一种行走装置及履带式车辆的制作方法

1.本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种行走装置及履带式车辆。


背景技术：

2.工程机械是装备工业的重要组成部分，其广泛应用于土石方施工、风力发电建设、建筑工程等领域，随着我国对于中西部地区开发建设的加快，对大马力牵引车和载运施工车辆的需求日益增加，我国国土幅员辽阔，各种地形错综复杂，实际施工环境极其恶劣，大多分布于高山、丘陵和沼泽地带，对施工设备的运输提出了极其苛刻的要求，一般采用履带式车辆运输或牵引施工设备。
3.传统的履带式车辆受到行走装置的结构强度的影响，整车的牵引动力和载运量有限，不能满足复杂工况下对大型施工设备的牵引和运输工作。
4.因此，亟需一种能够提高整车的牵引动力和载运量的行走装置及履带式车辆，以解决现有技术中存在的上述技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提出一种行走装置及履带式车辆，该行走装置及履带式车辆提高了整车的牵引动力和载运量，成本低，设计和加工工艺难度低，且能够满足行走装置的结构强度。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种行走装置，包括：
8.台车架；
9.多个驱动链轮，多个所述驱动链轮垂直于行走方向并排连接于所述台车架的一端；
10.支重轮组，包括多个支重轮，所述支重轮组连接于所述台车架的下部；
11.托轮组，连接于所述台车架上部；
12.引导轮，连接于所述台车架的另一端；
13.履带，绕设于所述驱动链轮、所述支重轮组、所述托轮组和所述引导轮外，所述履带上设置有多排链轨节，多个所述驱动链轮一一对应驱动连接于多排所述链轨节上。
14.作为一种行走装置的优选技术方案，所述驱动链轮的数量为两个，两个所述驱动链轮分别由两个动力装置驱动；所述履带上设置有两排所述链轨节。
15.作为一种行走装置的优选技术方案，所述支重轮组还包括悬挂机构，所述悬挂机构连接于所述台车架上，多个所述支重轮连接于所述悬挂机构上，所述悬挂机构被配置为能够使每个所述支重轮根据地面的高低变化自适应起伏。
16.作为一种行走装置的优选技术方案，所述悬挂机构包括多个悬挂组件和连接轴，所述连接轴沿垂直于行走方向延伸并连接于所述台车架上，多个所述悬挂组件垂直于行走方向并排连接于所述连接轴上，且所述悬挂组件能够绕所述连接轴转动，所述支重轮连接
于所述悬挂组件上。
17.作为一种行走装置的优选技术方案，所述悬挂组件包括一级悬挂支架和二级悬挂支架，所述一级悬挂支架转动连接于所述连接轴上；所述二级悬挂支架绕垂直于行走方向转动连接于所述一级悬挂支架上，或所述二级悬挂支架绕行走方向转动连接于所述一级悬挂支架上；所述支重轮连接于所述二级悬挂支架上。
18.作为一种行走装置的优选技术方案，所述二级悬挂支架包括中部的第一连接孔和两侧的第二连接孔，所述第一连接孔用于与所述一级悬挂支架连接，所述第二连接孔用于连接所述支重轮。
19.作为一种行走装置的优选技术方案，所述悬挂组件还包括缓震垫，所述一级悬挂支架包括抵接平台，所述抵接平台能够与所述台车架抵接，所述缓震垫设置于所述抵接平台上。
20.作为一种行走装置的优选技术方案，所述引导轮为工字型引导轮，且所述引导轮采用铸造工艺一体成型。
21.作为一种行走装置的优选技术方案，所述履带的宽度不小于1.5m，所述托轮组包括多个托轮，多个所述托轮沿所述台车架的轴线对称设置于所述台车架的上部。
22.为达上述目的，本实用新型还提供了一种履带式车辆，包括机架、动力装置和两个如上所述的行走装置，两个所述行走装置连接于所述机架的两侧，所述动力装置驱动连接于所述驱动链轮。
23.本实用新型提供了一种行走装置和履带式车辆，该履带式车辆包括行走装置，该行走装置采用多个驱动链轮垂直于行走方向并排连接于台车架的一端，并配合履带上设置的多排链轨节，将多个驱动链轮一一对应驱动连接于多排链轨节上，保证在最大的动力输出的同时，有效减少了单个驱动链轮的承载负荷，并减小对单个驱动链轮的冲击，从而减小了对每个驱动链轮的强度要求，降低了设计和加工工艺难度，节约了制造成本；通过在台车架的下部设置多个支重轮，同样减小了单个支重轮的承载负荷，并减小对单个支重轮的冲击，从而减小了对每个支重轮的强度要求，降低了设计和加工工艺难度，节约了制造成本；因此，该行走装置及履带式车辆提高了整车的牵引动力和载运量的同时，成本低，设计和加工工艺难度低，且能够满足行走装置的结构强度。
