一种带刮泥功能的履带作业装置及窄行距高地隙驱动设备

技术领域

本发明涉及履带技术领域，具体而言，涉及一种带刮泥功能的履带作业装置及窄行距高地隙驱动设备。

背景技术

履带因其优越的越障能力和较强的环境适应能力等已经运用到了许多在复杂环境中工作的机器上，且履带作业的设备也开始广泛应用于农业设备上。

现有的农业设备因在田间作业，其履带上会卡入大量的泥土，一方面会加速履带的磨损，另一方面，卡入大量泥土的农业设备在离开田地后，其履带上的泥土会随地洒落，造成环境污染。

发明内容

本发明公开了一种带刮泥功能的履带作业装置及窄行距高地隙驱动设备，以改善上述的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

基于上述的目的，本发明公开了一种带刮泥功能的履带作业装置，包括：

支撑座；

驱动轮，所述驱动轮安装于所述支撑座上；

从动轮，所述从动轮安装于所述支撑座上，所述从动轮和所述驱动轮位于同一高度上；

诱导轮，所述诱导轮安装于所述支撑座上，所述诱导轮位于所述驱动轮和所述从动轮之间，且所述诱导轮低于所述驱动轮；

履带，所述履带绕制于所述驱动轮、所述从动轮和所述诱导轮的外侧，以使所述履带形成倒梯形；

张紧组件，所述张紧组件安装于所述支撑座上，所述张紧组件安装于所述履带的内侧，且所述张紧组件位于所述从动轮和所述诱导轮之间；

两个挡板，所述两个挡板分别安装于所述支撑座的两侧，所述驱动轮、所述从动轮和所述诱导轮均位于所述两个挡板之间，且所述履带包裹于所述挡板的外侧；

以及刮泥组件，所述刮泥组件安装于所述支撑座上，所述刮泥组件安装于所述张紧组件和所述诱导轮之间。

可选地：沿所述驱动轮的周向设置有多个第一卡齿，所述履带上设置有用于与所述第一卡齿配合的卡槽，所述卡槽沿所述履带的厚度贯穿所述履带；

所述张紧组件包括张紧轮和两个第一弹性件，所述张紧轮安装于所述支撑座上，所述张紧轮的两端分别与两个所述挡板连接，且所述张紧轮与所述挡板滑动连接，两个所述第一弹性件分别与两个所述挡板一一对应连接，所述第一弹性件的两端分别与所述挡板和所述张紧轮连接，所述第一弹性件令所述张紧轮具有朝向所述履带移动的趋势，所述张紧轮的周向设置有用于与所述卡槽配合的第二卡齿。

可选地：所述刮泥组件包括刮板和第二弹性件，所述刮板与所述支撑座转动连接，所述第二弹性件的两端分别与所述支撑座和所述刮板连接，所述第二弹性件令所述刮板朝向所述履带的一端具有朝向所述履带转动的趋势。

可选地：所述支撑座上设置有传动块，所述传动块包括滑动部和转动部，所述滑动部与所述支撑座滑动连接，所述转动部与所述滑动部转动连接，所述转动部上述设置有第一凹槽，且所述转动部上设置有第一转动片和第三弹性件，所述第一转动片位于所述第一凹槽的槽口处，且所述第一转动片与所述转动部转动连接，所述第三弹性件的两端分别与所述第一凹槽的槽底和所述第一转动片连接，所述第三弹性件令所述第一转动片具有朝向所述第一凹槽外转动的趋势；

所述张紧轮包括转动轴，所述转动轴上设置有多个用于与所述第一转动片配合的第一棘齿，所述第一棘齿沿所述转动轴的周向布置；

所述刮泥组件还包括第一连接绳，所述第一连接绳的一端与所述刮板连接，所述第一连接绳的另一端与所述第一转动片连接；

在所述转动轴沿第一方向转动的过程中，所述转动部随所述转动轴一起转动，当所述转动部转动预设的角度后，所述第一连接绳拉动所述第一转动片回到所述第一凹槽内，且所述第一连接绳拉动所述刮板，令所述刮板由第一位置转动至第二位置。

可选地：所述转动轴上还设置有多个第二棘齿，多个所述第二棘齿沿所述转动轴的周向布置，所述第二棘齿的方向与所述第一棘齿的方向相反；

所述转动部上设置有第二凹槽，所述转动部上设置有第四弹性件和用于与所述第二棘齿配合的第二转动片，所述第二转动片位于所述第二凹槽的槽口处，且所述第二转动片与所述转动部转动连接，所述第四弹性件的两端分别与所述第二凹槽的槽底和所述第二转动片连接，所述第四弹性件令所述第二转动片具有朝向所述第二凹槽外转动的趋势；

