履带式机动车的制作方法

专利名称：履带式机动车的制作方法
履带式机动车本发明涉及一种履带式机动车，包括一种行走装置，所述行走装置具有可以分别 驱动的履带链，一个架构于行走装置之上的上部结构，在行走装置和上部结构之间设置有 一个弹簧装置，用来支承履带。已知专利文件DE 19857891公布了一种履带式机动车，它具有一个安置在行走装 置和上部结构之间的弹簧装置。已知专利文件DE 202007006610公布了一种用于装载车的液压式弹簧装置，其液 压蓄压器通过方向控制阀开启和关闭。DE 3316085公布了一种工程机械，具有一个液压的降低振动的系统，特别是一个 用于驾驶座的主动式的弹簧抗振系统。和轮胎式机动车相比，具有履带式行走装置的车辆的优点是，可以把车体的体积 和重量分散在一个较大的面积上，从而降低对地面的压力。另一方面，车辆在地面的支承面 也被扩大，在地面不平整时可以提供较多的支撑点，从而可以获得较大的推进力，使得车辆 的运动状态较为平稳和均衡。总的来说，通过履带式行走装置可以大大提高车辆对不同地 面的适应性。履带式机动车通过循环式履带行走。循环式履带和马达驱动装置还有行走架一起 组成履带式行走装置。履带的基本结构包括钢制的履带板，所述履带板由履带销栓连接成一个封闭的链 条。一般来说，在履带板内侧有一个隆起，这些隆起跟随履带板的先后排列构成一种序列， 可以给支重_和驱动轮一个导轨作用。履带板内侧的其他形状构造用来与驱动轮啮合。履带式行走装置的驱动轮推动履带板按行驶方向向前运动，而车体的其他部分则 被行走轮和引导轮牵引。两侧的履带驱动可以是互不依赖的，在有些车型中甚至是可以朝 互相相反的方向驱动。因此，在某些方向控制构造类型中，车辆可以在原地转向。可以较快地向前驱动的循环式履带一般有这样的实施方式，即履带板通过一个弹 簧力获得一个额外的预先张紧力。对于一些特殊的地面形态，常常应用一种具有“橡胶履带”的构造类型，即所谓的 跑步机履带，这种履带的构造近似于橡胶轮胎的表层多个由织物和钢材组成的层面被喷 上轮胎橡胶材料包裹之，并且设置表面纹路。这种实施方式的优点是，尤其是在比较硬的路 面上，比如柏油，焦油或水泥，可以取得较好的行使稳定性，还可以取得较快的行使速度，并 且可以给地面以较好的保护。缺点是推进力比较低和因较高的消耗磨损带来的履带寿命的 缩短。一个履带式行走装置一般由以下部分组成一个由金属材料或由复合材料构成的循环式履带，用于街道时，常带有橡胶圆柱 状凸起，一个驱动轮，该驱动轮把马达的转速通过一个机械的联轴器直接地或者通过一个 液压的联轴器间接地传送到履带上，一个和驱动轮遥相对应的的引导轮，所述引导轮同时也可以常常是通过液压方式，对履带进行张紧，大多数情况下带有弹簧的行走轮或行走滚轮，有时也有托链轮，用来支持履带的回转，和行走架。通过应用较大数量的行走轮，可以把重量均勻地分散，可以较精确地调整弹性，还 可以更好地使行走装置适应地面的起伏状况。行走轮的数量是被它的周长所限制的，因为 它们一方面不能互相触碰，另一方面又不能太小，所以，一种介于行走轮和行走滚轮之间的 方式，即带有互相错落安排的行走轮的套式行走装置又被研制出来了。套式行走装置交替 应用双轮序列和单轮序列，其中双轮序列具有相同的，很大的直径，双轮序列的轮子分别位 于履带板的两个边侧，而单轮序列的轮子则位于双轮序列之间。有时还有另一种履带行走装置的设计，即安置有交错开的双轮序列。通过这种方 式安排的行走装置结构很复杂，而且不容易维修保养，它具有将近双倍数量的大轮，这些轮 子具有大的直径，抗损害性强，但是滚动时自重也大。这种设计构造主要应用于军事领域， 特别是第二次世界大战时期，目前已经应用的很少了。较常用的实施方式是一种叫做滚轮行走装置的构造，在这种结构中，履带的回转 和履带的行进是分开的，回转时履带由拖链轮支撑。如果履带的回转是贴着大的行走轮的 上缘运动的，那么这是另外一种被称为轮式行走装置的结构。两种结构各有他们自身的优 缺点。