本發(fā)明整體涉及履帶式機器的動態(tài)反作用(recoil)事件,更具體地涉及一種用于伸縮式履帶輪架的集成履帶調(diào)整/反作用單元。
背景技術(shù):履帶式拖拉機是一種利用了導(dǎo)向輪反作用系統(tǒng)的機器,以便機器在地面上被操縱時更好地允許機器的履帶與遇到的可變載荷相互作用。通常的履帶系統(tǒng)可以包括通過履帶圍繞其安裝的履帶輪架總成支撐的前向?qū)蜉啞?dǎo)向輪通??梢员贿B接到可以在履帶輪架總成中前后滑動的軛上,以便對從履帶傳遞給導(dǎo)向輪的各種載荷作出反作用。接下來軛作用在當(dāng)導(dǎo)向輪和軛被推進履帶輪架總成時被壓縮的彈簧上。然后彈簧回推在軛和導(dǎo)向輪上,向它們未被干擾的操作構(gòu)型反作用。以往,反作用彈簧通常由重型機械彈簧組成。最近,如共有的美國專利7252349中所示的,氣體彈簧已經(jīng)被越來越廣泛的接受和使用。氣體彈簧相比于常規(guī)機械彈簧的優(yōu)勢在于它們可以通過在氣體彈簧中添加或移除氣體,如氮氣,來調(diào)整預(yù)載荷。專利’349所感興趣的還有教授包括反作用系統(tǒng)中位于軛和氣體彈簧之間的履帶張緊特征。特別是,可以將選定量的油脂填充進油脂體積中,來調(diào)整氣體彈簧和軛之間的有效距離,從而調(diào)整導(dǎo)向輪的前向位置,并因此調(diào)整圍繞履帶輪架總成安裝的履帶中的張力。雖然各種履帶輪架總成和與其關(guān)聯(lián)的反作用系統(tǒng)多年間表現(xiàn)良好,但仍有改進的空間,特別是在裝配、包裝和維修領(lǐng)域。例如,專利’349教授了一種用于履帶式拖拉機的反作用和調(diào)整系統(tǒng),其中反作用系統(tǒng)的各個部件被單獨地附接在履帶輪架外殼中。這種結(jié)構(gòu)可以使裝配更加笨重,并且會導(dǎo)致與從導(dǎo)向輪通過軛、通過張力調(diào)整系統(tǒng)最終到達反作用氣體彈簧的力線相關(guān)聯(lián)的可能偏差補償策略。共有的美國專利申請公開2009/0200862示出了另一種漸進式改進,其中導(dǎo)向輪反作用和履帶調(diào)整裝置是獨立的單元,其在履帶式機器制造時作為組裝單元被預(yù)組裝并安裝在履帶輪架中。在這種設(shè)計中,單元的遠端支承在由履帶輪架的內(nèi)表面限定的插座中,而軛端通過圍繞反作用軸的一些緊固件被支撐并附接在履帶輪架的隔板上。雖然這種設(shè)計已經(jīng)示出了很大的應(yīng)用前景,但仍有改進的空間,尤其是關(guān)于包裝、維修、安裝、成本和性能。本發(fā)明指向關(guān)于機器的反作用系統(tǒng)的一種或多種包括但不限于裝配、包裝和維修的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:一方面,集成履帶調(diào)整/反作用單元包括被接收在履帶調(diào)整缸孔口中的蓄能模塊。蓄能模塊包括安裝在中空缸相對端的氣塞和反作用止擋,并且還包括可滑動地接收在中空缸中的反作用活塞。反作用止擋限定穿過其中的油道,并且包括第一止擋表面。反作用活塞被截留以便在中空缸的第一止擋表面和第二止擋表面之間接觸運動。履帶調(diào)整缸包括后框架接觸表面,中空缸具有前框架接觸表面。中空缸、反作用活塞和氣塞限定氣體體積。履帶調(diào)整缸、中空缸、反作用止擋和反作用活塞限定油體積。反作用活塞響應(yīng)于氣體體積內(nèi)的氣體壓力朝著第一止擋偏置。另一方面,履帶式機器包括機身,機身具有伸縮式履帶輪架,其包括沿反作用線可滑動地接收在后履帶輪架的前履帶輪架。導(dǎo)向輪被安裝在前履帶輪架中。履帶圍繞伸縮式履帶輪架安裝,與導(dǎo)向輪接觸。集成履帶調(diào)整/反作用單元可操作地安裝在前履帶輪架和后履帶輪架之間。集成履帶調(diào)整/反作用單元限定通過反作用活塞與氣體體積分離的油體積。反作用活塞響應(yīng)于前履帶輪架運動進入后履帶輪架的反作用事件沿著反作用線更靠近導(dǎo)向輪運動。又一方面,操作履帶式機器的方法包括通過圍繞伸縮式履帶輪架運動履帶來運動機器。伸縮式履帶輪架的前履帶輪架響應(yīng)于反作用力運動進入后履帶輪架中。前履帶輪架的運動通過壓縮位于前履帶輪架和后履帶輪架之間的集成履帶調(diào)整/反作用單元而受到抵制。壓縮步驟包括朝著安裝在前履帶輪架上的導(dǎo)向輪運動反作用活塞。附圖說明圖1為根據(jù)本發(fā)明的履帶式機器的側(cè)視圖;圖2為安裝實施例中伸縮式履帶輪架的側(cè)面剖視圖;圖3為經(jīng)過全反作用狀態(tài)下的圖2中的伸縮式履帶輪架的側(cè)面剖視圖;圖4為伸縮式履帶輪架在全調(diào)整構(gòu)型下的側(cè)面剖視圖;圖5為通過圖2中伸縮式履帶輪架的進出開口觀察的用于集成履帶調(diào)整/反作用單元的油閥的透視圖;圖6為圖5中進出開口的放大視圖;圖7為圖2中集成履帶調(diào)整/反作用單元的透視剖面圖;和圖8為圖3中集成履帶調(diào)整/反作用單元在全反作用狀態(tài)下的透視剖面圖。具體實施方式首先參照附圖,履帶式機器10包括由圍繞伸縮式履帶輪架12安裝的履帶17支撐的機身11。伸縮式履帶輪架12包括沿反作用線15可滑動地接收在后履帶輪架14中的前履帶輪架13。履帶17圍繞伸縮式履帶輪架12運動,與安裝在前履帶輪架13中的導(dǎo)向輪16接觸。集成履帶調(diào)整/反作用(ITAR)單元30安裝在前履帶輪架13與后履帶輪架14之間。履帶式機器10是典型的,因為它包括液壓操作工具,在這種情況下,是由發(fā)動機19間接供能并由操作員控制臺18控制的鏟20和松土機21。ITAR單元30通過反作用活塞36限定與氣體體積45分離的油體積46。氣體體積45被適當(dāng)?shù)臍怏w,例如氮氣,以預(yù)先確定的氣壓填充,以便用作氣動彈簧來偏置反作用活塞36與反作用止擋35接觸。在反作用事件期間,反作用活塞36響應(yīng)于前履帶輪架13運動進入后履帶輪架14的反作用事件沿著反作用線15更靠近導(dǎo)向輪16運動。例如,圖2示出了反作用事件之前的伸縮式履帶輪架12,圖3示出了反作用活塞36被運動一活塞行程距離65的在全反作用狀態(tài)下的同一框架,活塞行程距離65大于反作用距離。具體參照圖5-8,ITAR單元30包括限定孔口39的履帶調(diào)整缸31,并包括與后履帶輪架14的接觸表面25接觸的后框架接觸表面40。ITAR單元也包括被接收在履帶調(diào)整缸31的孔口39中的蓄能模塊32。蓄能模塊32包括分別安裝在中空缸33的相對端37和38的氣塞34和反作用止擋35,反作用活塞36被可滑動地接收在中空缸33中。前履帶輪架13包括在內(nèi)表面24上靠抵在中空缸33的前框架接觸表面44的環(huán)形肩23。從而,沿著反作用線15作用的反作用力被從前履帶輪架13的內(nèi)表面24上的環(huán)形肩23傳遞到中空缸33的外部的環(huán)形肩48。然后反作用力被從ITAR單元30的端部47傳遞到后履帶輪架14的接觸表面25。雖然不是必需的,但在示例的實施方案中,ITAR單元30未被附接到但是被截留在伸縮式履帶輪架12的內(nèi)部。也就是說,在示例實施方案中沒有緊固件將ITAR單元30附接到伸縮式履帶輪架12上。然而,本發(fā)明考慮并包括附接到周圍履帶輪架上的ITAR單元。油體積46由履帶調(diào)整缸31、中空缸33、反作用止擋35和反作用活塞36限定。油體積46的一部分是通過反作用止擋35限定的油路41。在反作用事件期間,油運動經(jīng)過油路41,作用于反作用活塞36上。氣體體積45由可以包括充氣閥的氣塞34、反作用活塞36和中空缸33限定。氣體體積45中的氣體壓力偏置反作用活塞36與位于反作用止擋35一側(cè)的第一止擋表面42接觸。在完全反作用狀態(tài)下,反作用活塞36會運動到與在中空缸33的內(nèi)表面上的可以是環(huán)形肩49的第二止擋表面43接觸的位置。在示例實施方案中,ITAR單元30的后框架接觸表面40限定履帶調(diào)整缸31的一端47。