所述刮泥组件还包括第二连接绳，所述第二连接绳的一端与所述刮板连接，所述第二连接绳的另一端与所述第二转动片连接；

所述刮板位于所述第一位置时，所述第二转动片位于所述第二凹槽外；所述刮板位于所述第二位置时，所述第二转动片位于所述第二凹槽内。

可选地：所述挡板上设置有滑动轴，所述滑动轴与所述挡板滑动连接，且所述滑动部套设在所述滑动轴外，所述滑动轴上设置有多个第三棘齿，多个所述第三棘齿沿所述滑动轴的周向布置，所述第三棘齿的方向与所述第一棘齿的方向相同；

所述转动部上设置有第三凹槽，所述转动部上设置有第五弹性件和用于与所述第三棘齿配合的第三转动片，所述第三转动片位于所述第三凹槽的槽口处，且所述第三转动片与所述转动部转动连接，所述第四弹性件的两端分别与所述第三凹槽的槽底和所述第三转动片连接，所述第五弹性件令所述第三转动片具有朝向所述第三凹槽外转动的趋势；

所述刮泥组件还包括第三连接绳，所述第三连接绳的一端与所述刮板连接，所述第三连接绳的另一端与所述第三转动片连接；

所述刮板位于所述第一位置时，所述第三转动片位于所述第三凹槽外；所述刮板位于所述第二位置时，所述第三转动片位于所述第三凹槽内。

可选地：所述滑动轴包括第一段和第二段，所述第一段的横截面呈圆形，所述第二段的横截面呈矩形，所述第三棘齿设置于所述第一段，所述转动部套设于所述第一段外，所述第二段卡接于所述挡板上，且所述第二段与所述挡板滑动连接。

可选地：所述支撑座上设置有用于安装所述驱动轮的驱动槽、用于安装所述从动轮的从动槽、用于安装所述诱导轮的诱导槽、用于安装所述张紧组件的张紧槽以及用于安装所述刮泥组件的安装槽；

所述挡板在与所述刮板对应的位置设置有开口。

可选地：所述第二卡齿的高度大于所述第一卡齿的高度。

基于上述的目的，本发明还公开了一种窄行距高地隙驱动设备，包括机架和两个如上所述的带刮泥功能的履带作业装置，两个所述带刮泥功能的履带作业装置均与所述机架连接，且两个所述带刮泥功能的履带作业装置并列设置。

与现有技术相比，本发明实现的有益效果是：

本发明公开的带刮泥功能的履带作业装置利用支撑座和挡板形成一个较为密闭的环境，驱动轮、从动轮以及诱导轮均安装于支撑座且位于该密闭环境内，履带覆盖在支撑座外后，两个挡板分别位于履带的两侧，可以很好的避免泥土卡入履带内，从而减小对履带及驱动轮、从动轮和诱导轮的磨损，在离开田地时，也便于将装置表面的泥土进行清理，从而避免对环境造成污染。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本发明实施例公开的带刮泥功能的履带作业装置的示意图；

图2示出了本发明实施例公开的履带的连接示意图；

图3示出了本发明实施例公开的支撑座与刮泥组件的连接示意图；

图4示出了本发明实施例公开的支撑座的示意图；

图5示出了本发明实施例公开的驱动轮的示意图；

图6示出了本发明实施例公开的张紧轮的示意图；

图7示出了本发明实施例公开的挡板的正面示意图；

图8示出了本发明实施例公开的挡板的反面示意图；

图9示出了本发明实施例公开的刮泥组件的示意图；

图10示出了本发明实施例公开的刮板的反面示意图；

图11示出了本发明实施例公开的刮板在第一位置的局部剖视图；

图12示出了本发明实施例公开的刮板在第二位置的局部剖视图；

图13示出了本发明实施例公开的图11在第一凹槽处的局部放大图；

图14示出了本发明实施例公开的图11在第二凹槽处的局部放大图；

图15示出了本发明实施例公开的图11在第三凹槽处的局部放大图；

图16示出了本发明实施例公开的传动块的局部剖视图；

图17示出了本发明实施例公开的转动轴和滑动轴的配合示意图；

图18示出了本发明实施例公开的窄行距高地隙驱动设备的示意图。

图中：

10-带刮泥功能的履带作业装置；110-履带；111-卡槽；120-挡板；121-开口；122-传动块；123-滑动部；124-转动部；1241-第一转动片；1242-第三弹性件；1243-第一凹槽；1244-第二转动片；1245-第四弹性件；1246-第二凹槽；1247-第三转动片；1248-第五弹性件；1249-第三凹槽；125-滑动轴；126-第一段；1261-第三棘齿；127-第二段；130-驱动轮；131-第一卡齿；140-从动轮；150-诱导轮；160-张紧组件；161-张紧轮；162-转动轴；1621-第一棘齿；1622-第二棘齿；163-第二卡齿；170-刮泥组件；171-刮板；172-第二弹性件；173-第一连接绳；174-第二连接绳；175-第三连接绳；180-支撑座；181-驱动槽；182-从动槽；183-诱导槽；184-安装槽；185-张紧槽；190-第一弹性件；20-机架。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例：

