履带车辆的履带板的制作方法

履带车辆的履带板
1.本发明是申请日为2017年5月30日，申请号为201780037947.1(国际申请号：pct/au2017/050511)，名称为“履带车辆的履带板”的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及一种用于履带式车辆的履带板组件以及一种构造履带板组件的方法。


背景技术：

3.有许多类型的履带式车辆，包括采矿铲，推土机和挖掘机，其通常在车辆的每一侧使用连续履带以分散车辆的重量，从而降低地面压力，并提高牵引力。每个履带包括多个相互连接以形成连续履带的履带板。履带板通常具有面向连续履带内侧的驱动凸耳，使驱动力能够从车辆的驱动轮传递到履带。通常，在驱动凸耳处和周围区域的履带板的负荷和磨损通常很高，因此履带板的这个区域通常需要维护或更换。可能有显著磨损的履带板的另一区域是在每个连接器突起处，特别是在连接器突起中的孔处，销穿过该孔以将履带板连接到相邻的履带板上。
4.澳大利亚专利2014100032旨在提供一种替换驱动凸耳/衬垫组件。驱动凸耳和衬垫形成为单个部件。履带板具有现有的驱动凸耳和相关的衬垫，通过切断它们，将替换驱动凸耳和衬垫焊接到履带板本体上。然而，即使当衬垫通过槽焊接到履带板的竖直支架时，驱动凸耳/衬垫组件也会失效。澳大利亚专利2014100032还提供了在连接器突起中的孔中使用衬套，其可以在磨损时进行更换。
5.发明概述
6.本发明公开了一种用于履带板的驱动凸耳部件，该驱动凸耳部件包括：
7.至少一个沿第一方向伸出的凸耳部件；和
8.至少一个支撑突起，沿与第一方向基本相反的方向延伸；
9.所述至少一个支撑突起可以容纳在被形成于履带板中的驱动凸耳腔中，使得施加到所述驱动凸耳部件的载荷至少部分地传递到所述履带板上。
10.在一个实施例中，驱动凸耳部件包括设置在至少一个凸耳部件和至少一个支撑突起之间的至少一个衬垫部。
11.在一个实施例中，驱动凸耳部件包括一个支撑突起。支撑突起可以包括远离驱动凸耳部件的支撑突起端部处的突出表面。
12.在另一实施例中，驱动凸耳部件包括多个支撑突起。
13.在一个实施例中，驱动凸耳部件包括用于限定多个支撑突起的至少一个空隙。
14.在一个实施例中，驱动凸耳部件包括形成在驱动凸耳部件上的凸耳部件倒角，使得当驱动凸耳部件容纳在驱动凸耳腔中时，在驱动凸耳部件与驱动凸耳腔之间限定出一个容纳焊缝的通道。
15.在一个实施例中，所述至少一个支撑突起包括至少一个凹部，用于在驱动凸耳容纳在驱动凸耳腔中时，接收载荷共享构件。
16.本发明还公开了一种履带板组件，包括：
17.所述第一方面的驱动凸耳部件；和
18.履带板本体，履带板本体包括用来容纳驱动凸耳部件的驱动凸耳腔，使得施加到驱动凸耳部件的载荷至少部分地传递到履带板。
19.在一个实施例中，履带板本体包括用于在使用时与地面接合的第一侧，以及与第一侧相对的第二侧，驱动凸耳腔从第二侧向内延伸。
20.在一个实施例中，驱动凸耳腔是具有盲孔表面的盲孔，当驱动凸耳部件被容纳在驱动凸耳腔时，突出表面接触盲孔表面。盲孔表面可以在履带板本体的第一侧上形成壁表面。
21.在一个实施例中，履带板本体包括：
22.经由履带板本体第一侧上的壁延伸的至少一个孔；和
23.在支撑突起表面与履带板本体之间的至少一个孔处或附近的至少一个焊缝。
