履带调节系统 |
|||||||
| 申请号 | CN201720675687.8 | 申请日 | 2017-06-12 | 公开(公告)号 | CN206856822U | 公开(公告)日 | 2018-01-09 |
| 申请人 | 卡特彼勒公司; | 发明人 | M·B·格兰特; T·A·索尔森; | ||||
| 摘要 | 本实用新型提供了一种 履带 调节系统，用于调节机器的底盘系统的履带，底盘系统包括驱动 链轮 和 惰轮 。履带调节系统包括靠近履带的一部分设置的 传感器 模 块 。传感器模块产生指示履带的部分中的松弛的 信号 。调节器组件联接到惰轮，并且调节惰轮相对于驱动链轮的 位置 。 控制器 联接到传感器模块和调节器组件。控制器接收指示履带的部分中的松弛的信号。控制器将松弛与预定范围进行比较。如果履带的部分中的松弛位于预定范围之外，则控制器通过调节器组件改变履带的部分中的张 力 。本实用新型履带调节系统提供实时反馈控制，用于动态地改变履带的该部分中的 张力 ，使履带的张力始终处于预定的范围，以保障履带在良好的工作状态下运行。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种履带调节系统，用于调节机器的底盘系统的履带，所述底盘系统包括驱动链轮和惰轮，其特征在于包括： |
||||||
| 说明书全文 | 履带调节系统技术领域[0001] 本实用新型涉及机器的底盘系统，更具体地，涉及调节机器的底盘系统的履带。 背景技术[0002] 诸如履带式推土机等机器被用于执行各种操作。通常，机器包括底盘组件以在各种不同的地形上（诸如，沙子表面、泥浆表面或任何其它不平坦的表面）推进机器。底盘组件包括各种部件，诸如，履带、驱动链轮、惰轮、承载滚轮和履带滚轮框架弹簧。在机器运行期间，驱动链轮和惰轮之间的履带的一部分可能松弛。可以将松弛定义为履带中的欠张力状态或过张力状态，这导致推动机器的动力传递效率降低。此外，在机器的运行期间，由于履带内吸入土壤/碎屑，使底盘组件的各种部件的磨损，导致部件卡住或松动现象，履带张力可能会变化。在履带内卡住的情况下，可能存在履带内部接头的过度载荷，这又可能导致履带本身的额外磨损。另一方面，在履带松动的情况下，履带可能容易从承载滚轮脱轨（引起履带和框架中的过度应力，并导致履带中的磨损）。或者，履带还可以使驱动链轮跳动，导致随后与驱动轮接合的接头承受大的冲击载荷，这可能导致驱动链轮齿和/或履带接头的磨损和断裂。 [0003] 目前，许多技术可用于防止驱动链轮和惰轮之间的松弛。例如，可以通过向履带弹簧调节机构添加润滑脂来对履带进行调节。通常，周期性清理底盘组件。这种技术由于磨损而需要必要的调节，但是对于来自磨损的履带张力的影响往往较慢。此外，只能每周或每天进行调节。因此，当履带吸入材料时，这可能需要非常快速地进行调节，即在几分钟或更短的时间内，这种技术可能不能有效地控制张力。在另一示例中，可以通过使用实时压力调节机构来对履带进行调节。实时压力调节机构需要检测大压力测量的小差异，并且需要准确和精确校准/过滤的系统。结果，这样的技术可能是昂贵的，并且可能不能及时地调节履带中的松弛。 [0004] 美国专利号为9,169,623的专利描述了履带式机器的磨损监测系统。磨损监测系统包括至少第一半径传感器，其配置为产生指示至少一个惰轮的半径变化的第一信号。磨损监测系统包括位移传感器，其配置为产生指示履带张紧致动器的位移变化的第二信号。磨损监测系统包括与第一半径传感器和位移传感器通信的控制器。控制器配置为基于第一和第二信号来确定由至少一个惰轮引导并由履带张紧致动器张紧的履带链节的磨损。此外，磨损监测系统可能由于磨损而进行调节，但是对于来自磨损的履带张力的影响往往较慢。