参阅图1至图17，本发明实施例公开了一种带刮泥功能的履带作业装置10，其包括支撑座180、驱动轮130、从动轮140、诱导轮150、履带110、张紧组件160以及两个挡板120。

驱动轮130、从动轮140以及诱导轮150均安装在支撑座180上，诱导轮150设置为多个，且多个诱导轮150均位于驱动轮130和从动轮140之间。其中，驱动轮130和从动轮140可以是位于同一水平面上，而多个诱导轮150位于另一水平面上，诱导轮150所在的水平面低于驱动轮130和从动轮140所在的水平面，以使在带刮泥功能的履带作业装置10工作时，由诱导轮150对整个装置形成支撑，以减小驱动轮130和从动轮140的负担。

履带110绕制于驱动轮130、从动轮140和诱导轮150的外侧，以使履带110形成倒梯形。张紧组件160安装于支撑座180上，张紧组件160抵接于履带110的内侧，且张紧组件160位于从动轮140和最边侧的诱导轮150之间。两个挡板120分别安装于支撑座180的两侧，驱动轮130、从动轮140和诱导轮150均位于两个挡板120之间，且履带110包裹于挡板120的外侧。

本实施例公开的带刮泥功能的履带作业装置10利用支撑座180和挡板120形成一个较为密闭的环境，驱动轮130、从动轮140以及诱导轮150均安装于支撑座180且位于该密闭环境内，履带110覆盖在支撑座180外后，两个挡板120分别位于履带110的两侧，可以很好的避免泥土卡入履带110内，从而减小对履带110及驱动轮130、从动轮140和诱导轮150的磨损，在离开田地时，也便于将装置表面的泥土进行清理，从而避免对环境造成污染。

在本实施例的一些实施方式中，沿驱动轮130的周向设置有多个第一卡齿131，履带110上设置有用于与第一卡齿131配合的卡槽111，卡槽111沿履带110的厚度贯穿履带110。利用第一卡齿131和卡槽111的配合能够使履带110稳定的随驱动轮130转动。

张紧组件160包括张紧轮161和两个第一弹性件190。张紧轮161安装于支撑座180上，张紧轮161的两端分别与两个挡板120连接，且张紧轮161与挡板120滑动连接。两个第一弹性件190分别与两个挡板120一一对应连接，第一弹性件190的两端分别与挡板120和张紧轮161连接，第一弹性件190令张紧轮161具有朝向履带110移动的趋势。张紧轮161的周向设置有用于与卡槽111配合的第二卡齿163，第二卡齿163的高度可以高于第一卡齿131的高度，一方面，利用第二卡齿163和卡槽111的配合，令张紧轮161无需单独设置动力；另一方面，高度将高的第二卡齿163可以在转动的过程中将卡槽111内的泥土排出，从而避免泥土随履带110转动至支撑座180的上方然后掉落到支撑座180内。

进一步地，本实施例公开的带刮泥功能的履带作业装置10还包括用于对履带110上的泥土进行清理的刮泥组件170，刮泥组件170安装于支撑座180上，刮泥组件170安装于张紧组件160和诱导轮150之间。首先利用刮泥组件170将沿卡槽111进入履带110内侧的泥土清理，之后再利用第二卡齿163对卡槽111内的泥土进行清理，从而保证履带110的洁净。

具体地，刮泥组件170包括刮板171和第二弹性件172，刮板171与支撑座180转动连接，第二弹性件172的两端分别与支撑座180和刮板171连接，第二弹性件172令刮板171朝向履带110的一端具有朝向履带110转动的趋势。利用第二弹性件172可以令履带110沿前方移动时，刮板171朝向履带110的一端始终与履带110紧密接触。

作为本实施例的较优实施方式，支撑座180上设置有传动块122，传动块122包括滑动部123和转动部124，滑动部123与支撑座180滑动连接，转动部124与滑动部123转动连接，转动部124上述设置有第一凹槽1243，且转动部124上设置有第一转动片1241和第三弹性件1242，第一转动片1241位于第一凹槽1243的槽口处，且第一转动片1241与转动部124转动连接，第三弹性件1242的两端分别与第一凹槽1243的槽底和第一转动片1241连接，第三弹性件1242令第一转动片1241具有朝向第一凹槽1243外转动的趋势。