24.在一个实施例中，驱动凸耳腔中驱动凸耳的穿透深度是履带板本体的高度的至少百分之五十。
25.在一个实施例中，履带板本体包括至少一个经由驱动凸耳腔延伸的支撑壁。
26.在一个实施例中，支撑突起由至少一个空隙限定，支撑突起和至少一个空隙的形状与至少一个支撑壁的形状互补，使得施加到驱动凸耳部件的载荷通过支撑突起和至少一个支撑壁之间的接触，至少被部分地转移到履带板上。
27.在一个实施例中，履带板本体包括延伸到驱动凸耳腔中的载荷共享通孔，并且履带板组件包括可经由负载共享通孔被至少一个支撑凸起中至少一个凹部接收的载荷共享构件，使得施加到驱动凸耳部件的载荷经由至少一个载荷共享构件被至少部分地传递到履带板上。载荷共享构件可以是载荷共享梁。
28.本发明还公开了一种履带板本体，其包括接收驱动凸耳部件的驱动凸耳腔，使得当驱动凸耳部件容纳在驱动凸耳腔中时，施加到驱动凸耳部件的载荷至少部分转移到履带板上。
29.在一个实施例中，履带板本体包括在使用时与地面接合的第一侧，以及与第一侧相对的第二侧，驱动凸耳腔向第二侧内延伸。
30.在一个实施例中，驱动凸耳腔是具有盲孔表面的盲孔。盲孔表面可以在履带板本体的第一侧上形成壁表面。
31.在一个实施例中，履带板本体包括至少一个经由履带板本体第一侧上的壁延伸的孔。
32.在一个实施例中，履带板本体包括至少一个经由驱动凸耳腔延伸的支撑壁。
33.在一个实施例中，履带板本体包括延伸到驱动凸耳腔中的载荷共享通孔，载荷共享通孔用于容纳载荷共享构件。
34.本发明还公开了一种构造车辆履带的履带板组件的方法，该方法包括：
35.提供驱动凸耳部件，该驱动凸耳部件包括至少一个沿第一方向伸出的凸耳部件和至少一个沿与第一方向基本相反的方向延伸的支撑凸起；
36.提供履带板本体，该履带板本体包括用于容纳驱动凸耳部件的驱动凸耳腔，使施加到驱动凸耳部件的载荷至少部分地传递到履带板上；
37.在驱动凸耳腔中容纳所述驱动凸耳部件；和
38.在驱动凸耳部件与驱动凸耳腔之间形成焊接点。
39.在一个实施例中，该方法包括从履带板本体的第一表面加工履带板本体中的驱动凸耳腔。
40.在一个实施例中，该方法包括在驱动凸耳腔和履带板本体外表面之间加工至少一个通孔。
41.在一个实施例中，该方法包括在驱动凸耳腔的开口边缘处或附近加工驱动凸耳腔倒角。
42.在一个实施例中，当驱动凸耳部件被容纳在驱动凸耳腔时，驱动凸耳腔倒角至少部分地限定出具有驱动凸耳部件的通道，并且将驱动凸耳部件焊接到驱动凸耳腔中的步骤包括用焊接材料填充所述通道。
43.在一个实施例中，该方法包括：
44.从现存的履带板组件切割现存的磨损驱动凸耳部件；
45.将未磨损的驱动凸耳组件放入到驱动凸耳腔中；和
46.在未磨损的驱动凸耳部件和驱动凸耳腔之间形成焊接点。
47.根据本发明第一方面，提供了一种履带板组件，包括：
48.驱动凸耳部件，包括：
49.沿第一方向伸出的至少一个凸耳部；
50.沿与第一方向基本相反的方向延伸的至少一个支撑突起；
51.设置在至少一个凸耳部和至少一个支撑突起之间的至少一个衬垫部；
52.履带板本体，履带板本体包括：
53.用来容纳驱动凸耳部件的驱动凸耳腔，使得施加到驱动凸耳部件的载荷至少部分地传递到履带板，该驱动凸耳腔具有下表面；
