专利名称:带履齿条的履带板的制作方法
本发明概括地涉及环形履带装置上的履带板，尤其涉及具有入土履齿条的履带板，以带齿的履齿条提供在坚硬滑溜土质地面上的牵引力。
用于建筑和运土的履带式车辆采用了作为支承和推进车辆的环形履带装置，履带装置包含可更换的着地履带板，履带板通常具有各种型式的向外伸出的可切入地面的履齿条。履齿条用来切入地面和产生牵引力，使车辆能完成其工作任务。在某些工作条件下，诸如冰，极其坚硬结实的地面以及某此岩层和矿石，履带板履齿条很难足以切入，以产生足够的牵引力，在这样的工作条件下，履带装置将打滑，作业车辆将既无能为力又无效。
一种特殊类型的工作条件包含剥离石膏、煤、滑石、冰，永久冻土以及某些石灰石等等。这些材料阻挡了通常的履齿条切入其表面，因此限制了车辆的牵引力，如果没有足够的牵引力，剥离机构不能破碎和取出材料。用通常的履带车辆去剥离石膏特别困难，由于其独特的特性，其中包含没有裂缝或夹层的整体分层沉积，很少侧向崩落，很高的塑性变形和光滑的抗剪表面。
1926年6月15颁发给哈尔克内斯(O.A.Harkness)的专利号为NO.1，588，549的美国专利公开了一种为防止履带在一般土壤上打滑的履带齿片，在此专利中，一种分开的履带齿片构件用螺栓连接到履带连接座上，履带齿片有一下伸的横向伸出部份，用以固定住联接座不使履带纵向滑动。此外，履带齿片还有下伸的纵向尖铁，用以防止车辆侧向打滑。
1927年7月12日颁发给怀特(R.H.White)的专利号为NO.1，635，597的美国专利公开了另一种形式的螺栓连接的履带齿片。此设想的主要目的在于提供一容易在联接座上装卸的履带齿片。此履带齿片的设计也为了防止紧固螺栓遭受过份的变形或应力。
1933年5月9日颁发给奥尔森(C.H.Olson)的专利号为NO.1，908，045的美国专利还公开了又一种带有可更换尖铁的拖拉机履带板。此拖拉机履带板上有许多加强孔，用以装入各种形式的尖铁。其意图是当拖拉机在改善了的路面上行驶时，尖铁可以折掉。
上面所指出的各种履带齿片将能为车辆在正常类型地面和工作条件下提供牵引力。然而这些齿片在陷入紧硬、光滑的材料，如石膏、滑石、石灰石和某些煤层时看来将都会无效。
一种有代表性的早期的带有履齿条的履带板出示在1978年12月5日颁发给小梅塞尔(T.C.Meisel Jr.)的专利号为NO.4，128，277的美国专利上。该专利的履带板具有一坚固的履齿条沿履带板的全宽伸出。这种形式的齿条将能切入大多数的地面并为履带式车辆提供所需的牵引力去完成其大多数的工作任务。然而，这种型式的履齿条还不能切入硬而滑的地面材料，例如石膏之类中去，因为齿条形成的表面面积太大。当装备了上面所指型式的带履齿条的履带板的履带型车辆，想要在像石膏那样的地质层上进行剥离作业，装有齿条的履带板将在石膏面层上打滑，而车辆将不能完成其剥离作用。通常履带板的齿条意图陷入地面和提供牵引力，使工作车辆能完成各种工作功能如推土、清理地面、剥离等等，然而在某些作业场合下，工作车辆由于其齿条无力入土提供必需的牵引力，因而不能完成其想要完成的作用。剥离石膏岩就是这种工作情况的一个例子。普通的带齿条履带板将不能陷入石膏以提供所需的牵引力，而使掘进机能破碎和取出这种物料。
本发明的方向就是利用一种独特的带履齿条的履带板，因此切入坚硬地质，以此使能产生所需的牵引力来克服上面列出的一个或更多的问题。
本发明的一个方面要为环形履带装置提供一种履带板包括一大体上为矩形的板体，具有一可与地面接合的板面，一导向端部和第一和第二边缘部;一履齿条与所述的板体形成整体，并从所述可与地面接合的板面向外延伸，所述履齿条向所述导向部偏移并在跨所述第一和第二边缘部之间的所述可与地面接合的板面上延伸。
所述履齿条至少有大体上为等间距的四个齿，并跨在所的齿条上，每一是有一导向端部，一尾随端部和一在所述导向和尾随端部之间的顶边，所述的顶边在一大体上平行于所述第一和第二边缘的平面上，且以一相对于所述的可与地面接合的板面为锐角从所述导向端部到所述尾随端部向下倾斜，所述角度在10至30度的范围内。
图1是为实施本发明的装有履齿条履带板的一环形履带装置的部份示意透视图。
图2是装有齿条履带板的一实施例的侧视图。
图3是大致上沿图2Ⅲ-Ⅲ线的一装有齿条的履带板的一部份，为截面的后视图。
图4是大致上沿图2Ⅳ-Ⅳ线的一装有齿条的履带板的前视图。
图5是与图4相似的图示本发明的另一不同的装有齿合的条履带板前视图。
图6是图4和图5所示装有齿条的履带板在履带装置中就位的前视图。