此外，只能每周或每天进行调节。然而，当履带吸收材料时，这可能需要非常快速地进行调节，即在几分钟或更短的时间内，这种类型的磨损监测系统可能不会有效的控制张力。 [0005] 然而，已知的解决方案在控制机器的履带中的松弛方面可能不是高效和节省成本的。因此，需要与设置成与机器相关联的改进的履带调节系统。实用新型内容 [0006] 在本实用新型的一个方面，提供了一种履带调节系统，用于调节机器的底盘系统的履带，底盘系统包括驱动链轮和惰轮。履带调节系统包括靠近履带的一部分设置的传感器模块。传感器模块配置为产生指示履带的部分中的松弛的信号。调节器组件联接到惰轮。调节器组件构造成调节惰轮相对于驱动链轮的位置。控制器联接到传感器模块和调节器组件。控制器配置为接收指示履带的部分中的松弛的信号。控制器配置为将履带的部分中的松弛与预定范围进行比较。如果履带的部分中的松弛位于预定范围之外，则控制器被配置成通过调节器组件改变履带的部分中的张力。 [0007] 所述传感器模块包括多个传感器，所述传感器模块的每个传感器产生指示相应的传感器前面出现的所述履带的部分的信号。 [0008] 所述传感器模块包括单个传感器，所述单个传感器配置为产生指示所述履带的部分与所述传感器模块的距离的信号。 [0009] 所述传感器模块沿着所述履带的部分的长度定位。 [0010] 所述传感器模块垂直于所述底盘系统的水平框架构件定位。 [0011] 所述控制器还配置为提供所述履带的部分中的松弛的通知。 [0012] 多个所述传感器模块位于靠近所述履带的对应位置处。 [0013] 本实用新型中的履带调节系统通过控制惰轮的运动位置来调节履带的该部分中的张力。因此，履带调节系统提供实时反馈控制，用于动态地改变履带的该部分中的张力，使履带的张力始终处于预定的范围内，以保障履带在良好的工作状态下运行。 附图说明[0015] 图1是根据本实用新型的构思的示例性机器的侧视图； [0016] 图2是图1的机器的底盘系统的侧视图，示出了根据本实用新型的构思的履带的一部分中的欠张力状态；以及 [0017] 图3是图1的机器的底盘系统的侧视图，示出了根据本公开的构思的履带的部分中的过张力状态。 具体实施方式[0018] 参考图1，示出了示例性机器10。机器10包括设置在机器10的第一端14的裂土工具12。裂土工具12用于撕裂操作，诸如但不限于裂开硬化的地面或分解岩层。裂土工具12联接到裂土机框架组件16。此外，机器10包括联接到裂土机框架组件16的第一液压缸18和联接到裂土工具12的第二液压缸20。 [0019] 机器10还包括操作员驾驶室22和发动机组件24。发动机组件24设置在机器10的第二端26，并且包括配置为向机器10提供动力的发动机（未示出）。此外，机器10包括底盘系统28。底盘系统28包括通过驱动链轮32由发动机驱动的履带30。履带30包括通过销36端对端连接的多个链节34。履带30绕在驱动轮32和轮38上。在附图中，为了示例的目的，仅示出了单个履带30和单个驱动轮32，而不脱离本实用新型的范围。底盘系统28的设计可以变化并且不限于这里描述的。机器10还可以包括其他组件，为了简单起见，图1中未标记。对于本领域技术人员显而易见的是，图1所示的机器10是履带式推土机。然而，机器10可以是任何其他履带式机器，诸如但不限于履带式装载机、坦克、铺管机、摊铺机、地下采矿设备、电动铲土铲、液压挖掘铲斗和挖掘机，而不脱离本实用新型的范围。应该注意的是，考虑到挖掘时更紧密的履带30为机器10提供更稳定的平台，因此可调节履带系统对挖掘机和液压矿铲是有利的。因此，可调节履带系统可以在行进时松开履带30以减少对履带30的磨损，并且此后一旦机器10停止就拉紧履带30以增加机器10的稳定性。 [0020] 参考图2，履带调节系统40包括靠近履带30的一部分设置的传感器模块42。在实施例中，履带调节系统40还可以包括位于靠近履带30的相应位置的多个传感器模块42。传感器模块42配置为产生指示履带30的部分中的松弛的信号。当驱动链轮32驱动履带30时，由驱动链轮32施加的扭矩导致履带30的部分中的松弛，特别是在推进阻力增加的情况下。履带30的该部分可以包括位于驱动链轮32和惰轮38之间的履带30的链节34，使得履带30的该部分不与机器10的工作表面接触。本文中使用的术语“松弛”是指履带30的部分中的欠张力状态或过张力状态。可以将松弛量化为可以指示履带30的部分中的欠张力状态、履带30的部分中的过张力状态或可接受的张力条件中的任何一个的数值或数字。 [0021] 传感器模块42包括多个传感器44，传感器模块42的每个传感器44产生指示相应传感器44前面出现的履带30的部分的信号。应当注意，传感器模块42包括线性布置的多个传感器44，诸如但不限于接近传感器、松弛传感器、位移传感器、涡流传感器和顺磁传感器，使得传感器模块42定位成垂直于底盘系统28的水平框架构件46。或者，传感器模块42包括配置为产生指示履带30的部分与传感器模块42的距离的信号的单个传感器。传感器模块42可以是沿着X方向垂直设置并垂直于水平框架构件46的单个传感器。应当注意，在另一个实施例中，传感器模块42可以在履带30的上方或履带30的下方沿履带30的一部分的长度平行设置，而不脱离本实用新型的范围。 [0022] 如果传感器模块42检测到履带30的部分与驱动链轮32和惰轮38之间的履带30的预定位置的偏差，则传感器模块42产生指示履带30的部分中松弛的信号。预定路径可以是履带30在机器10移动时横穿的理论直线路径，或者允许履带30中可接受的松弛的曲线路径。应当注意，可以在驱动链轮32和惰轮38之间的不同位置处设置多于一个的传感器模块42。对于本领域技术人员显而易见的是，上述传感器模块42中的传感器44仅用于解释的目的，而不脱离本实用新型的范围。 [0023] 履带调节系统40还包括联接到惰轮38的调节器组件48。调节器组件48构造成调节惰轮38相对于驱动链轮32的位置。调节器组件48的详细描述在本文下面描述。此外，履带调节系统40包括联接到传感器模块42和调节器组件48的控制器50。控制器50配置为从传感器模块42接收指示履带30的部分中的松弛的信号。在接收到指示履带30的部分中的松弛的信号之后，控制器50配置为将履带30的该部分中的松弛与预定范围进行比较。在一个实施例中，预定范围可以指示履带30的部分中的松弛的可接受值。可以在不脱离本实用新型的范围的情况下，基于历史数据来确定预定范围，可以从与机器10相关联的报告、外部源或存储库获得。 [0024] 基于该比较，控制器50确定履带30的部分中的松弛是否在预定范围内或超出预定范围。应当注意，如果履带30的部分中的松弛位于预定范围之外，则控制器50构造成通过调节器组件48改变履带30的部分中的张力。如果履带30的部分位于预定范围之外，则履带30的部分可能处于欠张力状态或过张力状态。参考图2，在履带30的部分中的欠张力状态期间，履带30的部分中的松弛大于预定范围。或者，如果履带30的部分中的松弛小于预定范围，则可能发生欠张力状态，而不脱离本实用新型的范围。 [0025] 作为示例，如果预定范围是2-5个单位，并且履带30的该部分中的松弛具有6个单位的值，则履带30的该部分被识别为处于欠张力状态。如果履带30的部分处于欠张力状态，则与其可接受的位置相比，履带30的该部分可能下降到更靠近水平框架构件46。控制器50被配置提供履带30的部分中松弛的通知。输出设备（即显示器或仪表）可以显示履带30中的当前松弛。在一个实施例中，机器10的操作者可以在履带30紧致/松动的情况下通过致动履带调节系统40手动地控制松弛。操作者可以操作张力增加按钮或张力减小按钮来逐渐地及手动地控制履带30中的松弛。为了调节履带30的部分中的张力，控制器50发送用于致动阀52的信号。阀52可以是单向电动/液压阀或双向电动/液压阀。以允许流体通过调节器组件 48的第一室54的方式致动阀52。此外，调节器组件48包括液压活塞56和履带滚轮框架弹簧 58。液压活塞56可以是单向液压活塞或双向液压活塞。应当注意，调节器组件48的第一室54中的流体的压力的增加在第一方向Y推动液压活塞56。液压活塞56然后推动第一活塞60，第一活塞60又推动履带滚轮框架弹簧58。履带滚轮框架弹簧58然后推动第二活塞62以沿第二方向Z推动惰轮38，从而调节履带30的该部分中的张力。第二方向Z平行于第一方向Y。 [0026] 在另一种情况下，履带30的一部分可能处于过张力状态。参考图3，示出了在履带30的部分中受到过张力状态的机器10的底盘系统28。如果履带30的部分处于过张力状态，则履带30的部分与其可接受位置相比远离水平框架构件46移动。因此，在履带30的部分中的过张力状态期间，履带30的该部分中的松弛可以具有小于预定范围的值。作为示例，如果预定范围为2-5个单位，并且履带30的部分中的松弛为1个单位，则履带30的该部分中的过张力状态可由控制器50识别。或者，如果履带30的部分中的松弛大于预定范围，则可能发生过张力状态，而不脱离本实用新型的范围。 [0027] 此外，为了调节履带30的部分中的张力，控制器50发送用于致动阀52的信号。以允许流体通过调节器组件48的第二室64的方式致动阀52。应该注意，第二室64中的流体的压力的增加在第三方向Y1推动液压活塞56。此外，液压活塞56推动第一活塞60，然后第一活塞60推动履带滚轮框架弹簧58。履带滚轮框架弹簧58然后推动第二活塞62以沿着第四方向Z1推动惰轮38，从而调节履带30的该部分中的张力。第三方向Y1平行于第四方向Z1。 [0028] 应当注意，上述控制器50可以实现为单个微处理器或多个微处理器。许多可商购的微处理器可配置为执行控制器50的功能。应当理解，控制器50可以容易地实现在能够控制许多机器10功能的通用机器微处理器中。控制器50可以包括存储器、辅助存储设备、处理器以及用于运行应用的任何其它组件。各种其他电路可以与控制器50相关联，诸如电源电路、信号调节电路、螺线管驱动器电路和其它类型的电路。对于本领域技术人员显而易见的是，以上描述的控制惰轮38的运动以调节履带30的部分中的张力仅是为了说明的目的。通过调节器组件48改变履带30的部分中的张力的部件和方法可以与本文所描述的不同。 [0029] 工业实用性 [0030] 本实用新型提供了用于动态调节机器10的底盘系统28的履带30的部分中的张力的履带调节系统40。履带调节系统40是具有简化结构的履带张力调节系统。履带调节系统40识别履带30的部分中的任何欠张力状态和过张力状态。因此，履带调节系统40通过控制惰轮38的运动来调节履带30的该部分中的张力。因此，履带调节系统40提供实时反馈控制，用于动态地改变履带30的该部分中的张力。 [0031] 此外，履带调节系统40可以减少或防止由履带30中的过大或较小的张力引起的机器10的突然加速和减速。此外，履带调节系统40防止底盘系统28和履带30的各种部件的磨损和断裂。此外，履带调节系统40是用于调节机器10的底盘系统28的履带30中的张力的有效的、节省成本的和准确的解决方案。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