在主要应用于军事领域的履带式行走装置中，行走轮或行走滚轮是受弹簧支承 的，为的是可以在野地也很快地行驶，并降低履带和行走装置所受的压力。起初一般是应用 较低的弹簧变形量和连接在一个大的刚性底盘悬架上，目前主要应用较大的弹簧变形量和 相对较大的轮子。在若干民用的履带式机动车中，特别是露天作业的采掘机和其他几种工程机械， 取消了弹簧装置。但是在大多数的民用应用中，仍然是采用弹簧装置的，原因是，比如，如果 履带式机动车在斜坡上没有工作负荷地空驶，或者在平地上行驶，但是有工作负荷，比如通 过铲斗运输物料，在上面所述的情况下，设置弹簧装置是有好处的。好处之一是，地面的不 平整性在车辆行驶时对车辆的上部结构的影响相对较小。履带式机动车在施工时，弹簧装置也可能会产生不好的效果。车身的上下晃动会 对施工工具的使用发生负面影响。比如有时使用铲斗作为施工工具就会因为车身的上下晃 动受阻碍甚至完全不可能。在斜坡上横向行驶时，弹簧装置也会影响行驶的安全性。比如， 在铲斗是施工工具的情况下，根据铲斗中所载物料的位置、重量，还有铲斗自身的位置，履 带式机动车的整体重心会发生转移。如果整体重心向上方转移，那么就有倾覆的风险。这 种倾覆的危险在不平整的地面上还会被因弹簧装置而可能发生的车身的晃动和“点头式运 动”更加增强。根据地面的不平整度和施工内容的不同，这种倾覆的危险往往只出现在车辆的一 侧。一个可以在一个轮轴上回转的上部结构可能和轮轴呈90度角，从而使得两侧的履带在 施工时所受压力不同。这时，一个传统的弹簧装置会有不好的效果，因为由于弹簧的弹力作 用，力量只施加于一侧的履带，这会影响施工的安全进行或者给施工造成阻碍甚至造成无 法施工。
本发明要解决的任务是，提供一种履带式机动车，它避免了履带式机动车的传统 的弹簧装置的缺点，又能对已知的弹簧装置的优点没有任何影响。本发明是通过如下方式解决上述任务的，每个弹簧装置都被设置成在各个位置都 可以被锁定的，而且所述锁定功能可以针对每一侧的履带单独并且和另一侧的履带互不依 赖地被操作。较佳的各种具体实施方式
是从属权利要求的内容。本发明从如下的考虑出发，即 履带式机动车的弹簧装置虽然可以通过缓冲对行走装置施加的强大冲击力从而短时间地 避免履带式机动车的倾斜，但是由于弹簧装置的工作原理，弹簧在经过了变形过程并因此 起到缓冲作用后，又会回到原来的位置，而履带式机动车的倾斜度也会回到和地面状况相 适应的位置。如果可以把弹簧在其变形之后，即弹簧的位置达到了低于其未受压力的状态 时的零度线之后，保持在这个位置，使他不再回到原始的位置，那么就可以避免影响使用施 工工具或者影响施工安全的倾斜状态的出现。此外，在本发明的履带式机动车上，适宜的是把一个力量传递元件如此地安置于 至少两个液压缸之间，即所述力量传递元件既和每个行走装置的侧面刚性地连接，也和弹 簧装置刚性地连接，并且通过弹簧装置可以沿着轴的方向相对于上部结构可以被移动。这 样，作用于每个行走装置的侧面和弹簧装置之间的力量就只被传送到弹簧装置上。通过弹簧装置，上部结构和行走装置被弹性地连接在一起。这样，行走装置就可以 相对于上部结构有自主的运动，或者，上部结构的运动在时间上有一定延迟地并且被减振 地追随行走装置的运动。此外，通过弹簧装置把行走装置和上部结构非弹性地，刚性地连接 在一起也是可能的。这样，行走装置自身的运动就可以被没有时间延迟地，直接地传送给上 部结构。弹簧装置优选的是一种安置在上部结构两侧的，由液压缸组成的装置。一个直接连接的液压减振装置会在弹簧伸展时受拉伸力，在弹簧被挤压时受挤压 力。所以，减振功能在弹簧伸展时被称为拉伸阶段，在弹簧被挤压时被称为挤压阶段。为了 能使在不平的路面行驶时弹簧能够完成它的功能并且把产生的对车轮的冲击力朝向上的 方向(车身外壳的方向)加以减振，挤压阶段的抗振率被设计成低于拉伸阶段的抗振率。弹簧的冲程取决于弹簧的抗振特性和施加于弹簧上的力量。抗振率乘以冲击速度 就得出抵抗冲击力的抗振力。机动车中应用的减振装置可以在拉伸阶段和挤压阶段具有不 同的抗振率。