爆炸深度硬化履带板的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明总体涉及一种履带板，并且更具体地，涉及一种通过爆炸物深度硬化的履带板。
【背景技术】
[0002]履带式移动机器采用定位在机器的每侧的履带来推进机器。履带分别包括具有端对端地销接以形成围绕驱动链轮和一个或多个空转轮延伸的环路的链节的链条以及连接到链条中的每对链节的地面接合垫。地面接合垫与一对链节一起通常称为履带板(crawlershoe)。在一些实施方式中，履带板是由钢制成的单个铸造和/或锻造部件。在操作期间，每个履带板遭遇由机器重量和来自发动机的用于驱动机器的转矩造成的力。力经过履带板传递并进入地面，由此形成牵引以推进机器。
[0003]随着时间推移，作用在履带板上的力会造成局部磨损和塑性变形，导致履带板的寿命缩短。钢履带板有时使用例如淬火和回火的热处理过程硬化来抵抗磨损并延长履带板的寿命。多个热处理步骤通常用来在履带板表面以下特定深度处实现最小硬度。这种类型的硬化过程的例子在2006年5月9日授权的01?1冊等人的美国专利7040080中公开。但是，涉及多个回火和/或其他热处理步骤的硬化过程需要高的能量输入并且是昂贵的，这增加了履带板对于最终用户的价格。
[0004]本发明的履带板针对克服以上提出的一个或多个问题。
【发明内容】
[0005]在一个方面，本发明针对一种制造履带板的方法。该方法可包括由锰钢铸造履带板，履带板具有至少一个磨损表面。该方法还可包括对履带板进行溶液处理以形成完全奥氏体锰钢，将爆炸材料施加到所述至少一个磨损表面，并引爆爆炸材料。
[0006]在另一方面，本发明针对一种履带板，履带板具有由完全奥氏体锰钢形成的地面接合垫、布置在地面接合垫的底侧上的地面接合表面、与底侧相对的顶侧和布置在顶侧上的至少一个磨损表面。至少一个磨损表面可在大约5mm的深度处具有至少大约280HBW的硬度。
[0007]在又一方面，本发明针对一种履带板，履带板具有由完全奥氏体锰钢形成的地面接合垫、布置在地面接合垫的底侧上的地面接合表面、与底侧相对的顶侧和布置在顶侧上的至少一个硬化磨损表面。所述至少一个磨损表面可以通过爆炸深度硬化来硬化。
【附图说明】
[0008]图1是示例性公开移动机器的侧视图图示；
[0009]图2是可以与图1的移动机器结合使用的示例性公开履带板的立体图示；
[0010]图3是图2的履带板的顶视图；
[0011]图4是可以与图1的移动机器结合使用的第二示例性公开履带板的立体图示；以及
[0012]图5是示出可以用来形成图2-4的履带板的形成履带板的示例性公开过程的流程图。
【具体实施方式】
[0013]图1图示具有由框架支承并被构造成驱动带有履带的底架14的发动机12的履带式移动机器10。移动机器10可以是执行与诸如采矿、建造、畜牧的产业或本领域已知的另一产业相关的操作的任何机器。例如，机器10可以是材料运动机器，诸如前铲、绳铲、液压挖掘机、推土机、装载机或另一材料运动机器。
[0014]底架14可包括定位在机器10的相对侧并经由相应的驱动轮18(图1只示出一个履带组件16和一个驱动轮18)通过发动机12驱动的平行履带组件16。每个履带组件16可包括经由销22端对端地连接以形成环形环路的多个履带板20。履带板20的环形环路可以围绕相应的驱动轮18、一个或多个空转轮24以及至少一个辊子26卷绕。驱动轮18可接合销22(或接合包封销22的套筒)、驱动凸耳或履带板20的其他特征，并从而将来自发动机12的转矩传递到履带组件16。空转轮24和辊子26可在围绕驱动轮18的大致椭圆形轨迹内引导履带组件16。张紧器28可定位在空转轮24和驱动轮18之间以便将这些部件推开，并从而维持履带组件16的希望张紧。履带板20可用来将来自驱动轮18的转矩作为驱动线性(牵引)力30传递到地面。机器10的重量可从驱动轮18、空转轮24和辊子26经过履带板20作为支承力32传递到地面。
