链轮锁定节段

技术领域

本公开涉及一种用于驱动土方、建筑和采矿设备等采用的环形底盘驱动器的履带链组件的链轮。确切地说，本公开涉及一种具有链轮锁定节段的链轮，该链轮锁定节段有助于分担使用期间施加在链轮上的负载。

背景技术

土方、建筑和采矿设备等通常用于崎岖的越野地形。这些机器通常采用具有履带板的环形驱动器，其能够更好地在障碍物和不平坦的地形等环境中推进机器。履带链组件(包括履带板)由一系列互连的履带链节、销和衬套固定在一起，这些履带链节、销和衬套支承在机器的驱动链轮、惰轮和支承滚轮上。所谓驱动链轮，是因为其可以驱动或传送动力到履带链组件，引起履带链组件围绕惰轮旋转，导致机器的线性运动。

驱动链轮包括装配于履带链组件的各种内侧链节和外侧链节之间的凸耳，并且通常接触跨越在邻近的内侧履带链节与外侧履带链节之间的履带链衬套。随着驱动链轮旋转，第一凸耳通过推动履带链衬套而沿着一个方向推动履带链组件。最终，随着紧接在第一凸耳后面的第二凸耳接触另一个履带链衬套，第一凸耳与履带链衬套脱离，迫使履带链组件继续沿相同方向移动。

施加在链轮上的大量横向力和竖向力可能导致一个或多个凸耳磨损到需要更换链轮的程度。因此，通常采用包括几个凸耳的链轮节段，使得仅需要替换具有磨损的凸耳的链轮节段而不是整个链轮组件。这减少了固定链轮组件的时间和成本。然而，这些链轮节段将负载分散到每个单独节段的较少紧固件上，这可能引起紧固件比预期磨损得更快，也需要更换或维护。

中国专利号CN2706633Y公开一种用于摩托车上的链轮，其包括具有两端的两个半部，其中每端具有与相邻链轮半部的对应母和公特征配合的公和母特征。该专利并未公开设计成具有适合强度或特性以用于诸如本文所述的重型设备上的链轮。因此，本文所述的重型设备设计领域的技术人员不会指望该现有技术来解决上述问题，本领域技术人员也不指望该中国专利中公开的链轮在重型设备上令人满意地工作。

发明内容

根据本公开的实施例的链轮组件可包括限定旋转轴线、径向方向和周向方向的圆柱形轮毂。周向表面可以围绕所述轴线延伸，并且所述轮毂可以限定轴向延伸到所述圆柱形轮毂中的多个安装孔，所述多个安装孔径向地邻近于所述周向表面设置。第一链轮节段可包括第一附接腹板，所述第一附接腹板包括第一周向端和第二周向端，以及与所述圆柱形轮毂的多个安装孔对准的轴向地延伸穿过所述第一附接腹板的第一多个安装孔口。第一链轮节段可包括从第一附接腹板径向地向外延伸的第一链轮区域，第一链轮区域包括第一多个径向地向外延伸的凸耳，并且第一周向端可包括单个燕尾凹部，而第一链轮区域限定第一链轮区域轴向宽度，并且第一附接腹板限定小于第一链轮区域轴向宽度的第一腹板轴向厚度。第二链轮节段可包括第二附接腹板，所述第二附接腹板包括第一周向末端和第二周向末端。第二多个安装孔口可以轴向地延伸穿过第二链轮节段，第二多个安装孔口与圆柱形轮毂的多个安装孔对准。第二链轮区域可以从第二附接腹板径向地向外延伸，第二链轮区域包括第二多个径向地向外延伸的凸耳。第一周向末端可包括与第一链轮节段的单个燕尾凹部配合的单个燕尾突起，而第二链轮区域限定第二链轮区域轴向宽度，并且第二附接腹板限定小于第二链轮区域轴向宽度的第二腹板轴向厚度。