原因是，在挤压方向上的加速度会大大高于拉伸方向上的加速度。一个具有 较高的抗振力的减振装置会把较快的运动(较强的冲击力)在挤压方向上直接传给车身从 而降低舒适度。为了能够把振动能量快速地降低，就把拉伸阶段的抗振率设计成更高，因为 这个阶段对舒适程度影响较小。为了使弹簧装置和与它关联的锁定功能能够尽量舒适和安全地被操作，优选的是 应用液压式弹簧装置。由于施加于优选应用的液压缸和活塞上的拉伸力和挤压力不同，所以弹簧装置应 当在每个履带一侧都由至少两个液压缸和两个活塞组成，所述液压缸和活塞应当被如此安 置，即拉伸力和挤压力在至少两个液压缸上在不同时间上作用。优选的是，当至少一个液压 缸受挤压力时，另一个液压缸应当受拉伸力，反之亦然。为了能够可靠地把弹簧装置在所需的位置锁定，用来给液压缸输送液体的输送管道优选的是应当具有闭锁阀门。通过本发明取得的优点主要在于，路面的不平整性对机动车上部结构及其所属的 施工工具的影响在机动车不同的行驶状态和工作状态或者在两种变量结合起来的情况下 都被尽量降低，这样就可以不受周边环境影响地达到尽量不受干扰的施工条件和较高的操 作安全性，因为因地形的状况可能产生的履带式机动车行走装置的倾斜状态就基本上只限 于行走装置本身而上部结构和/或与上部结构连接的施工工具则可以获得一个水平的位 置。下面将借助附图详细介绍一个本发明的具体实施方式
。


图1是一个履带式机动车的前视图，图2是图1中的履带式机动车的一个截面图，和图3是一个图1和图2中所示的履带式机动车的一个局部放大图，包括一个由两 个液压缸组成的弹簧系统。 相同的部件在所有的附图中都具有相同的标记。一种履带式机动车1，包括一种行走装置4，所述行走装置具有可以被分别驱动的 履带2和3，一个安置于所述行走装置4之上的上部结构5，和至少一个在图中没有显示的 施工工具。每一个履带2、3都具有一个纵向悬架6，和安装于纵向悬架末端的并且对履带进 行方向控制和驱动的驱动轮，还有支重轮。在和履带2、3相关联的行走装置4上安置了上部结构5，所述上部结构包括一个框 架11，所述框架可以是箱型形状。在附图3中，框架11只被显示了一部分，比如框架墙体的 一部分。和框架11相连的是一个相对于机动车纵轴既既可以水平也可以垂直伸展的回转 轴。所述回转轴和框架11是刚性地连接在一起的。连接点的位置在高低方向上是可以调 节的。行走装置4的纵向悬架6被可回转地支承安装在回转轴上。用来支承安装的部件比 如可以是一个安置于纵向悬架6上的套管。回转轴和与它相关联的，配置在行走装置一侧 的套管直接位于纵向悬架6的上方。一个弹簧装置14在和回转轴以及前驱动轮适宜的距离内被安置在纵向悬架6上 或者纵向悬架连接。按照附图1至3所展示的实施例，弹簧装置14包括两个分别和每个行 走装置4关联的液压缸101和102，所述液压缸101和102通过它们的长末端和上部结构5 或者框架11相连接。和上部结构5的接触点位于框架11上，这可以从附图3中看出。液 压缸101和102分别位于上部结构5或者框架11之外的。所以，液压缸101和102位于履 带3和框架11之间。根据附图3，从行走装置4到液压缸101和102的运动传递是通过一个既和行走 装置4刚性连接，也和液压缸101和102刚性连接的力量传递元件105。液压缸101和102 分别由一个活塞106和107，一个活塞杆108和109，一个液压缸套管110和111，以及一个 让液压用液体114和115进入和退出的端口 112和113组成。每个液压缸也可以具有多个 让液压用液体进入和退出的端口。液体进入和退出的端口也可以在功能上和/或位置上是 分开的。位于液压缸之外的液压用液体的储备容器，液压用液体的输入管和输出管以及下 文还会论述的必需的阀门在附图2和3中没有被显示。
也可以设想的并且符合愿望的是，每个弹簧系统共用一个液压用液体的储备容 器，这样既省空间又省重量，而且可以给阀门带来结构上的优点。通向液压缸101和102的 液体输入和输出管道可以交汇然后合并成一个管道，此管道可以把本来是分开的输送管道 都连接到一个液压用液体的储备容器中。此处也可以设想的是，液体输入和输出分别使用 不同的管道系统。每侧履带的液压缸的锁定以及由此达到的没有减振功能的状况是通过一个或多 个阀门来实现的。这些阀门可以被履带式机动车的驾驶员从他的驾驶位置来操控。通过关 闭阀门，可以阻止液压用液体114和115的流动，从而，液压缸活塞106和107就在其当前 位置被锁定。于是，行走装置4的运动就像所设想的那样被没有减振地直接传送给上部结 构5。一个可能的实施方式是应用至少一个安置在液压用液体的储备容器和每个液压 缸之间的电磁阀门。优选的是，该电磁阀门应当位于共同的液体输入管道上，从而每侧履带 就只需要一个阀门。也可以设想的把阀门安置在液体输出管道上。其他的实施方式也是可 以设想的。履带2和3和框架11之间的距离可以是不同的。行走装置的宽度因而可以应客 户的不同愿望而调节，而本装置的基本结构不需要被改变。这种效果可以通过应用不同长 度的支承套管和不同长度的位于弹簧装置14和行走装置4的纵向悬架6之间的力量传递 元件105以及不同长度的隔距杆来达到。
权利要求
1.一种履带式机动车，包括一种行走装置(4)，所述行走装置具有可以被分别驱动的 履带链(2，3)和一个安置于行走装置之上的上部结构(5)，所述履带式机动车在行走装置 和上部结构之间至少具有一个用来支承履带的弹簧装置(14)，其特征在于，所述弹簧装置 (14)或者每个弹簧装置(14)在任何位置都可以被锁定，而且所述锁定功能可以针对每一 侧的履带单独并且和另一侧的履带互不依赖地被操作。
2.如权利要求1所述的履带式机动车，其特征在于，所述弹簧装置(14)或每个弹簧装 置(14)是液压式弹簧装置。
3.如权利要求1或2所述的履带式机动车，其特征在于，所述液压式弹簧装置(14)或 每个液压式弹簧装置(14)具有一对压力活塞，所述的一对压力活塞从两侧作用于一个与 其相关联的支承板。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的履带式机动车，其特征在于，所述每侧的履 带至少具有一个从属于弹簧装置(14)的液压单元(101，102)。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的履带式机动车，其特征在于，所述液压式弹 簧装置(14)或每个液压式弹簧装置(14)具有一个可以借助一个闭锁阀门被关闭的压力液体输送管。
6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的履带式机动车，其特征在于，所述液压式弹 簧装置(14)或每个液压式弹簧装置(14)的锁定功能可以被遥控。
7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的履带式机动车，其特征在于，所述液压式弹 簧装置(14)或每个液压式弹簧装置(14)的锁定功能都可以从驾驶员的位置被操控。
全文摘要
本发明涉及一种履带式机动车，包括一种行走装置(4)，所述行走装置具有可以被分别驱动的履带链(2，3)和一个安置于行走装置之上的上部结构(5)，所述履带式机动车在行走装置(4)和上部结构(5)之间至少有一个用来支承履带的弹簧装置(14)，本发明所提供的履带式机动车可以避免履带式机动车的传统弹簧系统的所述的缺点，但是对弹簧装置已知的优点没有任何影响。为此目的，本发明所述的弹簧装置(14)或每个弹簧装置(14)被设置成是在任何位置都可以被锁定的，而且所述锁定功能可以针对每一侧的履带单独并且和另一侧的履带互不依赖地被操作。
文档编号B60G17/00GK101998911SQ200980112830
公开日2011年3月30日 申请日期2009年4月7日 优先权日2008年4月8日
发明者约翰·哈林格 阿洛伊斯 申请人:约翰·哈林格 阿洛伊斯