筑路机械、 履带传动单元和张紧履带传动单元链条的方法 【技术领域】
本发明涉及筑路机械, 尤其是筑路机械, 用于筑路机械的履带传动单元, 以及用于 张紧履带传动单元的链条的方法。背景技术
履带式车辆具有带有几个履带传动单元的底盘, 所述底盘承载机械框架。
履带传动单元包括以下元件 :
- 链条, 其具有由金属制成的上部链 (strand) 和下部链或者具有用于路面操作的 额外履带块,
- 从驱动发动机向链轮传递转矩的驱动轮,
- 优选具有调节装置的导向轮, 所述调节装置使驱动轮和导向轮的轴的相互间距 能够得到调节以适应链条当前的长度, - 承载机械框架并在链条上滚动的履带支重轮,
- 有可能增加的支承轮, 其支承链条的上部链的返回运动,
其中, 除了调节装置, 还可以设置弹簧元件, 其采用驱动轮和导向轮的轮轴之间的 调节间距作为基础在链条张力与操作相关地增大的情况下使所述间距能够克服弹簧力得 到缩短以防止在链条上产生任何张力峰值。
在履带传动单元中, 在行进方向上看, 驱动轮通常位于后部位置, 使得链条的下部 链承受拉伸应力。在这种结构中, 链条在载荷作用下的返回导致链条磨损增大。
为了调节所需的链条张力, 从而一方面降低链条磨损另一方面防止链条脱开, 迄 今已知的是采用链条张紧装置, 其包括与弹簧元件组合的润滑脂张紧器。弹簧元件能够在 链条张力与操作相关地增大的情况下缩短驱动轮和导向轮的轮轴之间的间距以防止在链 条上产生任何张力峰值。 润滑脂张紧器采用大体上不可压缩润滑脂并用于调节驱动轮和导 向轮的轮轴的相互间距以适应链条当前的长度。这意味着当链条变长时, 通过润滑脂张紧 器实现对长度变化的补偿, 其中首先确定链条松紧度 (slack), 随后经由润滑脂张紧器手动 供给润滑脂, 直至链条具有所需松紧度。
在这种设计中不利的是, 这些调节程序手动完成并且需要单独实施对履带式车辆 的每个履带传动单元的调节, 从而导致极大地耗费时间。
在该设计中还不利的是, 常常太不频繁或者甚至是非常频繁地实施这些手动维修 程序。
如果不频繁地实施维修程序, 则存在链条或脱开或承受过大磨损的危险。如果太 频繁地实施维修程序, 则耗费时间的结果是不利的。 除此之外, 手动实施维修程序还存在在 测量链条松紧度时频繁出错的危险。
另一可行性是例如通过纯液压方式控制链条张力, 其中通常在这样的系统中不设 置额外的弹簧元件。活塞 - 气缸单元保持链条永久张紧。当履带传动单元越过障碍物驱动 时 ( 作为链条张力与操作相关地增大的实例 ), 与活塞 - 气缸单元的气缸相连的压力限制阀
可以释放压力, 在这种情况下活塞收缩。
在该设计中不利的是, 永久的、 相对较高的链条张力导致链条磨损增大。 对永久可 获得的增大供给压力的需求导致磨损度较高, 增大供给压力导致活塞在因链条张力与操作 相关地增大而发生偏转之后再次伸出。在反向行进过程中也存在问题, 因为链条很容易在 导向轮偏转过程中脱开。 在反向行进中, 链条张力沿链条的上部链以及沿导向轮延伸, 从仅 对承载链的下侧减轻张紧。如果随后因过载情形通过压力限制阀解除压力, 则存在链条脱 开的危险。
在 DE 102 57 405A1 中描述了一种用于履带传动单元的履带的履带张紧系统, 通 过该系统在操作过程中在挖掘机上保持相对较高的链条张力。 这种结构防止挖掘机在操作 时在链条上向后滚动或向前滚动。
然而, 如果挖掘机仅仅移动而不是在操作中, 则减小链条张力以降低履带传动单 元的磨损。 发明内容 本发明的目的是提出一种具有链条张紧装置的筑路机械、 履带传动单元以及用于 张紧履带传动单元的链条的方法, 使腾空链 (empty strand) 的所需松紧度能够自动得到调 节, 而无需对履带传动单元进行维修工作。
通过如下的特征实现上述目的。