[0015]图2示出接合辊子26的示例性履带板20。履带板20可包括一对或多对间隔开的链节34，其大致彼此平行。每个链节34可包括至少一个销孔36，其形成在其端部处以连接到其他履带板的链节，从而形成链条。履带板20可包括地面接合垫38，并且链节34可布置在地面接合垫38的顶侧39上，从而刚性地彼此连接链节34。地面接合表面40可以与链节34相对地布置在地面接合垫38的底侧41。在此例子中，地面接合垫38和链节34—体形成为单个铸造和/或锻造部件。在其他实施方式中，链节34和地面接合垫38可单独形成并通过本领域已知的任何适当过程结合，如果希望，诸如通过焊接和/或使用螺纹紧固件。地面接合垫38可具有本领域已知的任何外部几何结构。例如，地面接合垫38可以是大致板形的，包括横向凸脊或锚定粧，具有开口，和/或包括本领域常见的任何其他特征。
[0016]地面接合垫38可包括布置在顶侧39上的辊子路径42。辊子路径42可布置在链节34之间并延伸经过履带板20。辊子路径42可限定将辊子26引导经过履带板20的表面。磨损表面43可布置在接合辊子26的辊子路径42上。特定履带组件16内的所有履带板20的辊子路径42和磨损表面43可形成辊子26在其上行进的大致连续平滑表面。机器10的重量可以从辊子26经过磨损表面43传递，在磨损表面43上施加支承力32。随着时间推移，支承力32可在磨损表面43处造成履带板20的塑性变形。磨损表面43可以是平面、弯曲的或具有任何适当形状以接合辊子26。例如辊子26可具有曲率C(见图2)，并且磨损表面43可成形有类似曲率。在机器10运动时，磨损表面43和辊子26之间的附加滚动和滑动力产生磨损表面43的摩擦磨损。诸如砾、污物、砂或其他地面材料的磨蚀碎肩可卡在辊子26和磨损表面43之间，并造成磨损表面43的附加磨损和/或研磨。
[0017]在图2的例子中，履带板20包括布置在接合履带组件16的驱动轮18的地面接合垫38的顶侧39上的一对驱动凸耳44。驱动凸耳44可在磨损表面43的任一侧上布置在链节34之间。在其他实施方式中，驱动凸耳44可定位在履带板20上的其他位置处，或者可以包括更少或更多的驱动凸耳44。驱动凸耳44可接触履带组件16内的驱动轮18的开口、袋口或齿，以接收来自发动机12的转矩，并为履带板20提供牵引力30以使机器10运动。驱动凸耳44可具有接触驱动轮18的一个或多个磨损表面46。在机器10运动时，磨损表面46经受来自驱动轮18传递的力的研磨和磨损，这种研磨和磨损在磨蚀碎肩变得卡在驱动凸耳44和驱动轮18之间时会增加。
[0018]图3示出履带板20的俯视图。磨损表面46可布置在驱动凸耳44的前侧和后侧上，使得机器10可以在向前和颠倒方向上驱动。在此例子中，驱动凸耳44邻近磨损表面43，但是可以在其他实施方式中定位在其他地方。辊子26也可被构造成随着它们沿着磨损表面43经过时接合驱动凸耳44的内侧和/或贴靠驱动凸耳44的内侧滑动，从而帮助在围绕空转轮24和驱动轮18的希望轨迹内引导履带组件16。
[0019]在其他实施方式中，驱动轮18可替代地接合销22以便将牵引力30提供给履带板20。例如，图4示出第二示例性履带板20，其包括大致彼此平行的一对间隔开的链节34。每个链节34可包括形成在其端部处的至少一个销孔36。链节34可以被构造成通过将相邻链节的销孔36对准并使销22经过销孔36来结合相邻履带板的链节34，从而形成链条。设想到其他构型也是可以的。
[0020]履带板20可包括布置在至少一个链节34上的磨损表面48。磨损表面48可被构造成接合与履带组件16的驱动轮18、空转轮24和/或辊子26相联的部件。磨损表面48可定位在履带板20的地面接合垫38的顶侧39上。在此例子中，除了经过辊子26之外，支承力32也可经过在每个链节34的磨损表面48上行进的辊子26的毂50传递到履带板20。磨损表面48可以是平面的，或者成形为与毂50、空转轮24和/或驱动轮18的形状匹配。随着时间推移，支承力32可造成磨损表面48的磨损和/或塑性变形。磨损可在磨蚀碎肩变得卡在磨损表面48和毂50、空转轮24和/或驱动轮18之间时增加。
[0021]为了承受支承力32而没有裂纹或破碎，履带板20可由具有高强度的金属形成，诸如锰钢。锰钢可铸造成产生具有任何适当形状和尺寸的履带板20，但是在铸造之后会很脆。因此，由锰钢铸造的履带板可以进行溶液处理以便在金属内实现奥氏体晶粒结构，改善总体韧性。在铸造之前，铬可以添加到锰钢内