附图说明
24.图1是本实用新型具体实施方式提供的行走装置的结构示意图；
25.图2是本实用新型具体实施方式提供的行走装置的爆炸图；
26.图3是本实用新型具体实施方式提供的双排悬挂组件的一种状态的结构示意图；
27.图4是本实用新型具体实施方式提供的双排悬挂组件的另一种状态的结构示意图；
28.图5是本实用新型具体实施方式提供的悬挂组件的爆炸图；
29.图6是本实用新型具体实施方式提供的引导轮和引导轮轴的连接的结构示意图；
30.图7是本实用新型具体实施方式提供的引导轮和引导轮轴的连接的主视图；
31.图8是本实用新型具体实施方式提供的引导轮和引导轮轴的连接的侧视图；
32.图9是本实用新型具体实施方式提供的引导轮和引导轮轴的连接的剖视图。
33.附图标记：
34.1、台车架；2、驱动链轮；
35.3、支重轮组；31、支重轮；32、悬挂机构；321、悬挂组件；3211、一级悬挂支架；3212、二级悬挂支架；3213、缓震垫；3214、销；3215、端盖；
36.4、引导轮；5、履带；51、链轨节；6、托轮；7、张紧油缸。
具体实施方式
37.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
38.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
41.如图1和图2所示，行走装置包括台车架1、多个驱动链轮2、支重轮组3、托轮组、引导轮4和履带5，其中，多个驱动链轮2垂直于行走方向并排连接于台车架1的一端；支重轮组3包括多个支重轮31，支重轮组3连接于台车架1的下部；托轮组连接于台车架1上部；引导轮4连接于台车架1的另一端，起导向和张紧履带的作用；履带5绕设于驱动链轮2、支重轮组3、托轮组和引导轮4外，履带5上设置有多排链轨节51，多个驱动链轮2一一对应驱动连接于多排链轨节51上。支重轮31的踏面与履带5接触，随着履带5的运动，支重轮31随之转动，支重轮31起到将台车架1的载荷传递至履带5上的作用；托轮组起到支撑履带5的作用；引导轮4起到对履带5的运动进行导向的作用。
42.该行走装置采用多个驱动链轮2垂直于行走方向并排连接于台车架1的一端，并配合履带5上设置的多排链轨节51，将多个驱动链轮2一一对应驱动连接于多排链轨节51上，保证在最大的动力输出的同时，有效减少了单个驱动链轮2的承载负荷，并减小对单个驱动链轮2的冲击，从而减小了对每个驱动链轮2的强度要求，降低了设计和加工工艺难度，节约了制造成本；通过在台车架1的下部设置多个支重轮31，同样减小了单个支重轮31的承载负荷，并减小对单个支重轮31的冲击，从而减小了对每个支重轮31的强度要求，降低了设计和加工工艺难度，节约了制造成本；因此，该行走装置及履带式车辆提高了整车的牵引动力和
载运量的同时，成本低，设计和加工工艺难度低，且能够满足行走装置的结构强度，满足了超大车身重量对行走装置承载能力的要求。
43.优选地，如图2所示，驱动链轮2的数量为两个，两个驱动链轮2分别由两个动力装置驱动，动力装置通过驱动链轮2将扭矩传递至履带5上；履带5上设置有两排链轨节51。两个小功率的动力装置相较于一个大功率的动力装置而言，成本更低；采用两个动力装置分别驱动两个驱动链轮2，能够降低每个动力装置的动力输出，当现有的最大功率的动力装置也无法满足整车需要的牵引动力时，采用两个小功率的动力装置，则无需设计大功率的动力装置，节省了成本。双排驱动链轮2的布置方式减少了对单个驱动链轮2强度的要求，提升了驱动链轮2整体最大输出动力，保障行走装置的动力充足，提高车辆通过性；且降低了驱动链轮2的加工成本，增加驱动链轮2的使用寿命。通过两个动力装置和两个驱动链轮2，并与托轮组的配合，在保证整体结构可靠性的前提下，提供双倍扭矩，有效提升行走装置的动力，保证整车在牵引和运输重物时具有足够的牵引力。
44.可选地，在实际应用的过程中，若整车需要的牵引力较小，也可采用一个动力装置驱动多个驱动链轮2转动。
45.优选地，如图6～图9所示，引导轮4为工字型引导轮，且引导轮4采用铸造工艺一体成型。引导轮4通过引导轮轴连接于台车架1上，引导轮4和引导轮轴之间设置有轴瓦组件和密封组件。工字型引导轮可以分别与两排链轨节51配合，具有两个传统引导轮的导向功能，满足双排链轨节51超宽型履带5的需求。优选地，如图9所示，为减轻引导轮4重量，减少材料损耗，同时保证引导轮4整体强度和可靠性，引导轮4内部采用镂空设计，并设置有漏砂孔和吊装孔，漏砂孔便于引导轮4铸造完成后清理铸砂，吊装孔便于引导轮4吊装。进一步优选地，如图9所示，引导轮4的踏面与链轨节51接触处采用凸字型设计，能够起到防止链轨节51脱轨的作用。更进一步优选地，引导轮4的踏面进行表面淬火处理，保证踏面耐磨性。
46.优选地，如图3和图4所示，支重轮组3还包括悬挂机构32，悬挂机构32连接于台车架1上，多个支重轮31连接于悬挂机构32上，悬挂机构32被配置为能够使每个支重轮31根据地面的高低变化自适应起伏，从而使得整车在通过水平落差较大的路面时，也能够贴合路面，增加路面的抓地力和贴合度，防止打滑，提升路面的通过性；同时也避免车身悬空和扭曲变形，从而降低对行走装置和整车车身的强度要求，减少加工成本和工艺要求。
47.具体地，如图3和图4所示，悬挂机构32包括多个悬挂组件321和连接轴，连接轴沿垂直于行走方向延伸并连接于台车架1上，多个悬挂组件321垂直于行走方向并排连接于连接轴上，且悬挂组件321能够绕连接轴转动，支重轮31连接于悬挂组件321上。悬挂组件321通过连接轴与台车架1连接，可通过路面工况自动调节摆动俯仰角，且多个悬挂组件321之间可独立控制摆动角度，从而使得连接于悬挂组件321上的支重轮31可根据地面的高低变化自适应起伏，从而保证整车在通过各种崎岖路面时，履带5也能够完美贴合路面，增加路面的抓地力和贴合度，防止打滑，提升路面通过性，防止车身倾覆；同时避免车身横向扭矩过大和悬空，降低了对车身和行走装置的强度要求，减少加工成本和工艺要求。
48.进一步地，如图5所示，悬挂组件321包括一级悬挂支架3211和二级悬挂支架3212，一级悬挂支架3211转动连接于连接轴上；二级悬挂支架3212绕垂直于行走方向转动连接于一级悬挂支架3211上，或二级悬挂支架3212绕行走方向转动连接于一级悬挂支架3211上；支重轮31连接于二级悬挂支架3212上。在本实施例中，并未采用传统的增加一级悬挂支架
3211的臂长，以提高对路面的适应性，而是采用分级的设置方式，进一步提高对路面的适应性的同时，减小了一级悬挂支架3211和二级悬挂支架3212的尺寸，便于后期加工，降低了成本。优选地，在本实施例中，二级悬挂支架3212绕垂直于行走方向转动连接于一级悬挂支架3211上。
49.如图5所示，二级悬挂支架3212包括中部的第一连接孔和两侧的第二连接孔，第一连接孔用于与一级悬挂支架3211连接，第二连接孔用于连接支重轮31，销3214穿过二级悬挂支架3212的第一连接孔并穿设连接于一级悬挂支架3211上，销3214起到了旋转轴的作用，二级悬挂支架3212的第一连接孔的外侧用端盖3215密封。当二级悬挂支架3212绕垂直于行走方向转动连接于一级悬挂支架3211上时，则二级悬挂支架3212两侧连接的两个支重轮31沿行走方向布置，当车辆通过凹凸不平的路面时，两个支重轮31沿行走方向上下起伏，以保证履带5沿纵向即行走方向也能够贴合路面，增加抓地力。优选地，在本实施例中，二级悬挂支架3212绕垂直于行走方向转动连接于一级悬挂支架3211上，一级悬挂支架3211的垂直于行走方向的两侧连接有两个二级悬挂支架3212。当二级悬挂支架3212绕行走方向转动连接于一级悬挂支架3211上时，可在一级悬挂支架3211上沿行走方向的两侧布置两个二级悬挂支架3212，同样能够保证履带5沿纵向即行走方向贴合路面，增加抓地力。
50.本实施例中的悬挂机构32可以保证车辆在通过凹凸不平路面时，悬挂机构32上连接的支重轮31可以根据路面的崎岖程度，独立调节各自的倾斜角度，能够保证车辆在横向即垂直于行走方向和纵向即行走方向均能贴合地面，增加行走装置的抓地力，防止履带5打滑，提高传动效率，节省动力，保障车辆的通过性和稳定性，提高整车的工况适应性；同时避免车身悬空和扭曲变形，降低对整车强度的要求，减少设计和工艺成本，提高整车的使用寿命。