依照本发明的种筑路机械或路面磨铣机械, 具有 - 机械框架, 以及具有几个履带 传动单元的底盘, 所述底盘承载机械框架, 其中履带传动单元包括绕至少一个导向轮和至 少一个驱动轮连续回转的链条, 以及在链条上滚动并承载机械框架的几个履带支重轮, 其 中调节装置作用在驱动轮上或作用在导向轮上, 使驱动轮和导向轮的轴的相互间距能够得 到调节以适应链条当前的拉长, 其中除了调节装置之外, 还设置弹簧元件, 其采用得到调节 的间距作为基础使驱动轮和导向轮的轴之间的间距能够在链条张力与操作相关地增大的 情况下克服弹簧力缩短, 以防止在链条上产生任何张力峰值, 调节装置包括具有活塞的活 塞 - 气缸单元, 可以向所述活塞施加液压操作压力以产生预定的活塞的力, 以及在达到预 定链条张力时, 锁定装置锁定活塞 - 气缸单元的活塞在施加的操作压力下达到的端部位 置。
依照本发明的筑路机械的履带传动单元, 具有机械框架和具有几个履带传动单元 的底盘, 所述底盘承载机械框架, 其中 - 履带传动单元包括绕至少一个导向轮和至少一个 驱动轮连续回转的链条, 以及在链条上滚动并承载机械框架的几个履带支重轮, 其中 - 调 节装置作用在驱动轮上或作用在导向轮上, 使驱动轮和导向轮的轴的相互间距能够得到调 节以适应链条当前的拉长, 其中除了调节装置之外, 还设置弹簧元件, 其采用得到调节的间 距作为基础使驱动轮和导向轮的轴之间的间距能够在链条张力与操作相关地增大的情况 下克服弹簧力缩短, 以防止在链条上产生任何张力峰值, 其特征在于, 调节装置包括具有活 塞的活塞 - 气缸单元, 可以向所述活塞施加液压操作压力以产生预定的活塞的力, 以及在 达到预定链条张力时, 锁定装置锁定活塞 - 气缸单元的活塞在施加的操作压力下达到的端 部位置。
依照本发明的用于张紧筑路机械的履带传动单元的链条的方法, 所述筑路机械具
有几个履带传动单元, 其中所述链条绕至少一个导向轮和至少一个驱动轮连续回转, 该方 法通过调节驱动轮和导向轮的轮轴之间的间距以适应链条当前的长度, 以及通过作用在驱 动轮和导向轮的轮轴之间的弹簧元件动态限制链条与操作相关的张力峰值, 在操作阶段之 前, 通过向活塞 - 气缸单元施加液压操作压力以产生活塞 - 气缸单元的活塞的预定力从而 增大轮轴间距的方式来调节驱动轮和导向轮的轮轴之间的轮轴间距, 以及在达到预定链条 张力时锁定活塞 - 气缸单元的活塞的位置。
本发明以有利的实施方式提出调节装置包括具有活塞的活塞 - 气缸单元, 可以向 所述活塞施加优选液压操作压力以产生预定的活塞的力, 以及在达到预定链条张力时, 锁 定装置锁定活塞 - 气缸单元的活塞在施加的操作压力下达到的端部位置。
本发明在建筑机械的操作之前通过产生与某一链条张力相关联的调节装置的活 塞力以及通过由锁定装置以永久方式锁定活塞的端部位置使链条上腾空链上的所需松紧 度能够得到自动调节。 驱动轮和导向轮的轮轴的相互间距由此适应链条当前的长度并永久 得到调节, 而不会对串联调节装置作用的弹簧元件的操作模式产生不利的影响。
优选在驱动轮和导向轮的轮轴之间的反作用力达到大体上等于活塞力时锁定活 塞达到的端部位置。 可选择的, 还可以在调节装置经过预定时间的承压之后, 或者在上部链 上的链条已经达到预定松紧度之后, 锁定活塞达到的端部位置。 可以在操作的每次中断或机械的停机过程中、 在一天中每次操作开始或以更小和 更大时间间隔分别执行对链条张力或松紧度的调节。
还可以设置成链条张力或松紧度分别得到自动调节并在每次操作中断或机械停 机之后, 有可能结合预定时间间隔, 或在每次操作开始时执行调节。
优选设置成 : 预加应力的弹簧元件布置在活塞 - 气缸单元的活塞与驱动轮或导向 轮的轮轴之间。 在该实施方式中, 设置成 : 弹簧元件布置在链条张力调节之后不可移动的调 节装置的活塞与驱动轮或优选导向轮的轮轴之间。
优选实施方式设置成 : 向所有履带传动单元的调节装置施加相同大小的预定操作 压力。 因而确保了所有履带传动单元以相同大小的链条张力并以相同大小的所需松紧度进 行操作。
所有履带传动单元的调节装置的气缸彼此相互独立地具有提供所施加的操作压 力的蓄压器。
还可以设置成所有履带传动单元的调节装置的气缸互连。 因而确保了相同大小的 力作用在调节装置的所有活塞上, 并且在活塞端部位置锁定之后对所有履带传动单元调节 相同大小的链条张力。
另一优势在于气缸可以相互连通, 使得例如一个气缸中的压力峰值可以至少部分 地通过另外三个气缸得到补偿。
所有履带传动单元的调节装置并联连接的气缸还可以具有共用的蓄压器。