54.其中，当驱动凸耳部件安置在驱动凸耳腔中时，所述驱动凸耳腔和驱动凸耳部件限定出驱动凸耳部件与驱动凸耳腔间用于容纳焊接点的通道；
55.其中，当驱动凸耳部件被安置在驱动凸耳腔中时，至少一个支撑突起接触驱动凸耳腔的下表面。
56.根据本发明第第二方面，提供了一种用于根据第一方面的履带板组件的驱动凸耳部件，所述驱动凸耳部件包括：
57.沿第一方向伸出的至少一个凸耳部；
58.沿与第一方向基本相反的方向延伸的至少一个支撑突起；
59.设置在至少一个凸耳部和至少一个支撑突起之间的至少一个衬垫部；
60.其中：
61.驱动凸耳部件可安置在驱动凸耳腔中，使得施加到驱动凸耳部件的载荷至少部分地传递到履带板，该驱动凸耳腔具有下表面；
62.当驱动凸耳部件安置在驱动凸耳腔中时，所述驱动凸耳腔和驱动凸耳部件限定出驱动凸耳部件与驱动凸耳腔间用于容纳焊接点的通道；
63.当驱动凸耳部件被安置在驱动凸耳腔中时，至少一个支撑突起接触驱动凸耳腔的下表面。
64.根据本发明的第三方面，提供了一种制构造辆履带的履带板组件的方法，该方法包括：
65.提供驱动凸耳部件，该驱动凸耳部件包括至少一个沿第一方向伸出的凸耳部件、至少一个沿与第一方向基本相反的方向延伸的支撑凸起，以及被设置在至少一个凸耳部件与至少一个支撑突起之间的至少一个衬垫部；
66.提供履带板本体，该履带板本体包括具有下表面的驱动凸耳腔，驱动凸耳腔用于容纳驱动凸耳部件，使支撑突起接触驱动凸耳腔的下表面，并且使施加到驱动凸耳部件的载荷至少部分地传递到履带板上；以及
67.将所述驱动凸耳部件安置在驱动凸耳腔中；
68.其中，当驱动凸耳部件被安置在驱动凸耳腔中时，驱动凸耳腔和驱动凸耳部件限定出驱动凸耳部件与驱动凸耳腔间用于接收焊接的通道；以及
69.所述方法还包括通过用焊接材料填充通道，在驱动凸耳部件与驱动凸耳腔间形成焊接。
附图说明
70.下面通过参考图示本发明优选方面的附图进一步描述本发明。本发明其他实施例也是可能的，因此附图的特殊性不应理解为取代本发明的描述的一般性。
71.图1是根据本发明的一个实施例的履带板部件的透视图；
72.图2是图1所示的履带板组件的履带板本体的上部透视图；
73.图3是图2的履带板本体的下部透视图；
74.图4是本发明的一个实施例的驱动凸耳部件的上部透视图，该驱动凸耳部件形成图1所示的履带板组件的一部分；
75.图5是图4的驱动凸耳部件的下部透视图；
76.图6是根据本发明另一实施例的驱动凸耳部件的上部透视图；
77.图7是图6的驱动凸耳部件的下部透视图；
78.图8是本发明又一实施例的驱动凸耳部件的上部透视图；
79.图9是图8的驱动凸耳部件的下部透视图；
80.图10是本发明的一个实施例的履带板组件的局部剖视图，该履带板组件包括驱动凸耳部件和履带板本体，并且示出了在与履带板接合之前的驱动凸耳部件；
81.图11是图10所示的履带板组件的剖视图，其中驱动凸耳部件被显示为与履带板本体接合；
82.图12是本发明的一个实施例的履带板组件的透视图，该履带板组件包括一个载荷共享梁；
83.图13是图12中所示的履带板组件的横截面局部视图；
84.图14和15是图13所示的履带板组件的驱动凸耳部件的隐藏线视图，驱动凸耳部件被显示为相对于载荷共享梁。
具体实施方式
85.在附图中，相同或等同的特征被分配相同或相似的附图标记。
86.参见图1，履带板总成1具有履带板本体2和可更换的驱动凸耳部件3，履带板本体2包括六个连接器突起4，每个连接器突起4具有孔5。
87.履带板组件1还包括每个连接器突起4的孔5中的衬套6。
88.在使用中，履带板组件1通过以下方式连接到相邻的两个履带板组件：将履带板本体2的第一侧上的孔5与相邻履带板本体2的第二相对侧上的孔5对齐，并且将销(未示出)穿过对准的孔5中的衬套6，在相邻的履带板组件1之间提供连接。
89.使用需要定期更换的衬套6的替代方案是对孔5进行电磁硬化处理，将销直接设置穿过孔5而没有衬套6。
90.然而，即使采用电磁硬化处理，孔5仍然可以磨损，因此，适用于带或不带衬套的履带板的变型是通过焊接锰钢丝来建立钻孔，然后加工钻孔使其回到使用的正确尺寸。尽管所得表面不是电磁硬化的，但使用锰钢焊丝可确保表面加工硬化。这可以提供成本效率以及可以比使用衬套更低成本的功能性方案。
91.在图4和5中更具体地示出了驱动凸耳部件3，驱动凸耳部件3具有凸耳部7，衬垫部26和支撑突起27。衬垫部26包括驱动凸耳垫8。在该实例中，支撑突起27的下表面31是整体平坦表面，如图5所示。在驱动凸耳部件3被安装到履带板本体2中后，支撑突出表面31可选地焊接到履带板本体2的壁上。
92.由于凸耳部7在使用期间与履带车辆的驱动轮接合，因此凸耳部7和邻近凸耳部7的凸耳垫8易于磨损，特别是比履带板本体2更容易磨损。因此，由于驱动凸耳部件3可与履带板体2分离并可安装到履带板体2中，因此当驱动凸耳部件3的凸耳部7和/或凸耳垫8磨损时，通过新的驱动凸耳部件3更换磨损的驱动凸耳部件3，可以重建履带板组件1。
93.在该实例中，通道9被限定在驱动凸耳部3与履带板本体2之间。可更换的驱动凸耳部件3上的相应的倒角28,17和履带板本体2形成通道9，该通道能够实现良好的焊接熔深和强度。当驱动凸耳部件3被安装到履带板本体2中时，通道9被焊接点填满，将驱动凸耳部3牢固地固定到履带板本体2上。
94.应该理解的是，在使用过程中，除了驱动凸耳部件3上的凸耳垫8之外，履带板主体2还包括履带板垫表面10，其至少一部分也可以在使用期间磨损。由于履带板垫表面10是履带板主体2的一部分，如果它们磨损到非未磨损的驱动凸耳部件3的驱动凸耳垫8下方水平，则它们可以例如通过焊接构建。这是可接受的，因为驱动凸耳部件3上的驱动凸耳垫8提供所需的大部分功能性耐磨垫表面，例如大约百分之七十，尽管所需的耐磨垫表面的可更换部分可在百分之六十和百分之百之间变化，但是最佳为所需耐磨垫表面的百分之六十到百分之九十。
95.图2和3更具体地显示了履带板主体2。履带板主体2包括从履带板本体2的上侧向内延伸的驱动凸耳腔15。当驱动凸耳部件3装配到履带板本体2上时，驱动凸耳腔15的倒角17形成填充焊接点的通道9的至少一部分。支撑壁18设置在驱动凸耳腔15的第一端，并且在驱动凸耳腔15相对的第二端设置至少一个通孔19，该通孔19穿过履带板本体2延伸到驱动凸耳腔15中。
96.在该实例中，驱动凸耳腔15是盲孔，其具有可以是平坦的盲孔表面或下表面16。驱动凸耳腔15的下表面16形成履带板主体2下侧的壁20的上表面，如图3所示。可以理解的是，履带板主体的下侧是在使用中与地面接触的一侧。可选的通孔21(以虚线示出)允许容纳在
驱动凸耳腔15中的驱动凸耳部件3焊接到驱动履带板本体2的壁20上。
97.在一个变型中，驱动凸耳部件3被构造成具有比图4和5中所示的实施例更少的材料。例如如图6所示，一个或多个空隙(如由铸模提供的切口或外形)可以设置在如拱形槽32和/或镂空部分33所示的下表面中，如图7所示。在图7中，拱形槽32将支撑突起27分成两个类似的突起部分27a和27b，并且还将支撑突起下表面分成两个表面部分，即形成两个支撑突起表面31a和31b。
98.图8和9示出了另一替代的驱动凸耳部件3，其中多个空隙从下表面延伸，在该实例中取拱形切口或狭槽32a，32b，32c的形状，从而将支撑突起27分成六个支撑突出部27c，27d，27e，27f，27g，27h，类似地将支撑突起下表面分成六个表面部31c，31d，31e，31f，31g，31h。
99.从图10和11中可以看出，提供为支撑突起的部分或全部高度延伸的切口或槽，能够使驱动凸耳部件3容纳在驱动凸耳腔15中，该驱动凸耳腔15包括位于履带板腔15内的支撑壁18。例如，在图10和11所示的履带板主体2中，支撑壁18在驱动凸耳腔15的整个长度上延伸，将其分成两个空腔部分15a和15b，以提高履带板本体2的刚度。在驱动凸耳部件3中形成匹配的空隙32a，以容纳支撑壁18。
100.然而，应当理解，假设驱动凸耳部件具有任何合适构造和横截面形状的一个或多个支撑突起，则重要的方面是支撑突起的形状使得支撑突起可安装在预定的履带板主体的驱动凸耳腔中，并且在使用期间，通过驱动凸耳腔上的支撑突起和轨道间的接触，驱动凸耳部件上的载荷而至少部分地传递到履带板主体。例如，可以提供单个支撑突起，其具有x形横截面轮廓，去匹配在驱动凸耳腔中限定的类似x形空隙。类似地，可以提供诸如t形截面突起的其他形状的多个突起。理想的情形是，在每个突起与驱动凸耳部件的其余部分相交的边缘处，相交处具有减小驱动凸耳部件3中应力提升的半径。
101.如图11所示，为了在驱动凸耳部件3焊接到履带板主体2时能够实现更好的焊接渗透，通道9由驱动凸耳上的倒角28和围绕驱动凸耳腔15的开口边缘的倒角17形成。在该实例中，支撑突起下表面31a和31b接触驱动凸耳腔15的下表面16，并且在该实例中，驱动凸耳部3中的拱形槽32a的顶部接触履带板主体2的支撑壁18的顶部。这些接触点在使用期间有助于分散载荷(施加到驱动凸耳部件7和驱动凸耳垫8)到履带板主体2中的传递，从而最小化峰值应力并提升履带板组件1的强度和耐久性。
102.图12至15示出了使驱动凸耳部件3上的载荷能够在更多位置分布到履带板主体2的进一步改进，从而增加了载荷输入的表面积并减小了履带板本体2的材料中的应力。载荷共享构件，即该实例中的载荷共享梁38，被嵌入矩形通孔19中，该通孔19用作负载分配孔，并且从履带板本体2的外表面延伸到驱动凸耳腔15中。载荷共享通孔19具有倒角或半径39，其可以通过焊接填充，将载荷共享梁38锚固到履带板本体2中。
103.图13中的局部横截面示出了插入到载荷共享通孔19中的载荷共享梁38直到嵌入驱动凸耳部件3中的凹槽(在该实例中为槽40)中。这使得驱动凸耳部件3上的载荷能够被载荷共享梁38至少部分地反作用。
104.驱动凸耳部件3穿过履带板主体2的深度(对应于驱动凸耳腔15的深度)由图13中的尺寸41表示。为了在使用期间提供将驱动凸耳部件上的载荷分配到履带板主体中的最大机会，驱动凸耳部件的穿过深度在履带板本体总高度的百分之五十到八十之间，或更优选