张紧轮161包括转动轴162，转动轴162上设置有多个用于与第一转动片1241配合的第一棘齿1621，第一棘齿1621沿转动轴162的周向布置。

刮泥组件170还包括第一连接绳173，第一连接绳173的一端与刮板171连接，第一连接绳173的另一端与第一转动片1241连接；

在转动轴162沿第一方向转动的过程中，转动部124随转动轴162一起转动，当转动部124转动预设的角度后，第一连接绳173拉动第一转动片1241回到第一凹槽1243内，且第一连接绳173拉动刮板171，令刮板171由第一位置转动至第二位置。

转动轴162上还设置有多个第二棘齿1622，多个第二棘齿1622沿转动轴162的周向布置，第二棘齿1622的方向与第一棘齿1621的方向相反。

转动部124上设置有第二凹槽1246，转动部124上设置有第四弹性件1245和用于与第二棘齿1622配合的第二转动片1244，第二转动片1244位于第二凹槽1246的槽口处，且第二转动片1244与转动部124转动连接，第四弹性件1245的两端分别与第二凹槽1246的槽底和第二转动片1244连接，第四弹性件1245令第二转动片1244具有朝向第二凹槽1246外转动的趋势。

刮泥组件170还包括第二连接绳174，第二连接绳174的一端与刮板171连接，第二连接绳174的另一端与第二转动片1244连接。

刮板171位于第一位置时，第二转动片1244位于第二凹槽1246外；刮板171位于第二位置时，第二转动片1244位于第二凹槽1246内。

挡板120上设置有滑动轴125，滑动轴125与挡板120滑动连接，且滑动轴125套设在滑动部123内，滑动轴125与转动轴162之间通过棘轮棘齿结构连接，当转动轴162沿第一方向转动时，滑动轴125不随之转动，而当转动轴162沿第二方向转动时，滑动轴125随转动轴162沿第二方向转动。

滑动轴125上设置有多个第三棘齿1261，多个第三棘齿1261沿滑动轴125的周向布置，第三棘齿1261的方向与第一棘齿1621的方向相同。

转动部124上设置有第三凹槽1249，转动部124上设置有第五弹性件1248和用于与第三棘齿1261配合的第三转动片1247，第三转动片1247位于第三凹槽1249的槽口处，且第三转动片1247与转动部124转动连接，第四弹性件1245的两端分别与第三凹槽1249的槽底和第三转动片1247连接，第五弹性件1248令第三转动片1247具有朝向第三凹槽1249外转动的趋势。

刮泥组件170还包括第三连接绳175，第三连接绳175的一端与刮板171连接，第三连接绳175的另一端与第三转动片1247连接。

刮板171位于第一位置时，第三转动片1247位于第三凹槽1249外；刮板171位于第二位置时，第三转动片1247位于第三凹槽1249内。

以上结构用于对刮板171的角度进行控制，以使当履带110朝向前方转动时，刮板171朝向履带110的一端能够紧紧的抵接在履带110上，而当履带110朝向后方转动时，刮板171朝向履带110的一端能够离开履带110的范围。

在本实施例中，参阅图2，以其中的左方转动为前方，以其中的右方为后方。同时，以图2中的顺时针方向为第一方向，以图2中的逆时针方向为第二方向。

请参阅图11至图17，本实施例中的转动轴162和刮板171是这样配合工作的：

参阅图11，此时刮板171的位置为刮板171的第一位置，此时刮板171朝向履带110的一端与履带110抵接；参阅图12，此时刮板171的位置为刮板171的第二位置，此时刮板171朝向履带110的一端向上翘起，刮板171与履带110间隔设置。

在履带110往前方移动时，履带110带动张紧轮161以及转动轴162转动，此时张紧轮161以及转动轴162沿第二方向转动。此时刮板171在第二弹性件172的作用下保持在第一位置，第一连接绳173为松弛的状态，第一转动片1241位于第一凹槽1243外；第二连接绳174和第三连接绳175均为张紧的状态，且此时第二转动片1244位于第二凹槽1246内，第三转动片1247位于第三凹槽1249内。

