轮)的下方的履带均与地面接触；因为在外箱体与内箱体之间设置有驱动结构，该驱动结构驱动在履带式行走机构转向时实现控制动作，即该履带式行走机构在转向时，驱动结构驱动外箱体相对内箱体上升(从而实现外箱体上的第一支重轮与内箱体上的第二支重轮在竖直方向错位，进而使部分支重轮的下方履带与地面脱离)，具体实施过程是使得外箱体带动第一支重轮下方的履带与地面分离，同时使得第二支重轮下方的履带保持与地面接触，这样一来整条履带在圆周方向上减小了履带与地面的接触长度和面积，降低转向阻力，实现履带式行走机构的轻便转弯。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的履带式行走机构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的履带式行走机构的局部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的履带式行走机构内箱体的结构示意图。

附图标号：

1－外箱体；2－内箱体；

3－履带；4－驱动结构；

5－导向销；6－水平检测仪；

7－控制器；11－第一支重轮；

12－驱动轮；13－导向轮；

14－履带架；15－安装板；

21－第二支重轮；22－正向耐磨板；

23－侧向耐磨板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面结合具体实施例对本发明提供的履带式行走机构及履带车辆进行详细介绍。

实施例一：

图1为本发明实施例提供的履带式行走机构的结构示意图，图2为本发明实施例提供的履带式行走机构的局部结构示意图，图3为本发明实施例提供的履带式行走机构内箱体的结构示意图，请参阅图1-3，本实施例提供一种履带式行走机构，包括外箱体1、内箱体2和履带3，所述内箱体2套于所述外箱体1的内部，所述履带3套设在所述外箱体1上；

所述外箱体1的底部设置有第一支重轮11，所述内箱体的底部设置有第二支重轮21；所述外箱体1与所述内箱体2之间设置有驱动结构4，所述驱动结构4用于在所述行走机构转向时驱动所述外箱体1相对所述内箱体2上升，以使得所述外箱体1带动所述第一支重11轮下方的履带3与地面分离，并使得所述第二支重轮21下方的履带3保持与地面接触。

本实施例中，外箱体1包括驱动轮12、导向轮13以及履带架14，驱动轮12安装于履带架14的后端，导向轮13安装于履带架14的前端，所述第一支重轮11设置于履带架14的底部，履带3设置在驱动轮12和导向轮13的外周上，内箱体2设置于履带架14的内部，内箱体2的底部设置有第二支重轮21，该履带式行走机构在行走状态时，第一支重轮11和第二支重轮21下方的履带全部与地面接触，此时所有支重轮沿履带的轨面滚动。本实施例中，所述第一支重轮11和第二支重轮21的数量均为多个，本实施例对第一支重轮11和第二支重轮21的具体数量不做特别限制。

本实施例中，所述驱动结构4用于在所述行走机构转向时驱动所述外箱体1相对所述内箱体2上升，以使得所述外箱体1带动所述第一支重轮11下方的履带与地面分离，并使得所述第二支重轮21下方的履带保持与地面接触，本实施例对所述驱动结构4设置位置和形式不做特别限制，例如驱动结构可以固定于内箱体的顶部，或者固定在外箱体上；驱动结构可以为液压油缸或者千斤顶或是其他驱动设备。

本实施例的履带式行走机构在转向时，驱动结构驱动外箱体相对内箱体上升(从而实现外箱体上的第一支重轮与内箱体上的第二支重轮在竖直方向错位，进而使部分支重轮和下方履带脱离地面)，具体操作是使得外箱体带动第一支重轮下方的履带与地面分离，同时使得第二支重轮下方的履带保持与地面接触，这样一来整条履带在圆周方向上减小了履带与地面的接触长度和面积，降低转向阻力，实现履带式行走机构的轻便转弯；从而也在一定程度上降低了对行走装置驱动能力的要求，为行走装置提供性价比更优的设计。

实施例二：

本实施例具有与实施例一相似的整体结构，不同的是本实施例提供驱动结构的安装位置以及内箱体和外箱体的具体结构。

请参阅图1-3，本实施例中，所述驱动结构的固定端设置在所述外箱体1顶壁内侧处，外箱体1的履带架14上设置有安装板15，驱动结构4设置在所述安装板15内侧处，所述驱动结构的驱动端靠近所述内箱体2顶壁外侧处；所述驱动结构4用于在所述行走机构转向时，向下压紧所述内箱体2的顶壁使得所述外箱体1在所述驱动结构的支反力作用下相对所述内箱体向上抬升。本实施例的驱动结构4为油缸，将油缸安装在外箱体1履带架的安装板上，驱动结构4的驱动端靠近所述内箱体的顶壁，结构简单。

进一步地，所述第一支重轮11设置于所述第二支重轮21的两侧。本实施例中，第一支重轮11和第二支重轮21均设置有一排，第二支重轮21设置在第一支重轮11的两侧，本实施例中，内箱体2主要集中设置在外箱体1的中部，第二支重轮21的数量为五个，设置在第二支重轮21两侧的第一支重轮11的数量相同。

进一步地，本实施例中所述外箱体1的侧板上开设有腰型孔，所述腰型孔内配合设置有导向销5，且所述腰型孔的长度是沿着对应的侧板表面在竖直方向上延伸设置的；所述导向销5贯穿所述外箱体1的侧板和所述内箱体2的侧板，以使得所述外箱体1和所述内箱体2的相对运动沿竖直方向。通过设置导向销，保证了外箱体1和内箱体2在相对运动时的精确性。

可选地，本实施例中所述第一支重轮11和第二支重轮21采用浮动油封式支重轮或者集中润滑式支重轮。浮动油封式支重轮装配效率高，集中润滑式支重轮有利于减少磨损、使用寿命长。

进一步地，所述内箱体2的侧壁上设置有耐磨板，所述耐磨板包括沿所述内箱体的长度方向上设置的正向耐磨板22和沿所述内箱体的宽度方向设置的侧向耐磨板23。在内箱体2和外箱体1之间设置耐磨板降低了内箱体2和外箱体1上下相对运动时的磨损。

实施例三：

本实施例提供一种履带式行走机构，该履带式行走机构具有与实施例一相似的整体结构，不同的是本实施例提供了具有智能转向功能的履带式行走机构。

请参阅图1-3，本实施例中，该履带式行走机构还包括水平检测仪6和控制器7，所控制器与所述驱动结构连接，所述水平检测仪6用于检测履带车的重心的偏移量，所述水平检测仪6还用于向所述控制器发送所述偏移量，所述控制器7用于根据所述偏移量实现控制所述驱动结构动作；

所述控制器7还用于在所述偏移量大于第一预设值时，控制所述驱动结构向下压紧所述内箱体2的顶部，以使得所述外箱体1相对所述内箱体2向上抬升，并使得所述第二支重轮21下方的履带保持与地面接触，并使得所述外箱体1带动所述第一支重轮11下方的履带与地面分离。

本实施例的履带式行走机构在履带架进行转向时，当水平检测仪6检测到整机重心向履带架前端或后端偏移超过第一预设值时，控制器7开启辅助转向功能，避免操作不当对减速机、马达或机械装置造成损坏。在开启辅助转向功能后，安装在外箱体1上的油缸活塞杆外伸展动作并压紧内箱体2，在支反力的作用下，整个外箱体1被抬升，这样整个履带车辆只有内箱体2下方的履带(包括履带板)与地面接触，其他部分支重轮悬空，此时在减小与地面的接触长度和面积的同时，降低转向阻力，使转向简单易行。在完成转向后，油缸的活塞杆收缩，外箱体相对内箱体下降，外箱体带动第一支重轮11下降，第一支重轮11和第二支重轮21下方的履带与地面接触。

进一步地，所述控制器7还用于在水平检测仪6检测到所述偏移量大于第二预设值时，控制所述驱动结构实现动作以使得第一支重轮与所述第二支重轮均保持与所述履带接触，所述第二预设值的数值大于所述第一预设值的数值。本实施例中，在履带式行走机构转弯过程中，水平检测仪6会对整机重心进行实时监测，当履带车的重心的偏移量超过极限值(即当前的偏移量如果超过第二预设值则极有可能接近了该极限值)，此时履带式行走机构有倾翻危险时，控制器主动发出指令，收回油缸的活塞杆，外箱体相对内箱体下降，外箱体带动第一支重轮11下降，第一支重轮11和第二支重轮21下方的履带与地面接触，避免倾翻。

本实施例中，还包括显示装置和控制开关，所述显示装置与所述水平检测仪连接，所述控制开关与所述控制器连接，所述显示装置用于显示所述履带车的重心的偏移量。

实施例四：

本实施例提供一种履带车辆，该履带车辆包括实施例一、实施例二、或者实施例三所述的履带式行走机构。

例如：该履带式行走机构包括外箱体、内箱体和履带，所述内箱体嵌套于所述外箱体的内部，所述履带套设在所述外箱体上；

所述外箱体的底部设置有第一支重轮，所述内箱体的底部设置有第二支重轮；

所述外箱体与所述内箱体之间设置有驱动结构，所述驱动结构用于在所述行走机构转向时驱动所述外箱体相对所述内箱体上升，以使得所述外箱体带动所述第一支重轮下方的履带与地面分离，并使得所述第二支重轮下方的履带保持与地面接触。

本实施例的履带车辆包括上述的履带式行走机构，该履带式行走机构在行走状态时，第一支重轮和第二支重轮(即所有支重轮)的下方的履带均与地面接触；因为在外箱体与内箱体之间设置有驱动结构，该驱动结构驱动在履带式行走机构转向时实现控制动作，即该履带式行走机构在转向时，驱动结构驱动外箱体相对内箱体上升(从而实现外箱体上的第一支重轮与内箱体上的第二支重轮在竖直方向错位，进而使部分支重轮的下方履带与地面脱离)，具体实施过程是使得外箱体带动第一支重轮下方的履带与地面分离，同时使得第二支重轮下方的履带保持与地面接触，这样一来整条履带在圆周方向上减小了履带与地面的接触长度和面积，降低转向阻力，实现履带式行走机构的轻便转弯；从而也在一定程度上降低了对行走装置驱动能力的要求，为行走装置提供性价比更优的设计。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。