参看附图，履带装置10包含多个铰接互联的连接座12和多个第一和第二履带板14，16.第一和第二履带板14，16.各有一大致为矩形的板体18。板体具有一可与地面接合的板面20，一导向端部22和第一和第二边缘24，26。履带板14，16各有一履齿条28与板体18形成整体，并从可与地面接合的板面20外伸。齿条28向各履带板14，16的导向端部22偏移，并跨结合板面20在第一和第二边缘部24，26之间连续。在履带装置10中所有第一履带板14都大体相似，履带装置10中所有第二履带板也都大体相似。第一履带板14被连接到挑选出来的履带连接座12的一个上，第二履带板16被连接到其它挑选出来的连接座12的一个上。第一和第二履带板14，16以交替排列方式被连接到连接座12上。
对重约在40，000磅和200，000磅之间的车辆，每一齿条28的总高度“H”的范围约在2.4到4.5英寸(60到115mm)内，若装有器条的履带板14，16打算使用到各种尺寸的履带式车辆上，则齿条28的尺寸“H”对不同尺寸的车辆将不一样。然而，对于上述重量级的特定车辆，假如这个高度“H”实际上小于2.4英寸(60mm)齿条28一般将不能为车辆提供必需的牵引反作用力以有效地完成工作。如果高度尺寸“H”实际上大于4.5英寸(115mm)，那么履齿条28要完全切入地面将变得困难，而牵引力又将被减少，再则，如果“H”实际上超过4.5英寸(115mm)，齿条28就易于弯曲或断裂。只要使齿条28的高度尺寸“H”按比例设定，就完全可能使所述的装有齿条的履带板14，16有利地应用到重约小于40，000磅，和重约大于2000，000磅的车辆上。
每一齿条28各有多个大体上沿齿条长等间距分开的齿30。履带板14的各个齿30和履带板16的各个齿30，其尺寸和形状都和其相邻接的齿30大体相似。在图示的实施例中，第一履带板14具有偶数齿30，而第二履带板16具有奇数齿30。履带板14，16上的确切齿数取决于工作车辆的尺寸和工作应用的类型。然而，重要的是履带板14上的第一齿要相对于履带板16上的第二齿错开。这种布置可从图6明显看出，即第一履带板14的相邻齿30之间的敝开通路被第二履带板16的齿30所堵塞。这一关系也可从图1看出，图上履带装置10的中心线32平分第一履带板14的齿30间的敝开通路，且同时平分第二履带板16的中心齿30。
如图1，2和3详尽所示，履带板14，16的每一齿30一般呈三角形，有一导向端部34，一尾随端部36，和在端部34，36之间的相对尖锐的顶边38，每一齿30的顶边38以一锐角“A”向下倾斜，从导向端部34到尾随端部36朝着可与地面接合板面20。角度“A”最好约在10到30度范围内，图示的实施例约为20度。角度“A”使得每一齿30遇到的阻力小并将能使齿条28易于切入地面。角度“A”对齿30也产生一种“沉陷打滑”(Sink-Slippage)特性，假如履带装置10出现打滑，能保证每个齿30进一步切入地面，因而增加牵引力。如果角度“A”小于10度左右，则齿30将趋向减少穿破地面能力，和将减小“沉陷打滑”特性，如果角度“A”大于30度左右，则顶边38在导向端部变得太尖，且会过早变钝和破裂。
如图3所示，每一齿30有第一和第二侧面40，42，并从导向端部34向尾随端部36以一角度汇合。这使得顶边38相对尖削。为了使齿30切入地层表面，重要在顶边38相对尖削。每一个齿30有一高度“h”约在齿条28高度“H”的百分之四十五至七十五的范围内。假如高度“h”小于高度“H”的百分之四十五左右，则齿30将不能足够深地切入来提供所需的牵引力。如果高度“h”大于高度“H”的百分之七十五左右，则齿条28在齿30之间变得很薄，齿条28的弯曲强度降低，而当齿条28完全切入地面时，牵引力会减少。在图示的实施例中，高度“h”约为高度“H”的百分之六十。
本题的履带装置对于工作在例如石膏、煤、滑石、冰，永久冻土，某些石灰岩之类硬坚打滑土质上的履带式车辆特别有用。本题带有齿条28的履带板14，16能陷入这些土质和提供需要的牵引力使车辆能完成包括剥离以上列举的矿藏等各种工作任务。
用传统的履带车辆通常不可能剥离石膏之类的材质。传统的装有齿条的履带板将不能切入石膏，车辆无足够的牵引力推动掘进机通过石膏层并取出和破碎之。因为传统的履带板将不能穿破石膏表层，齿片将在其表面上打滑而履带装置将旋转而不提供牵引力。