根据本公开的实施例的链轮节段可包括具有弓形表面的本体，该弓形表面限定周向方向、径向方向和旋转轴线。本体可包括附接腹板，所述附接腹板包括第一周向端和第二周向端，以及轴向地延伸穿过所述本体的多个安装孔口。链轮区域可以从附接腹板径向地向外延伸，链轮区域包括多个径向地向外延伸的凸耳。第一周向端可包括燕尾凹部，所述燕尾凹部包括从所述第一周向端周向地和径向地延伸的第一侧平坦表面；从所述第一周向端周向地和径向地延伸的第二侧平坦表面；以及在所述第一侧平坦表面与所述第二侧平坦表面之间径向地延伸的弓形底表面。

根据本公开的另一个实施例的链轮节段可包括具有弓形表面的本体，该弓形表面限定周向方向、径向方向和旋转轴线。本体可包括附接腹板，所述附接腹板包括第一周向端和第二周向端，以及轴向地延伸穿过所述本体的多个安装孔口。链轮区域可以从附接腹板径向地向外延伸，链轮区域包括多个径向地向外延伸的凸耳。第一周向端可包括：燕尾突起，所述燕尾突起包括从所述第一周向端周向地和径向地延伸的第一侧直表面；从所述第一周向端周向地和径向地延伸的第二侧直表面；以及在所述第一侧直表面与所述第二侧直表面之间径向地延伸的弓形顶表面，所述弓形顶表面限定第一周向端。

附图说明

并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的若干实施例，并且与描述一起用于解释本公开的原理。在附图中：

图1是根据本公开的各种实施例的可以在其底盘中使用链轮锁定节段的诸如推土机的机器的侧视图。

图2是可用于图1的机器底盘中的链轮组件的透视图。

图3是图2的链轮组件的后部透视图，示出了用于将链轮锁定节段附接到轮毂的其安装凸缘和安装孔。

图4是与轮毂隔离示出的图3的链轮组件的链轮锁定节段的后部透视图。

图5是用于图4的链轮组件中的两个链轮锁定节段的接口的放大细节视图。

图6是图4中所示的链轮锁定节段的单个实例的前视图。

图7是图6中的链轮锁定节段的后向透视图。

具体实施方式

现在将详细参考本公开的实施例，其示例在附图中示出。在所有附图中，将尽可能使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。在某些情况下，在本说明书中将指出附图标记，并且附图将示出后接字母(例如100a，100b)或后接撇号(例如100'，100”)等的附图标记。应当理解，紧跟在附图标记之后使用字母或撇标志是为了指出这些特征具有相似的形状和相似的功能，在几何结构关于对称平面成镜像时通常就是这样。为了便于在本说明书中阐释，字母和撇号通常不包括在本文中，但是可在附图中示出以指示在本书面说明书中论述的具有相似或相同功能或几何形状的特征的重复。

现将描述可使用根据本公开的各种实施例的链轮组件或链轮节段的底盘组件。

图1示出了推土机形式的履带式机器100的实施例，其包括根据本公开的原理构造的链轮组件200的实施例。除其它用途外，推土机可用于使用耙破碎地面、使用铲刀推地或使用铲斗铲起泥土或岩石，等。

尽管该布置结合推土机示出，但本文公开的布置在通常采用履带系统而不是轮的各种其它类型的机器中具有普遍适用性。术语“机器”可以指执行与诸如采矿、土方或建筑之类的行业或本领域已知的任何其它行业相关联的一些类型的操作的任何机器。例如，机器可以是挖掘机、轮式装载机、吊斗铲、履带式拖拉机、液压采矿铲或拉铲等。而且，一个或多个器具可以连接到机器。此器具可用于各种任务，包括例如提升和加载。

如图1中所示，机器100可包括具有附接到其上的履带系统102的本体104，并且还具有用于容纳机器操作员的驾驶室106。机器还可包括在一端枢转地连接到本体104的铲刀组件108和在相对的远端处的耙组件110。在实施例中，铲刀组件或耙组件可以是任何合适的器具，或可在本公开的其它实施例中省略。控制系统可容纳在驾驶室106中，其可适于允许机器操作员操纵和铰接铲刀组件和/或耙组件以用于采掘、挖掘或任何其它合适的应用。