地在履带板本体总高度的百分之六十到百分之七十五之间。
105.图14和15示出了驱动凸耳部件3和容纳两个负载分配梁38端部的载荷共享槽40(即凹槽部分)，其中隐藏线以虚线示出并且为了清楚起见隐藏了履带板主体。在该实例中，驱动凸耳部件3中的载荷共享槽40和载荷共享梁38的端部都是锥形的。
106.应当理解，本发明的履带板组件具有比具有与履带板主体成一体的驱动凸耳的传统单件履带板明显更长的使用寿命，因为利用本发明的履带板组件，可以通过用新的驱动凸耳更换磨损的驱动凸耳，重建履带板组件。
107.还将理解的是，本发明的履带板组件比传统的两件式履带板更不容易发生故障，因为传统的两件式履带板具有焊接到履带板主体的分离的驱动凸耳，而利用本发明的履带板组件，可以通过支撑突起27和驱动凸耳腔15间的接合，将驱动凸耳与履带板本体锁在一起。
108.在使用期间，可以提供包括驱动凸耳腔15的履带板本体2，这样，驱动凸耳部件3可以容纳在驱动凸耳腔15中，并且在当前驱动凸耳部件磨损时，用新的驱动凸耳部件3替换。
109.在驱动凸耳腔15中安装驱动凸耳部件3之后，通过沿驱动凸耳部件3与驱动凸耳腔15间限定的通道9焊接，将驱动凸耳部件3焊接到履带板主体2上。
110.当驱动凸耳部件3磨损时，磨损的驱动凸耳部件以任何合适的方式从履带板主体2上移除，例如通过氧气或等离子空气切割，并且将驱动凸耳腔15清空，并且如果需要，进行修理以便提供接收新的驱动凸耳部件3的合适构型，并且随后进行焊接。然后，把新的驱动凸耳部件3设置在驱动凸耳腔15中，并且沿着在驱动凸耳部件3和驱动凸耳腔15之间限定的通道9形成焊接。
111.若需要，如果履带板垫表面10被磨损，则可以在履带板垫表面10上形成焊接，并且如果需要在履带板垫表面10上进行焊接，则例如通过研磨去除表面材料，首先准备履带板垫表面10。另外，如需要，可以在孔5中插入新的衬套6，或者在孔5中形成锰钢焊缝，然后将孔5加工到正确的尺寸。
112.作为提供具有预先构型的履带板主体2的履带板组件的替代方案，该履带板主体2具有形成在履带板主体2中的驱动凸耳腔15，例如使其作为铸造过程的一部分，本发明装置也可以应用于具有未设置驱动凸耳腔15的履带板本体的现存履带板组件。利用这种类型的履带板组件，可以移除现有驱动凸耳部件，并且例如通过氧气或等离子体空气切割形成驱动凸耳腔，从而形成适合本发明履带板组件1的履带板本体2。就此而言，在履带板主体上设置有驱动凸耳腔15，该驱动凸耳腔15能够接收替换的驱动凸耳部件3，使得通过驱动凸耳部件3的支撑突起27与驱动凸耳腔15间的接合，将驱动凸耳部件3与驱动凸耳腔15锁在一起。
113.为了便于更好的焊接，可以在凸耳垫8上和/或在驱动凸耳腔的开口边缘处形成倒角部分，例如若不存在倒角则加工倒角，以便在驱动凸耳部件3与用于接收焊接的驱动凸耳腔15间形成通道。
114.应理解，如果本文提及任何现有技术出版物，则此类参考并不构成承认该出版物构成澳大利亚或任何其他国家的本领域公知常识的一部分。
115.在随后的和在本发明的前述描述中的权利要求中，除非上下文由于明确的语言或必要的含义而另外要求，否则术语“包括”在包含意义上使用，即特指所述特征存在但不排除在本发明的各种实施例中存在或添加其他特征。
116.对于技术人员来说显而易见的修改和变化被认为落入本发明的范围内。