一装备了本题的带履齿条的履带板的履带式车辆将能剥离石膏，这是由于齿条切入石膏表面，因而提供了所需要的牵引力。作为一个例子一重约200，000磅，装有宽为28英寸履带板，带一英寸宽的履齿条，并有总数为30的齿条和地面接触的履带式车辆将产生每平方英寸约238磅的接触压力。以本题带有齿条的履带板装备同样重200，000磅的车辆将产生每平方英寸约2380磅的接触压力(假定每个齿切入0.5英寸和有210个齿与地面相接触)。这约为由传统的装齿条履带板产生的切入力的十倍。按此增长的切入状况，牵引力不再单独依赖于摩擦系数，而现在同时利用土质材料的内在强度。
本题的第一和第二履带板14，16是以第一履带板14上的齿30相对于第二履带板16上的齿30交错的一种交叉方式被连接到连接座12上。这一履带板14，16和齿30的布置提供了万一发生履带板14，16的任何打滑，两履带板14，16在长度上的打滑将不得不发生在设有要被齿30抓牢的原来留下的土面之前。如果出现超过两全履带板14，16的打滑，所有原来被抓住的土面将被移动，而齿20总有足够的东西被抓牢和嵌入。
每一齿30上的顶边38以一锐角从导向端部34向尾随端部36向下倾斜，以产生导向边接缝和对履带板组件10的“沉陷一打滑”特性。这一特性保证在发生履带板装置打滑时，每个齿30将切入面材更深，从而增加了牵引力。
从
和所附权利要求
的研究中可获得本发明的其它的情况、目的和优点。
权利要求
1.一种环形履带装置用的履带板包括一通常为矩形的履带板体，履带板体具有一可与地面接合的板面，一导向端部和第一和第二边缘部；一履齿条，它与所履带板体形成一整体，并从所述的可与地面接合的板面外伸，所述的履齿条向所述的导向端部偏位，并跨所述第一和第二边缘间的所述可与地面接合的板面外伸；所述的履齿条至少具有基本上为等间距的跨所述履齿条的四个齿，每个齿具有一导向端部、一尾随端部和一在所述导向端和尾随端部之间的顶边，所述的顶边基本上在一平行于所述第一和第二边缘部的平面上，和以一锐角相对于所述可与地面接合的板面从所述导向端部到尾随端部向下倾斜，所述的角度在10至30度的范围之内。
2.根据权利要求
1所述的履带板，其中所述的履齿条具有一高度尺寸，每一所述的齿具有的高度在所述履齿条高度的大约45%至75%的范围内。
3.根据权利要求
1所述的履带板，其中所述的角度为一约20度的角度。
4.一种具有一中心线的履带装置包括多个铰接互联的履带板连接座;多个基个上相似的第一履带板，每一履带板各有一可与地面接合的板面和一从所述板面外伸的履齿条，所述的履齿条具有多个基本上等间距跨在所述履齿条上的第一齿，所述的第一履带板被连接到选择的所述连接座的一个上;多个基本上相似的第二履带板，各有一可与地面接合的板面和一从所述板面外伸的履齿条，所述履齿条具有多个基本上为等间距和跨在所述履齿条上的第二齿，所述第二履带板被连接到另一挑选出来的所述连接座上;所述第一和第二履带板是以一种用使所述第一齿相对所述第二齿交错的交替布置方式被连接到所述连接座上，所述第一和第二齿群的每一齿具有一导向端部、一尾随端部，和一在所述导向端和尾随端部之间的顶边，所述顶边处在基本上平行于所述履带装置的中心线的平面上，并以一锐角向所述可与地面接合的板面倾斜。
5.根据权利要求
4所述的履带装置，其中所述锐角是一在10至30度范围内的角度。
6.根据权利要求
4所述的履带装置，其中所述的锐角是一大约为20度的角度。
7.根据权利要求
4所述的履带板装置，其中所述的履齿条是有一高度尺寸，而所述的齿群有一大约为所述履齿条高度的百分之四十五至七十五范围内的高度。
8.根据权利要求
4所述的履带装置，其中所述的履齿条具有一高度，而所述齿群有一大约为所述履齿条高度的百分之六十的高度。
9.根据权利要求
4所述的履带装置，其中所述履齿条的每一齿有一与每一与其相邻履齿条的齿基本上相似的尺寸和形状。
专利摘要
一种履带式车辆用的履带装置具有多个分别不同但连接在一起形成一闭合环的第一和第二履带板。第一履带板具有一带有第一多个齿的突出齿条，第二履带板具有一带有第二多个齿的突出齿条。第一和第二履带板以一用第一履带板的齿相对于第二履带板的齿相交错的交叉形式布置。然而在某些特殊工作应用场合，传统的齿条履带板不足以产生所需的地面切入提供所需的充分牵引力，本发明带齿条的履带板将能切入表层和提供所需的牵引力。
文档编号B62D55/18GK86107278SQ86107278
公开日1987年6月3日 申请日期1986年10月16日
发明者乔恩斯柯特伯迪克, 保罗托马斯柯柯南 申请人:卡特皮拉公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan