專利名稱：張緊裝置、設(shè)置有該張緊裝置的履帶及工程機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種張緊裝置、及設(shè)置有該張緊裝置的履帶、及設(shè)置該履帶的工程機(jī)械。
背景技術(shù)：
液壓挖掘機(jī)的履帶張緊裝置用于在行走過程中調(diào)節(jié)履帶的松緊程度，使履帶保持在一定的張緊力范圍內(nèi)工作，當(dāng)受到?jīng)_擊時，起到緩沖作用，防止履帶行走機(jī)構(gòu)零件過載，并能夠減小履帶振跳。因此，在設(shè)計履帶行走機(jī)構(gòu)時，履帶必須要有合適的張緊度，張緊度過大會增加履帶銷與銷套以及各軸承間的摩擦力，加快磨損。反之，張緊度過小會引起履帶振跳，降低行駛穩(wěn)定性，在轉(zhuǎn)彎或倒退過程中甚至引起履帶脫軌。履帶張緊裝置有多種形式，目前應(yīng)用最為廣泛的是液壓張緊裝置，由液壓張緊部和彈性緩沖部兩部分組成，這兩部分互相獨立。液壓張緊裝置通過向液壓缸體內(nèi)注入油脂，以調(diào)節(jié)張緊裝置的伸長量，來達(dá)到履帶的張緊和放松功能。履帶在運行中受到?jīng)_擊，沖擊力的變化使彈性緩沖部不斷地伸縮，起到緩沖的作用。然而，現(xiàn)有的履帶張緊裝置存在以下的技術(shù)問題:I)傳統(tǒng)的履帶張緊裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高；2)液壓張緊部需要注入油脂來張緊履帶，容易發(fā)生漏油故障；3)消耗油脂資源，浪費資源，不夠環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出一種結(jié)構(gòu)簡單成本低廉的張緊裝置，能夠有效實現(xiàn)張緊和緩沖功能。本發(fā)明還提供一種設(shè)置有該張緊裝置的履帶及工程機(jī)械，能夠有效實現(xiàn)履帶的張緊及緩沖功能。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一方面，本發(fā)明提供了一種張緊裝置，該張緊裝置包括:缸體、及一端位于所述缸體內(nèi)另一端伸出所述缸體的活塞桿；其中，所述缸體的第一端連接有缸蓋，第二端設(shè)置有氣嘴；所述活塞桿穿設(shè)于缸蓋；所述缸體的第二端與所述活塞桿的活塞形成有氣壓緩沖部。進(jìn)一步地，上述裝置中，所述活塞桿設(shè)置有用于限制其伸縮范圍的限位部。進(jìn)一步地，上述裝置中，所述限位部包括:所述活塞桿伸出所述缸體的一端設(shè)置的擋塊；所述活塞桿在位于所述缸體的有桿腔一側(cè)的底部設(shè)置有限位臺階。進(jìn)一步地，上述裝置中，所述限位部包括:所述活塞桿的桿體上開設(shè)的限位槽。進(jìn)一步地，上述裝置中，所述氣壓緩沖部為氣囊，所述氣囊與所述氣嘴連接。進(jìn)一步地，上述裝置中，所述氣囊外周配設(shè)有支承體，所述支承體為波紋管狀。進(jìn)一步地，上述裝置中，所述缸蓋安裝有防塵圈和/或第一耐磨環(huán)；和/或，所述活塞桿的活塞上安設(shè)有第二耐磨環(huán)。
進(jìn)一步地，上述裝置中，所述缸體安裝有第一密封圈；和/或，所述活塞桿的活塞上安設(shè)有第二密封圈。本發(fā)明的張緊裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。本發(fā)明的張緊裝置通過氣體的可壓縮性，起到緩沖和張緊的功能，采用的工作介質(zhì)是空氣，可循環(huán)利用。另一方面，本發(fā)明還提供一種履帶，該履帶設(shè)置有上述任一種張緊裝置。由于上述張緊裝置具有如上的技術(shù)效果，該履帶也具有上述的技術(shù)效果，此處不再贅述。又一方面，本發(fā)明還提供一種工程機(jī)械，該工程機(jī)械設(shè)置有上述任一種履帶。由于上述設(shè)置由于該張緊裝置的履帶具有如上的技術(shù)效果，設(shè)置有該履帶的工程機(jī)械也具有上述的技術(shù)效果，此處不再贅述。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1為本發(fā)明張緊裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明張緊裝置實施例中氣囊體積最大時的示意圖；圖3為本發(fā)明張緊裝置實施例中氣囊體積最小時的示意圖。附圖標(biāo)記說明I擋塊2防塵圈3第一耐磨環(huán)4缸體5氣嘴6氣囊7支承體8第二耐磨環(huán)9缸蓋10 活塞桿11 限位臺階
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相
互組合。本發(fā)明的基本思想在于:設(shè)計一種氣壓式張緊裝置，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。優(yōu)選采用氣囊作為緩沖裝置，并在氣囊外安裝支承體，能夠有效避免活塞桿在往復(fù)運動中對氣囊的磨損。下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的各優(yōu)選實施例作進(jìn)一步說明:參照圖1至圖3，其示出了本實施例的張緊裝置，該張緊裝置為氣壓式張緊裝置，包括:缸體4、活塞桿10和氣壓緩沖部。其中，缸體4的第一端連接有缸蓋9，第二端設(shè)置有氣嘴5?；钊麠U10的一端位于缸體4內(nèi)，另一端伸出缸體4,并穿設(shè)于缸蓋9。缸體4的第二端與活塞桿10的活塞形成有氣壓緩沖部。本實施例中，張緊裝置的結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。與現(xiàn)有采用彈性緩沖結(jié)構(gòu)的張緊裝置相比，本實施例的張緊裝置通過氣體的可壓縮性，起到緩沖和張緊的功能，成本低廉。并且，本實施例采用的工作介質(zhì)是空氣，可循環(huán)利用，相比油脂等介質(zhì)而言，可謂是取之不盡，用之不竭。進(jìn)一步來講，上述實施例中，活塞桿10設(shè)置有用于限制其伸縮范圍的限位部。通過限位部對活塞桿10的行程進(jìn)行限位，這樣，一方面限制活塞桿10全部伸出缸體造成裝置的損壞及危險，另一方面限制活塞桿10過分壓入損壞氣壓緩沖部，例如儲氣氣囊6及支承體7。在一優(yōu)選實施例中，所述限位部包括:擋塊I和限位臺階11，如圖1所示，擋塊I設(shè)置于活塞桿10伸出所缸體4的一端，限位臺階11設(shè)置于活塞桿10在位于缸體4的有桿腔一側(cè)的底部。本實施例中，活塞桿10可采用階梯軸形式?？蛇x的是，上述實施例中，所述限位部包括:活塞桿10的桿體上開設(shè)的限位槽。通過限位槽限定活塞桿10的伸縮范圍。本實施例中，活塞桿10可采用直軸形式。需要說明的是，上述各實施例中，所述伸縮范圍可根據(jù)履帶的節(jié)距進(jìn)行確定。履帶在運行中受到外界沖擊，沖擊力的變化使腔體內(nèi)氣體壓縮，將沖擊能量轉(zhuǎn)化為壓力勢能，起到緩沖的作用，壓縮行程受到限位塊的限制，防止氣體壓縮過度對氣囊及支承體造成破壞。當(dāng)沖擊消退時，氣體膨脹推動活塞桿使引導(dǎo)輪張緊履帶，恢復(fù)到正常的張緊力。該氣壓式張緊裝置適合于履帶驅(qū)動式工程機(jī)械的各種復(fù)雜工況。在一優(yōu)選實施例中，所述氣壓緩沖部為氣囊6，氣囊6與氣嘴5連接。本實施例中，通過氣嘴5向氣囊6內(nèi)充入氣體，通過對氣囊6內(nèi)氣體壓強(qiáng)的調(diào)節(jié)來控制張緊力的大小。需要強(qiáng)調(diào)的是，本實施例采用氣囊6密封氣體，其密封性好、無泄露、動作靈敏。此處，對氣壓式履帶張緊裝置的氣壓緩沖部的工作原理進(jìn)行說明:氣囊6內(nèi)氣體壓強(qiáng)為P，活塞桿10的橫截面積S，活塞桿10受到氣體的壓力為氣囊6內(nèi)氣體壓強(qiáng)與活塞桿10橫截面積之積，即F=P*S。根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體在P〈20MPa，在溫度不變的條件下，有如下氣體方程近似成立:氣體壓縮前和壓縮后存在PciVci=P1V1，進(jìn)而可以得到=P1=PtlVcZV115其中:P0—保證履帶張緊的初始壓強(qiáng)，單位MPa ；P1+受沖擊載荷后的壓強(qiáng)，單位MPa ；V0-履帶張緊時的初始容積，單位mm3 ;V1-受沖擊載荷后的容積，單位mm3。從上述公式可以得到，在履帶受到外界沖擊力的作用下，腔體內(nèi)氣體體積被壓縮，體積V減少，同時活塞桿受到較大的推力P。
這樣，張緊裝置工作時，根據(jù)計算的壓強(qiáng)值向氣囊中預(yù)充氣至保證履帶張緊的初始壓強(qiáng)，當(dāng)履帶鏈因銷軸和銷孔磨損而伸長并導(dǎo)致腔體內(nèi)的壓強(qiáng)變小時，可通過氣嘴5向氣囊6中補(bǔ)充氣體，以補(bǔ)償履帶鏈伸長的影響。在另一優(yōu)選實施例中，氣囊6外周配設(shè)有支承體7。由于支承體7的保護(hù)，在活塞桿10的往復(fù)運動過程中氣囊6不易發(fā)生磨損。本實施例中，支承體7的耐磨性好、強(qiáng)度高。例如，本實施例的支承體7可采用波紋管狀的耐磨性材料制成，從而有效保護(hù)氣囊6不受到磨損。在一可選實施例中，缸蓋9安裝有防塵圈2和/或第一耐磨環(huán)3。在另一可選實施例中，活塞桿10的活塞上安設(shè)有第二耐磨環(huán)8。在一優(yōu)選實施例中，缸蓋9安裝有防塵圈2及第一耐磨環(huán)3，并且，活塞桿10的活塞上安設(shè)有第二耐磨環(huán)8。需要指出的是，可與上述實施例中采用氣囊作為氣壓緩沖部替換的是，本實施例中，氣體密封通過在缸體4和/或活塞桿10上設(shè)置密封。例如:缸體4安裝有第一密封圈；和/或，活塞桿10的活塞上安設(shè)有第二密封圈。下面參照圖2和圖3，結(jié)合一優(yōu)選實施例對本發(fā)明的張緊裝置做進(jìn)一步說明:如圖2和圖3所示，其分別示出了為了解決上述技術(shù)問題，本實施例提供一種氣壓式履帶張緊裝置，解決傳統(tǒng)張緊裝置容易漏油、不夠環(huán)保、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。本實施例中，氣壓式履帶張緊裝置可以通過控制腔體內(nèi)氣體的壓力使履帶張緊和放松。張緊裝置的張緊部分和氣壓緩沖部分同在一個缸體4內(nèi)，例如:本實施例中，張緊部分的功能可由缸體4及活塞桿10實現(xiàn)，氣壓緩沖部分可采用在缸體4內(nèi)放置的支承體7及氣囊6實現(xiàn)，氣囊6與氣嘴5相連，缸體4的前端與缸蓋9用螺栓連接，活塞桿10放置在缸體4內(nèi)，活塞桿10底部帶有限位臺階，活塞桿10中部設(shè)置有擋塊1，活塞桿10的頭部與引導(dǎo)輪相連，缸體4設(shè)置有氣嘴的一端與驅(qū)動輪相連。缸蓋9上安裝有防塵圈2、第一耐磨環(huán)3。本實施例中，通過氣嘴5向氣囊6內(nèi)充入氣體，通過對氣囊6內(nèi)氣體壓強(qiáng)的調(diào)節(jié)來控制張緊力的大小，張緊力F=P*S。當(dāng)履帶在運行過程中受沖擊時，活塞桿10在缸體4內(nèi)運動壓縮氣囊6和支承體7，通過壓縮氣體起到緩沖的作用。當(dāng)沖擊消退時，氣體膨脹推動活塞桿10使引導(dǎo)輪張緊履帶，恢復(fù)到正常的張緊力。由于支承體7的保護(hù)，在活塞桿10的往復(fù)運動過程中氣囊6不易發(fā)生磨損。支承體7要求耐磨性好、強(qiáng)度高。在缸蓋9外端安裝有防塵圈2，能夠有效防止外界的灰塵和雜質(zhì)侵入缸體內(nèi)部。極限狀態(tài)一:氣壓式張緊裝置活塞桿10最大伸出行程時的狀態(tài)如圖2所示?；钊麠U10向外伸出長度會受到活塞桿10底部限位臺階11的限制，限位臺階11配合缸蓋9處的臺階限制最大伸出行程，防止活塞桿10被頂出缸體4。極限狀態(tài)二:氣壓式張緊裝置活塞桿10最大壓縮行程時的狀態(tài)如圖3所示。活塞桿10向內(nèi)壓縮長度同時也受到軸上擋塊I的限制，軸上擋塊I配合缸蓋9處的限位臺階11限制最大壓縮行程，防止氣體過度壓縮損壞氣囊6及支承體7。工作時，根據(jù)計算的壓強(qiáng)值向氣囊中預(yù)充氣至壓強(qiáng)Ptl，當(dāng)履帶鏈因銷軸和銷孔磨損而伸長并導(dǎo)致腔體內(nèi)的壓強(qiáng)變小時，可向氣囊中補(bǔ)充氣體，以補(bǔ)償履帶鏈伸長的影響。本發(fā)明的張緊裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。本發(fā)明的張緊裝置通過氣體的可壓縮性，起到緩沖和張緊的功能，采用的工作介質(zhì)是空氣，可循環(huán)利用。