当履带110需要往后方移动时，张紧轮161和转动轴162沿第一方向转动。转动轮沿第一方向转动时，第一棘齿1621与第一转动片1241顶紧，此时转动轴162能够带动转动部124沿第一方向转动。在转动部124沿第一方向转动一定的角度后，第一连接绳173张紧，转动部124继续沿第一方向转动时，第一连接绳173首先拉动刮板171转动至第二位置，此时，第二连接绳174和第三连接绳175减小对第二转动片1244和第三转动片1247的拉力，第二转动片1244在第四弹性件1245的作用下离开第二凹槽1246的范围，第三转动片1247在第五弹性件1248的作用下离开第三凹槽1249的范围，且第一转动片1241在第三弹性件1242的作用下进入凹槽的范围内。

在刮板171位于第二位置时，转动轴162可以顺利地沿第一方向转动，且此时第三转动片1247与第三棘齿1261形成卡接，令转动部124无法反向转动，从而避免第一转动片1241对转动轴162的转动形成影响。

在本实施例中，可以将第二棘齿1622设置的较长。在带刮泥功能的履带作业装置10需要再次沿前方行驶时，需要转动轴162沿第二方向转动，由于第二棘齿1622较长，因此在第二棘齿1622的齿尖抵接在第二转动片1244的中间位置或者第二转动片的自由端时，转动轴162沿第二方向具有一定的转动角度(如果此时第二转动片1244刚好与第二棘齿1622形成抵接，可以令装置再往后移动一定距离)。

刮板171在第二弹性件172的作用下具有朝向第一位置转动的趋势，由于此时转动轴162沿第一方向转动不会对转动部124造成影响，因此第三连接绳175会令转动部124具有沿第二方向转动的趋势，以使第三转动片1247能够与第三棘齿1261抵紧。

在转动轴162沿第二方向转动时，滑动轴125也随之沿第二方向转动，此时在第三连接绳175的作用下，转动部124也会沿第二方向转动，此时刮板171由第二位置朝向第一位置转动，并通过第二连接绳174拉动转动片回到第二凹槽1246内。之后转动轴162能够继续沿第二方向转动，进而令刮板171完全回到第一位置。

需要说明的是，在本实施例中，第三弹性件1242的弹性系数大于第二弹性件172的弹性系数，第四弹性件1245和第五弹性件1248的弹性系数相同，且第四弹性件1245和第五弹性件1248的弹性系数均小于第二弹性件172的弹性系数。

滑动轴125包括第一段126和第二段127，第一段126的横截面呈圆形，第二段127的横截面呈矩形，第三棘齿1261设置于第一段126，第一段126套设于转动部124内，第二段127卡接于挡板120，且第二段127与挡板120滑动连接。

支撑座180上设置有用于安装驱动轮130的驱动槽181、用于安装从动轮140的从动槽182、用于安装诱导轮150的诱导槽183、用于安装张紧组件160的张紧槽185以及用于安装刮泥组件170的安装槽184；挡板120在与刮板171对应的位置设置有开口121。

参阅图18，本发明实施例还公开了一种窄行距高地隙驱动设备，包括机架20和两个如上的带刮泥功能的履带作业装置10，两个带刮泥功能的履带作业装置10均与机架20连接，且两个带刮泥功能的履带作业装置10并列设置。

本实施例公开的窄行距高地隙驱动设备利用支撑座180和挡板120形成一个较为密闭的环境，驱动轮130、从动轮140以及诱导轮150均安装于支撑座180且位于该密闭环境内，履带110覆盖在支撑座180外后，两个挡板120分别位于履带110的两侧，可以很好的避免泥土卡入履带110内，从而减小对履带110及驱动轮130、从动轮140和诱导轮150的磨损，在离开田地时，也便于将装置表面的泥土进行清理，从而避免对环境造成污染。

本实施例公开的窄行距高地隙驱动设备可以应用于窄行距高地隙作业场合。其两个带刮泥功能的履带作业装置10分别设置有动力结构，两个带刮泥功能的履带作业装置10单独控制，以保证窄行距高地隙驱动设备在工作时具有充足的动力。

本实施例公开的窄行距高地隙驱动设备包含动力系统、伺服控制系统、液压动力系统、控制器、无线控制系统、定位系统等，原则上控制系统可接受直行、转弯、后退等控制指令，控制系统时刻检测两侧履带转速，并实时反馈至伺服控制系统，两侧液压动力系统分别经伺服控制系统控制两侧履带转速n1、n2，直线行驶通过实时反馈转速经伺服控制系统，结合位置信息，转速伺服控制系统实时调整行驶方向方向，因采用双动力系统，其动力储备充足，可实现窄行距作业原地转向需求。本发明在窄行高通行作业上简化机械结构，增加设备动力储备，可实现线性行驶控制，同时使得窄行高地隙作业车结构简单紧凑，具有良好操控性同时可实现无人驾驶对接。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。