履带系统102可以包括第一履带滚轮框架组件和第二履带滚轮框架组件116，它们与机器100的相应的第一侧和第二侧隔开并且相邻。应认识到，在图1中仅可见履带滚轮框架组件116中的一个。

履带滚轮框架组件116中的每一个承载前惰轮118、后惰轮120、驱动链轮组件200和多个履带引导滚轮124。驱动链轮组件122由机器100在正向方向和反向方向上提供动力。环形履带链组件126环绕每个驱动链轮组件200、惰轮118和120以及履带引导滚轮124。履带链组件126包括具有附接到其上的多个履带板128的多个互连的履带链节114。随着履带链组件126由驱动链轮组件200驱动，履带引导滚轮124引导履带链节114。履带链组件126可具有任何履带链构件、履带销保持装置和/或履带链组件。如本文前面所述，随着驱动链轮组件200的凸耳(本文稍后更详细地论述)接合各种履带衬套(图1中未示出)，动力源130供应动力以经由链轮组件200驱动履带链组件126，以推动履带链组件126的移动。尽管示出了抬高的履带驱动器，但预期没有抬高链轮的其它驱动器也在本公开的范围内。

动力源130可以以一定范围的输出速度和扭矩驱动机器100的链轮组件200。动力源130可为发动机，例如，如柴油发动机、汽油发动机、气态燃料动力发动机或任何其它适合的发动机。动力源130还可为非燃烧动力源，例如，如燃料电池、储能装置，或本领域已知的或将设计的任何其它动力源。

现在转而参看图2和3，现在将更详细地论述根据本公开的实施例的链轮组件200的细节。

此类链轮组件200可包括圆柱形轮毂202(即，该轮毂具有至少部分圆柱形的构造)，其限定旋转轴线204、径向方向206和周向方向208。周向表面210可以围绕旋转轴线204延伸，而多个安装孔212可以轴向地延伸到圆柱形轮毂202中(参见图3)。这些安装孔212可以带螺纹以接收暂时地附接将在本文中描述的链轮节段的紧固件(例如，有头螺钉)。或者，这些安装孔可以是间隙孔，其允许紧固件214(例如，如图2所示的螺栓)穿过轮毂202的凸缘213，露出紧固件的自由螺纹端，螺母可上紧到自由螺纹端以将链轮节段保持到轮毂。为此，这些安装孔212可径向地邻近周向表面210设置，并且允许链轮节段300径向地延伸经过周向表面210，使得凸耳312可接合履带链组件的衬套。

第一链轮节段300可以附接到圆柱形轮毂202。如上文刚刚所述，第一链轮300可包括第一附接腹板302，所述第一附接腹板包括第一周向端304和第二周向端306(如图6中最佳所见)；以及第一多个安装孔口308，所述第一多个安装孔口轴向地延伸穿过第一附接腹板302，所述第一安装孔口与圆柱形轮毂202的多个安装孔212对准以用于接收紧固件214。

第一链轮区域310从第一附接腹板302径向地向外延伸，第一链轮区域包括第一多个径向地向外延伸的凸耳312。第一周向端304可包括单个燕尾凹部314。另外，第一链轮区域310可限定第一链轮区域轴向宽度W310，并且第一附接腹板302可限定小于第一链轮区域轴向宽度W310的第一腹板轴向厚度T302(也参见图4)。

继续参考图4和7，第二链轮节段300a可包括：包括第一周向末端316和第二周向末端318的第二附接腹板302a。如前文所述，第二多个安装孔口308a可以轴向地延伸穿过第二链轮节段300a，第二多个安装孔口与圆柱形轮毂202的多个安装孔212对准以紧固。

第二链轮节段300a可包括第二链轮区域310a，其从第二附接腹板302a径向地向外延伸，第二链轮区域包括第二多个径向地向外延伸的凸耳312a。第一周向末端316可包括单个燕尾突起320，其与第一链轮节段300的单个燕尾凹部314(设置于其中，如图5中所示)配合。第二链轮区域310a限定第二链轮区域轴向宽度W310a，并且第二附接腹板302a限定小于第二链轮区域轴向宽度W310a的第二腹板轴向厚度T302a(参见图4)。

