專利名稱：履帶調(diào)節(jié)器流量控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在履帶式車輛的履帶中提供最佳張力的履帶調(diào)節(jié)組件，而特別是涉及一種控制加壓液體流到履帶調(diào)節(jié)組件的流量控制裝置。
自敷設(shè)履帶式車輛利用循環(huán)履帶組件支承和推動(dòng)車輛。一般，履帶組件由帶齒鏈輪驅(qū)動(dòng)，由多個(gè)滾輪支承并由一個(gè)或多個(gè)大的空轉(zhuǎn)輪作導(dǎo)向及換向。為了有效地操縱，循環(huán)履帶組件必須被張緊到一特定的力。這個(gè)張緊力必須維持在最佳范圍內(nèi)以使履帶組件的使用壽命得以延長。
假如作用在履帶組件上的張緊力小于最佳的力，在驅(qū)動(dòng)鏈輪和空轉(zhuǎn)輪之間的履帶會(huì)變得松馳和過分下垂。這種過分松馳引起履帶和有關(guān)部件的加速磨損并產(chǎn)生不希望有的噪聲級(jí)。過分的松弛也可使履帶從驅(qū)動(dòng)鏈輪中脫出。高于最佳履帶張力形成一繃緊的履帶，它對(duì)履帶的壽命也是有害的。過度繃緊履帶也促使加速磨損并能引起履帶和有關(guān)部件的斷裂。
常規(guī)的履帶調(diào)節(jié)裝置和方法需要機(jī)械操作人員，或一另外的維修人員用手工測定履帶垂弛度，然后相應(yīng)地用手工調(diào)整垂弛度。一般，這樣的方法需要把蓋板移開以接觸到履帶調(diào)節(jié)裝置。按常規(guī)，調(diào)節(jié)裝置是一小的調(diào)節(jié)履帶液壓缸，該液壓缸中，由手動(dòng)操作的泵泵入不可壓縮的液體。用這種方法適當(dāng)調(diào)節(jié)履帶的張力需要對(duì)履帶進(jìn)行幾次測量和加流體。假如一不小心履帶由這種工藝方法被過度張緊，就要另行排除一些履帶調(diào)節(jié)液壓缸中的超量的壓力。
由于利用上述方法調(diào)節(jié)履帶需要化費(fèi)很多時(shí)間和精力，所以履帶調(diào)整經(jīng)常被忽視。工作環(huán)境和惡劣的天氣經(jīng)常使履帶調(diào)整工作成為一種不愉快的工作，它也是使人們不去調(diào)整的原因之一。
有一種不需要以上所述的手工操作的履帶張緊裝置，揭示在1987年7月21日公布的、彼得·賴姆(Riml)的美國專利4，681，376號(hào)中。這個(gè)專利中的裝置包括兩液壓缸，它們通過液體通道相連，有一浮式活塞置于后液壓缸中?；钊麑⒑笠簤焊追殖蓛蓚€(gè)室，有一液壓源連到后室。液壓源包括一控制閥，若干液體管道和一些單向閥及節(jié)流閥。浮式活塞設(shè)有一有彈簧的單向閥，當(dāng)加壓液體施加到活塞后面的室中時(shí)，該閥開啟。加壓液體經(jīng)浮式活塞流入前室且流入前液壓缸。由于后液壓缸的壓力差，迫使浮式活塞移向前液壓缸并移動(dòng)前液壓缸內(nèi)的履帶鏈張緊活塞，以拉緊履帶鏈。在中斷對(duì)浮式活塞的加壓液體之后，鏈條張緊活塞的向后的運(yùn)動(dòng)使履帶鏈松弛到其調(diào)節(jié)狀態(tài)。盡管這種裝置看來似乎可以有效操作，滿意地在履帶組件中形成所需的張緊，但是該裝置包含相當(dāng)復(fù)雜的液壓回路，它設(shè)有大量的單向閥，節(jié)流閥和流體管線。
另一種類型用液壓的方法張緊履帶式車輛的鏈的履帶張緊裝置，揭示在1972年3月7日所公布的，歐內(nèi)斯特·阿爾森斯(Althans)的美國專利3，647，270號(hào)中。這個(gè)裝置利用的液壓系統(tǒng)包括一液壓缸和蓄壓器，以張緊鏈帶和吸收空轉(zhuǎn)導(dǎo)輪的反沖力。除了液體蓄壓器以外，該液壓系統(tǒng)還包括一泵，一些單向閥，壓力限止閥和一些互連的液體管線。初始的反沖力由液壓系統(tǒng)吸收，而接著發(fā)生的較高反沖力由一對(duì)彈簧吸收。盡管這種裝置看來似乎能使鏈條張緊到某個(gè)所需的張緊壓力，但是它不能提供可控制的鏈帶松馳度。這種系統(tǒng)也是很復(fù)雜的，包含好幾個(gè)液壓部件。
本發(fā)明目的在于克服以上所述的一個(gè)或幾個(gè)以上的問題。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，為調(diào)節(jié)履帶式車輛的循環(huán)履帶的張力，有一控制液體流量的裝置，該裝置包括一第一液壓缸，該液壓缸具有形成第一和第二室的壁，第二室的直徑比第一室的小。該裝置還包括一安置在液壓缸內(nèi)且由第一室和第二室導(dǎo)引的階梯形活塞。該活塞具有一通孔一安置在此活塞通孔內(nèi)的閥組件以控制流過通孔的加壓流體。履帶式車輛循環(huán)履帶組件的恰當(dāng)張緊將延長履帶部件的有效壽命，以及有關(guān)機(jī)器部件的使用期限。為了維持履帶組件的正確張力，即可控制的垂弛度，必須定期進(jìn)行測量并繼之以進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于測量和調(diào)節(jié)工作是不愉快的并需要相當(dāng)多的時(shí)間和精力，故這些工作經(jīng)常被忽視和延誤。這導(dǎo)致履帶和其它機(jī)械部件的加速和過量的磨損。
本發(fā)明通過提供控制流到履帶調(diào)節(jié)組件的液體流量的控制裝置，達(dá)到解決上述的一些問題的目的，加壓液體的流量從車輛操作人員的操作室加以控制。因此，履帶調(diào)節(jié)過程是在舒適的工作人員操作室中進(jìn)行，且可以很快地由車輛駕駛員完成。


圖1是一裝有本發(fā)明的履帶調(diào)節(jié)器流量控制裝置的履帶式車輛的示意性側(cè)視圖;
圖2是一圖1所示的車輛的前空轉(zhuǎn)輪和履帶調(diào)節(jié)器裝置的局部截面的、放大尺寸的示意性側(cè)視圖;
圖3是圖2所述的流量控制裝置的，放大尺寸的剖視示意圖;
圖4是一用于啟動(dòng)本發(fā)明的履帶調(diào)節(jié)器流量控制裝置的液壓回路的示意圖;
圖5是圖3所示的流量控制裝置的階梯形活塞和壓敏控制閥機(jī)構(gòu)的，放大尺寸的剖視示意圖。
請(qǐng)參閱諸圖，尤其是圖1和圖2，一履帶式車輛10具有一車架12，一發(fā)動(dòng)機(jī)14，一操作人員室16，第一和第二空轉(zhuǎn)輪18、20，一驅(qū)動(dòng)鏈輪22，一滾輪架組件24，一些導(dǎo)向滾輪26以及一環(huán)繞滾輪架組件24、滾輪26、空轉(zhuǎn)輪18、20和鏈輪22轉(zhuǎn)動(dòng)的循環(huán)履帶28。應(yīng)該理解，很多車輛部件，包括空轉(zhuǎn)輪18、20，鏈輪22，滾輪架組件24，導(dǎo)向滾輪26和循環(huán)履帶28都是成雙的，它們?cè)谲囕v的兩邊，另一邊圖中沒有畫出。由于另一側(cè)的部件與圖中所示和所述的那些部件以同樣方式操作，因此，對(duì)圖中所示的各部件的描述和操作情況適用于車輛兩邊的部件。