部分填充气体的蓄压器所具有的优势在于各个气缸中的张力峰值可以通过更柔 和的方式得到平衡。
优选设置成 : 中心压力限制阀为所有履带传动单元的调节装置的气缸提供操作压 力以调节所需链条张力。这种布置在锁定装置上游的压力限制阀限制操作压力。能够保持 所有履带传动单元具有相同大小的链条张力, 确保了所有履带传动单元承受相同大小的磨
损。 根据本发明的方法, 以有利的实施方式设置成在履带式车辆的操作阶段之前通过 向活塞 - 气缸单元施加优选液压操作压力以产生活塞的预定力的方式来调节驱动轮和导 向轮的轮轴之间的轮轴间距, 所述力与链条的腾空链上的所需松紧度相对应, 活塞 - 气缸 单元的活塞所达到的端部位置得到锁定。
例如在活塞的力与因链条张力产生的力之间达到平衡时, 或在活塞力作用预定时 间之后, 或在达到预定松紧度时执行对活塞端部位置的锁定并由此确保驱动轮和导向轮的 轮轴之间的间隔。
可以采用得到预加应力的逐步压缩弹簧作为弹簧元件。
驱动轮和导向轮的轮轴之间的相互间隔由此适应链条当前的拉长并得到静态调 节, 该间距得到保持, 直至被认为需要进行对链条当前拉长的另一适应性调节。
优选设置成弹簧元件与活塞 - 气缸单元串联布置, 并且当活塞力等于因链条张力 而产生的反作用力时锁定活塞的位置。
附图说明
在下文中, 参照附图更详细地说明本发明的一种实施方式。 以下示出 : 图 1 是具有总数四个履带传动单元的路面磨铣机械形式的履带式车辆, 图 2 是具有链条张紧装置的履带传动单元的示意性侧视图, 以及 图 3 是在具有四个履带传动单元中的链条张紧装置的液压线路图。具体实施方式
图 1 显示了路面磨铣机械 1 具有机械框架 2 和带有四个履带传动单元 6 的底盘 4, 所述底盘 4 承载机械框架 2。履带传动单元 6 具有连续回转链条 12, 其具有塑料履带块以 防止对铺路造成任何危害。
链条 12 绕至少一个导向轮 8 和至少一个驱动轮 10 连续回转, 所述驱动轮具有优 选液压驱动装置 11。机械框架 2 由在链条内侧上滚动的履带支重轮 14 承载。
可以通过调节装置 18 调节导向轮 8 的轮轴 20 和驱动轮 10 的轮轴 22 的相互间距 以适应链条 12 当前的拉长。除了调节装置 18 之外, 设置与调节装置 18 串联布置的弹簧元 件, 其中弹簧元件 24 采用轮轴 20, 22 之间的调节间距作为基础使轮轴 20, 22 之间的间距能 够在链条张力与操作相关地增大的情况下克服弹簧力瞬时缩短, 以防止在链条 12 上产生 任何张力峰值。这种张力峰值例如会发生在履带式车辆 1 驱动越过障碍物的情况下。
履带传动单元 6 绕优选大体上居中布置的摆式螺栓 (pendulum bolt)25 并绕水平 轴线枢转, 从而能够适应不同的地面条件或路面条件。 履带传动单元 6 的底盘框架 3 经由摆 式螺栓 25、 支承摆式螺栓 25 的角撑架 23 和提升柱 27 连接在履带式车辆的机械框架 2 上。
调节装置 18 以及弹簧元件 24 优选布置在摆式螺栓 25 与导向轮 8 之间。所提出 的调节装置 18 和弹簧元件 24 的组合的优势在于可以形成紧凑的链条张紧装置, 其特征在 于具有低的空间要求, 即使具有轮轴 20, 22 之间较小的轮轴间距。例如从图 2 中可以推断 出调整装置 18 和弹簧元件 24 的结构, 也可以颠倒调整装置 18 和弹簧元件 24 的顺序。导向轮 8 的轮轴 20 以能够使其在箭头方向线性移动的方式支承在履带传动单元 6 的底盘框 架 3 上, 使得在轮轴 20, 22 之间的轮轴间距增大的情况下, 可以提高链条 12 的链条张力, 从 而能够适应链条的拉长。
调节装置 18 包括具有活塞 30 的活塞 - 气缸单元 28, 对其施加预定的操作压力以 产生活塞 30 的预定力。在该结构中, 活塞 30 的操作压力和操作力被校正到所需链条张力, 从而导致链条 12 在上部链上 15 产生所需松紧度。当向气缸 29 施加预设操作压力时, 活塞 30 保持向前移动, 直至活塞 30 的力与导向轮 8 因链条张力而产生的反作用力平衡, 或者直 至活塞 30 的力已经能够作用在链条上足够的时间。 为此, 在经过预定时间之后实现活塞 30 的锁定。