更仔细地参看图5，单个燕尾凹部限定凹部轮廓322，而单个燕尾突起320限定至少部分地从凹部轮廓322偏移的突起周边324，以在突起周边324与凹部轮廓322之间产生一个或多个间隙326。

更确切地说，单个燕尾凹部314包括主要径向地延伸的凹弓形表面328，并且单个燕尾突起320包括也可以主要径向地延伸并且限定第一周向末端316的凸弓形表面330。如图3中所示，在本公开的一些实施例中，凸弓形表面330可以从凹弓形表面328偏移范围从大于0mm到10.0mm(例如，可以范围从2.0mm到4.7mm，其中标称值为3.7mm)的第一偏移距离332。

同样，在本公开的某些实施例中，第一链轮节段300的第一周向端304可以与第二链轮节段300a周向地间隔开范围从大于0mm到10.0mm(例如，可以范围从1.5mm到3.5mm，其中标称值为2.5mm)的第二偏移距离334。

单个燕尾凹部314包括第一底切表面336，而单个燕尾突起320包括第一侧面338，所述第一侧面接触第一底切表面336。因此，径向负载和周向负载可以在第一链轮节段300与第二链轮节段300a之间分担。

可以提供关于圆柱形表面的一些对称性，该圆柱形表面径向地分开单个燕尾突起320和单个燕尾凹部314。因此，单个燕尾凹部314包括第二底切表面340，并且单个燕尾突起320包括接触第二底切表面340的第二侧面342。这提供了用于分担负载的另一个接口。

在所示的实施例中，第一底切表面336、第二底切表面340、第一侧面338和第二侧面342全部是平坦的，以便有助于最大化这些负载通过其传递的表面面积。为此，第一侧面338可平行于第一底切表面336，并且第二侧面342可平行于第二底切表面340。在本公开的其它实施例中可能不是这种情况。

另外，在本公开的一些实施例中，第一侧面338可以与径向方向206形成范围从2.0度至20.0度(例如，可以范围从5.0度至15.0度，其中标称值为10.0度)的锐角340。

为了最大化设计灵活性并且降低制造成本，第一链轮构件300和第二链轮构件300a可以具有如图2到4所示的相同构造。所以，成组的节段可以布置为围绕轮毂的圆形阵列以形成组件。对于本公开的其它实施例可能不是这种情况。

接下来，现在将参考图5和图6描述可用于组装如本文刚刚描述的链轮组件200或作为替换部件的链轮节段。链轮节段300可包括具有弓形表面(例如，圆柱形表面、圆锥形表面等)的本体，所述弓形表面限定周向方向(例如，一旦组装好链轮组件200，可与208相同)、径向方向(例如，一旦组装好链轮组件200，可与206相同)和旋转轴线(例如，一旦组装好链轮组件200，可与204相同)。本体可包括附接腹板(例如，参见302)，所述附接腹板包括第一周向端304和第二周向端306。多个安装孔口308可以轴向地延伸穿过本体。如前文所述，链轮区域310可以从附接腹板径向地向外延伸，链轮区域包括多个径向地向外延伸的凸耳312。

第一周向端304可包括：燕尾凹部(例如，参见314)，所述燕尾凹部包括从所述第一周向端304周向地和径向地延伸的第一侧平坦表面(例如，参见336)；从所述第一周向端304周向地和径向地延伸的第二侧平坦表面(例如，参见340)；以及在所述第一侧平坦表面与所述第二侧平坦表面之间径向地延伸的弓形底表面(例如，参见328)。

另外，燕尾凹部可包括将第一周向端304沿切向连接到第一侧平坦表面(例如，参见336)的第一混合部344(例如，凹半径)，以及将第一周向端304沿切向连接到第二侧平坦表面(例如，参见340)的第二混合部346(例如，凹半径)。

燕尾凹部可包括将第一侧平坦表面(例如，参见336)沿切向连接到弓形底表面(例如，参见328)的第三混合部348(例如，凸半径)，以及将第二侧平坦表面(例如，参见340)沿切向连接到弓形底表面的第四混合部350(例如，凸半径)。