51.优选地，如图5所示，悬挂组件321还包括缓震垫3213，一级悬挂支架3211包括抵接平台，抵接平台能够与台车架1抵接，缓震垫3213设置于抵接平台上，当整车通过凹凸不平路面时，一级悬挂支架3211与台车架1可能会发生碰撞，通过在抵接平台上设置缓震垫3213，避免台车架1和一级悬挂支架3211碰撞发生损坏的同时，还能够减轻车身的震动感，起到了缓冲的作用，从而提高了驾驶员的乘车舒适性。
52.目前传统的履带式工程车辆的履带可以满足一般工况下的路面运输，然而由于其履带宽度≤1.1m，对于大型钻探设备、风力发电叶片等重型设备的运输较为困难，造成整车接地比压过大，通过松软路面时易造成车辆下陷；且接地面积小，导致车身稳定性较差，通过崎岖路面时易造成车身倾覆。
53.为解决上述问题，在本实施例中，优选地，履带5的宽度不小于1.5m，托轮组包括多个托轮6，多个托轮6沿台车架1的轴线对称设置于台车架1的上部，通过双排托轮6的布置方式，能够更好的支撑履带5，保证履带5不下垂，并减小履带5上下振动。超宽型的履带5可以有效减小整车的接地比压，增加与地面的附着面积，提升整车稳定性和通过型。在本实施例中，多个托轮6采用直列式结构形式，布置于台车架1的两侧，每侧各布置两个托轮6，每侧托轮6分别支撑履带5一侧链轨节51。由于加宽型履带5设计，保证履带5接地长度不变的前提下，大幅增加履带5的接地面积，使得整车的接地比压降低，在各种松软工况的通过性提升，车身稳定性增加，提高了行车装置的工况适用性和使用寿命。在本实施例中，采用宽型台车架1作为行车装置的基本骨架，以更加稳固的支撑加宽型履带5。
54.在本实施例中，虽然加宽了履带5，但是由于采用了悬挂机构32使得加宽型履带5通过横向高度差较大的路面时，履带5依然能够贴合路面，避免行走装置悬空或扭曲，减小行走装置的横向剪切力，避免行走装置发生断裂。示例性地，如图3所示，当车辆通过平坦路面时，悬挂组件321摆动幅度相同；如图4所示，当通过横向具有高度差的路面时，悬挂机构32可根据路面形态，每个悬挂组件321自动调节摆动幅度，从而始终与地面贴合，提升抓地力，减少横向剪切应力，避免行走装置发生断裂。
55.可以根据路面情况选配不同的履带类型，当通过岩石路面时，可选配安装岩石型单齿板履带；当通过沼泽湿地路面时，可选配安装船型湿地履带，从而提高车辆在各种复杂工况下的适用性。
56.如图2所示，行走装置还包括张紧油缸7，张紧油缸7一端固定于台车架1上，另一端与引导轮4固定连接，可通过调节张紧油缸7的伸缩量，调节引导轮4与驱动链轮2的中心距，从而改变履带5的张紧程度，便于履带5的安装和拆卸。
57.本实施例的行走装置的传动过程为：当动力装置传递的动力带动双排驱动链轮2转动时，驱动链轮2与履带5的双排链轨节51接触，传递扭矩，带动履带5转动；托轮组支撑履带5，随履带5的运动，托轮6跟随转动；张紧油缸7支撑引导轮4，使履带5张紧至预定值，引导轮4随着履带5转动，并起导向作用；当履带5通过崎岖路面时，会随路面发生一定的左右、上下摆动，此时悬挂机构32可自动调节俯仰倾角，并带动支重轮31起伏运动以保证履带5贴合路面，从而使履带5在通过任何路面工况时，均具有最佳的抓地力和较小的接地比压，保障整车在各种复杂工况下的通过性。
58.综上，本实施例提供的行走装置不仅能够满足大吨位车辆和路面复杂工况对行走装置承载能力的要求，而且由于其独特的双排链轨节51和轮系系统布置，使得其加工工艺难度降低，对原材料的强度要求降低，减少了原料和加工成本，与地面的贴合度增加，抓地力提升，动力转化率更高，接地比压降低，在各种复杂工况下的通过性提升，车身稳定性增加，提高了行走装置的工况适用性、承载能力、耐用性和使用寿命，满足更广泛的使用需求，具有良好的经济型和实用性。
59.本实施例提供了一种履带式车辆，该履带式车辆包括机架、动力装置和两个行走装置，两个行走装置连接于机架的两侧，每侧行走装置的台车架1均安装有枢轴和平衡梁座，以与机架连接，动力装置驱动连接于驱动链轮2。
60.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。