预加应力的弹簧元件 24 采用轮轴 20, 22 的永久可调间距作为基础能够在链条张 力通常短时间与操作相关地明显增大的情况下使轮轴之间的间距缩短。
为了防止在链条 12 上产生任何张力峰值, 导向轮 8 因而可以在调节装置 18 的方 向上克服弹簧元件 24 的弹簧力偏斜。
在向活塞 - 气缸单元 28 施加操作压力时, 如果活塞 30 已经达到活塞 30 的力由导 向轮 8 基本上相等的高反作用力抵销的端部位置, 或者已经达到链条 12 的预定松紧度, 或 者活塞 30 的力已经能够在足够的时间内作用在链条 12 上时, 则活塞 30 可以被锁定在锁定 装置 34 达到的端部位置。 当驱动轮 10 的轮轴 22 最终被安装在底盘框架 3 上时, 被紧固在底盘框架 3 上的 调节装置 18 的活塞 30 的位置的改变导致轮轴 20 和 22 之间的轮轴间距相应改变。
活塞 30 得到锁定的端部位置可以在每个工作轮次的开始得到重新调节, 或者还 可以在没有发现链条有任何不正常的拉长的情况下保持几个操作日。
例如通过观察链条 12 的上部链 15 的松紧度来发现链条的所述拉长。
根据优选实施方式, 设置成履带传动单元 6 的调节装置 18 的气缸 29 互连, 从而能 够在调节装置 18 间连通。这样能够在所有履带传动单元 6 的链条 12 上实现均匀磨损。
使履带传动单元 6 的所有气缸 29 并联连接产生蓄压器 (accumulator) 效果。
从图 3 中可以推断出, 可以额外并联连接作为额外蓄压器的蓄压器 36。蓄压器 36 使气缸 29 中的操作压力能够略微动态改变。任何压力峰值可以通过柔和方式得到均衡。
可选择的, 每个气缸 29 单独连接并且可以具有自身的蓄压器。
为了张紧一个或多个链条 12, 通过压力限制阀 40 从履带式车辆 1 的液压回路向活 塞 - 气缸单元 28 的气缸 29 提供预定和可选择的操作压力, 例如 30bar。该操作压力通过锁 定装置 34 被提供给相应的气缸 29, 其中包括 2/2 路定向阀的锁定装置 34 通过止回阀锁定 承压活塞或多个活塞 30 达到的端部位置。当因操作压力而产生的活塞 30 的力分别与驱动 轮和导向轮 8, 10 的轮轴 20, 22 之间或导向轮 8 和底盘框架 3 之间因链条张力而产生的反 作用力平衡时, 或在调节装置 18 施加力的预设时间延迟之后, 实现锁定。可以认识到所施 加的操作压力分别适合于所需链条张力, 或者上部链 15 上的链条 12 的所需松紧度, 并且压 力限制阀 40 由此得到调节。
活塞 30 是否达到端部位置可以采用适当的传感器进行监控, 或者通过使锁定装 置 34 致动的定时元件进行控制。
传感器 50, 52, 54, 56 例如能够分别测量气缸 29 中的压力或压力变化。例如在自
动化过程中, 还可以测量活塞 30 的力或者其位移以检测活塞 30 达到停止以使锁定装置 34 致动的时间。最后, 可以采用测距仪测量上部链 15 与底盘框架 3 之间的距离以检测是否已 经达到所需松紧度。在该过程中可以采用电容、 电感传感器或超声波传感器。
通过打开锁定阀 34、 闭合锁定阀 34 的操作压力的如下应用可选择的可以通过延 时电路 58 的可调节或受到调节的时间延迟自动发起。
锁定阀 34 具有在锁定位置与打开位置之间切换所述阀的螺管式磁铁 37。 为此, 螺 管式磁铁 37 可以通过控制器 35 致动, 控制器 35 可选择的从不同传感器接收控制信号。距 离传感器 50 可以与底盘框架 3 面对面地检测上部链 15 的松紧度。压力传感器 52 可以检 测气缸 29 中的压力或压力变化。力传感器 54 可以测量活塞力, 并且位移传感器 56 可以分 别测量活塞 30 的位置或其停止。
在适当的位置, 控制器 35 还可以采用所提出的传感器的组合来控制螺管式磁铁 37。
如果蓄压器 36 并联连接, 其还利用所需操作压力得到预加应力。优选当筑路机械 1 在平坦水平地面上时执行调节装置 18 的操作。
有利的是在开始链条张紧操作之前筑路机械 1 一直向前移动几米到几十米的距 离, 例如 30 米。