另一方面，第二周向端306可以由燕尾突起(例如，参见320)限定。如本文前面所提到的，第一周向端304可以没有燕尾突起，而第二周向端306可以没有燕尾凹部。在本公开的其它实施例中可能不是这种情况。

根据本公开的另一实施例的链轮节段300a(参见图7)还可包括具有弓形表面的本体，所述本体包括附接腹板302a，所述附接腹板包括第一周向端(例如，参见316)和第二周向端(例如，参见318)，以及轴向地延伸穿过本体的多个安装孔口308a。

链轮区域310a可以从附接腹板302a径向地向外延伸，链轮区域包括多个径向地向外延伸的凸耳312a。第一周向端包括燕尾突起(例如，参见320)，所述燕尾突起包括从第一周向端周向地和径向地延伸的第一侧直表面(例如，参见338)，从第一周向端周向地和径向地延伸的第二侧直表面(例如，参见342)，以及在第一侧直表面与第二侧直表面之间径向地延伸的弓形顶表面(例如，参见330)。弓形顶表面可以限定第一周向端。

此外，燕尾突起(例如，参见320)可包括将弓形顶表面(例如，参见330)连接到第一侧直表面(例如，参见338)的第一过渡表面352(例如，半径、倒角等)和将弓形顶表面(例如，参见330)连接到第二侧平坦表面(例如，参见342)的第二过渡表面354。

更具体地，第一过渡表面352可以是将弓形顶表面沿切向连接到第一侧直表面(例如，参见338)的第一半径，并且第二过渡表面354可以是将弓形顶表面(例如，参见330)沿切向连接到第二侧直表面(例如，参见342)的第二半径。燕尾突起(例如，参见320)可包括将第一侧直表面(例如，参见338)沿切向连接到第一径向延伸表面358的第三半径356，以及将第二侧直表面(例如，参见342)沿切向连接到第二径向延伸表面362的第四半径360。

如本文前面所提到的，第二周向端(例如，参见316)可以由燕尾凹部(例如，参见314)限定，并且可以没有燕尾突起，而第一周向端可以没有燕尾凹部。

任何前述特征可以与在本公开的各种实施例中在此具体描述的不同地构造或确定尺寸。

对于许多实施例，链轮节段和/或轮毂可以使用铁、灰铸铁、钢或其它合适的材料铸造。可以使用其它制造过程，如任何类型的机加工、锻造等。例如，可以使用钢或“粗钢”来产生凸耳。凸耳也可以进行涂层、热处理等，以便为各种应用提供合适的特性。

实际上，根据本文所述的任何实施例的链轮组件、链轮节段和底盘组件可以在OEM(原始设备制造商)或售后市场环境中出售、购买、制造或以其它方式获得。

互锁链轮节段的各种实施例可有助于在相邻节段之间分担负载，减少任何单个节段或其紧固件等承担的负载。

如本文所使用，冠词“一(a)”和“一(an)”旨在包括一个或多个项目，并且可与“一个或多个”互换使用。在意图表示仅有一个项目时，使用术语“一个(one)”或类似语言。另外，如本文所使用，术语“具有(has)”、“具有(have)”、“具有(having)”、“带有(with)”等旨在为开放式术语。此外，短语“基于”意图表示“至少部分地基于”，除非另有明确说明。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对本文中讨论的设备和组装方法的实施例进行各种修改和变化。考虑到本文中公开的各种实施例的说明和实施，本公开的其它实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。例如，一些设备可以被构造并且不同于本文中所述起作用，并且任何方法的某些步骤可以被省略，按照与具体提到的不同的顺序被执行或者在一些情况下同时或在子步骤中被执行。此外，可以对各种实施例的某些方面或特征进行变化或修改以产生另外的实施例，并且各种实施例的特征和方面可以补充或替代其它实施例的其它特征或方面以便提供另外的实施例。

因此，说明书和示例旨在认为是示例性的，本发明的真实范围和精神由下面的权利要求及其等效物限定。