本發(fā)明實施例還提供了一種履帶，該履帶設(shè)有上述任一種張緊裝置，由于上述任一種張緊裝置具有上述技術(shù)效果，因此，設(shè)有該張緊裝置的履帶也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果，其具體實施過程與上述實施例類似，茲不贅述。另外，本發(fā)明實施例還提供了一種工程機(jī)械，例如挖掘機(jī)，該工程機(jī)械設(shè)有上述任一種設(shè)有該張緊裝置的履帶，由于上述任一種設(shè)有該張緊裝置的履帶具有上述技術(shù)效果，因此，設(shè)有該履帶的工程機(jī)械也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果，其具體實施過程與上述實施例類似，茲不贅述。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種張緊裝置，其特征在于，包括:缸體(4)、及一端位于所述缸體(4)內(nèi)另一端伸出所述缸體(4)的活塞桿(10); 其中，所述缸體(4)的第一端連接有缸蓋(9)，第二端設(shè)置有氣嘴(5);所述活塞桿(10)穿設(shè)于缸蓋(9)； 所述缸體(4)的第二端與所述活塞桿(10)的活塞形成有氣壓緩沖部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的張緊裝置，其特征在于，所述活塞桿(10)設(shè)置有用于限制其伸縮范圍的限位部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的張緊裝置，其特征在于，所述限位部包括: 所述活塞桿(10)伸出所述缸體(4)的一端設(shè)置的擋塊(I)； 所述活塞桿(10)在位于所述缸體(4)的有桿腔一側(cè)的底部設(shè)置有限位臺階(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的張緊裝置，其特征在于，所述限位部包括: 所述活塞桿(10)的桿體上開設(shè)的限位槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的張緊裝置，其特征在于，所述氣壓緩沖部為氣囊(6)，所述氣囊(6)與所述氣嘴(5)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的張緊裝置，其特征在于，所述氣囊(6)外周配設(shè)有支承體(7)，所述支承體(7)為波紋管狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的張緊裝置，其特征在于， 所述缸蓋(9)安裝有防塵圈(2)和/或第一耐磨環(huán)(3);和/或， 所述活塞桿(10)的活塞上安設(shè)有第二耐磨環(huán)(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的張緊裝置，其特征在于， 所述缸體(4)安裝有第一密封圈；和/或， 所述活塞桿(10)的活塞上安設(shè)有第二密封圈。
9.一種履帶，其特征在于，該履帶設(shè)置有權(quán)利要求1至8任一項所述的張緊裝置。
10.一種工程機(jī)械，其特征在于，該工程機(jī)械設(shè)置有權(quán)利要求9所述的履帶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種張緊裝置、設(shè)置有該張緊裝置的履帶及工程機(jī)械，其中，該張緊裝置包括缸體、及一端位于所述缸體內(nèi)另一端伸出所述缸體的活塞桿；其中，所述缸體的第一端連接有缸蓋，第二端設(shè)置有氣嘴；所述活塞桿穿設(shè)于缸蓋；所述缸體的第二端與所述活塞桿的活塞形成有氣壓緩沖部。因此，本發(fā)明的張緊裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。本發(fā)明的張緊裝置通過氣體的可壓縮性，起到緩沖和張緊的功能，采用的工作介質(zhì)是空氣，可循環(huán)利用。
文檔編號B62D55/30GK103085904SQ201310037169
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者李春德, 常靜, 朱建華 申請人:三一重機(jī)有限公司