前框架接觸表面可以是在中空缸33上的環(huán)形肩48。最后,用于反作用活塞36的第二止擋表面可以是成形于中空缸33的內(nèi)部上的環(huán)形肩49。盡管可以布置在其它地方,履帶調(diào)整缸31可以包括后向面59,穿過后向面59形成多個通道用來安裝閥。特別是,壓力釋放閥50、放泄閥51和注入閥52可被定位在履帶調(diào)整缸31的后向面59處。在這個位置,ITAR單元30的后端61位于通過后履帶輪架14的進出開口60的下方。因此,技術(shù)人員可以接近閥50-52,從而可以使用放泄閥51從油體積46中排出氣體,或者通過注入閥52向油體積46中添加油或脂。圖4示出了在向油體積46中添加了最大額定量的油或脂后的伸縮式履帶輪架12,向履帶17提供了額外的張力。為了更好地從油體積46隔離氣體體積45,第一滑動密封件53可以被定位在履帶調(diào)整缸31的內(nèi)表面54和中空缸33的外表面55之間。第二滑動密封件56可以被定位在中空缸33的內(nèi)表面57和反作用活塞36的側(cè)表面58之間。ITAR單元優(yōu)選是在安裝進伸縮式履帶輪架12之前預(yù)裝配成獨立單元。在裝配中,ITAR單元可以滑動進入前履帶輪架13中。然后,此組件滑動進入后履帶輪架14中,直到接觸端40與后履帶輪架14的接觸表面25接觸。工業(yè)實用性本發(fā)明潛在地應(yīng)用于需要被配備來經(jīng)受動態(tài)反作用事件的任何履帶式機器中。本發(fā)明具體應(yīng)用于履帶式拖拉機中,特別是采用伸縮式履帶輪架的大型履帶式拖拉機。最后,本發(fā)明可以通常應(yīng)用于在反作用事件期間采用既可調(diào)整履帶張力也可抵抗反作用力的單一單元的履帶式機器。再參照附圖,操作履帶式機器10的方法可以包括通過圍繞伸縮式履帶輪架12運動履帶17來運動機器。前履帶輪架13響應(yīng)于反作用力運動進入伸縮式履帶輪架12的后履帶輪架14。該運動被壓縮在前履帶輪架13和后履帶輪架14之間的ITAR單元30抵抗。在壓縮步驟期間,反作用活塞36朝著被安裝在前履帶輪架13上的導(dǎo)向輪16運動。反作用事件后,作用于反作用活塞36的一側(cè)上的壓縮氣體使前履帶輪架13相對于后履帶輪架14返回到初始位置,反作用活塞36將返回與反作用止擋35上的第一止擋表面42接觸。以周期性間隔,可以通過注入閥52向ITAR單元30的油體積46添加油或油脂使ITAR單元30延長來調(diào)整履帶17中的張力,注入閥52可以采用典型的油脂添加嘴的形式。也就是說,技術(shù)人員可以打開位于ITAR單元30的后端61上方的進出開口60,并向油體積46添加適量的油脂以提供履帶17中所需的張力。在極少數(shù)情況下,壓力釋放閥50可以響應(yīng)于反作用活塞36與第二止擋表面43的接觸和油體積46中的壓力超過閥開啟壓力而打開以允許油從ITAR單元30的油脂體積中逸出。本發(fā)明示出了具有低部件數(shù)量和使用了少數(shù)常備組件的ITAR單元,包括但不限于閥50-52、氣塞34、反作用活塞36,或許還有反作用止擋35。履帶調(diào)整缸31和中空缸33可以由合適的合金采用本領(lǐng)域已知的鍛造方法制造。示例的設(shè)計不僅減少了部件數(shù)量,還相對于用于圖1所示類型的大型履帶式拖拉機(例如卡特彼勒D10)的在先盤簧設(shè)計減小了大量重量。因此,本發(fā)明的ITAR單元可以逐步降低成本,并同時提高經(jīng)受偶爾或頻繁的動態(tài)反作用事件的履帶式機器中的性能。但是應(yīng)當(dāng)理解的是,上面的描述僅僅旨在說明目的,而并非旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。因此,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以意識到本發(fā)明的其它方面可以通過對附圖、公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求的研究中獲得。