滾輪架組件24具有第一和第二端部25和27，第一端部25與第一空轉(zhuǎn)輪18相聯(lián)第二端部27與第二空轉(zhuǎn)輪20相聯(lián)。滾輪架組件24中裝有一履帶反沖(力)組件30和一履帶張力調(diào)節(jié)裝置32，該裝置32包括一液體流量控制裝置34。履帶反沖(力)組件30包括一第一非液壓缸36，后者具有第一和第二端壁38、40，一放置在缸36內(nèi)且壓緊在第一和第二端壁38、40之間的大直徑鋼制螺旋彈簧42?？辙D(zhuǎn)輪18由支架44可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承，支架44則固定在第一端壁38上。一活塞46被安置在第一缸36內(nèi)，在彈簧42和第二端壁40之間。由于彈簧42處于壓縮狀態(tài)，所以活塞46通常與彈簧42和第二端壁40接觸。
現(xiàn)在請(qǐng)參閱圖2、3、4和5。履帶張力調(diào)節(jié)裝置32包括一基本上與第一缸36同軸的第二液壓缸48，一連桿件50和流量控制裝置34。液壓缸48具有一第一開口端49和一第二閉合端51。桿件50具有一與少塞46連接的第一端部52和一位于液壓缸48中的開口端49內(nèi)的第二端部54。一加壓液體源56有選擇地供應(yīng)流量控制裝置34。加壓液體源56包括一液泵58和一液體儲(chǔ)存器60。
液壓缸48設(shè)有兩個(gè)壁部62、64，它們形成第一和第二室66、68，第一室66具有直徑D第二室68具有較小的直徑d。一階梯形活塞70可移動(dòng)地安置在第一和第二室66、68內(nèi)，介于連桿件50的第二端部54和液壓缸48的閉合端51之間?；钊?0設(shè)有一具有第一表面74的第一部分72和一具有第二表面78的第二部分76。第一部分72安放在第一室66內(nèi)且由第一室66所導(dǎo)引，第二部分76安放在第二室68內(nèi)且由第二室68所導(dǎo)引。一階梯形通孔或通道80使第一表面74連通第二表面78。第一表面74的面積大于第二表面78的面積，并且在一定情況下，兩表面可受到液體壓力源56的作用。一第一密封墊82密封相對(duì)于壁部62的第一活塞部72和一第二密封墊84密封相對(duì)于壁部64的第二活塞部76。一壓敏控制閥組件86安裝在活塞70的階梯形通孔80內(nèi)用來選擇性地控制經(jīng)過通孔80的壓力液的流量。
請(qǐng)參看圖3、4和5。壓敏控制閥組件86有一在其中穿越的液體通道88，一壓力促動(dòng)式閉合件90安置在通道88內(nèi)。閉合件90以球閥90形式與第一和第二室66、68流體連通并可選擇性地在關(guān)閉和開啟位置之間移動(dòng)。當(dāng)?shù)谝皇?6中的液體壓力大于第二室68中的液體壓力時(shí)，閉合件90可移動(dòng)到開啟位置，使第一和第二室(66和68)之間有液體流動(dòng)。同樣，當(dāng)?shù)诙?8中的液體壓力大于第一室66中的液體壓力時(shí)，閉合件90可移動(dòng)到關(guān)閉位置，從而阻斷第一和第二室66和68之間的液體流動(dòng)。
閥組件86還包括一套筒件92，一柱塞94、彈簧形式的第一和第二偏壓(置)件，螺紋件100、102形式的第一和第二壓縮件和一些密封相對(duì)于階梯形活塞通孔80的閥組件的各個(gè)部件的密封墊104。套筒件92具有一閥座106和球閥90，球閥安裝在套筒件92內(nèi)，適宜于同閥座106接觸。套筒件92由螺紋件108固定在活塞通孔80內(nèi)，與活塞70的第二部分76相鄰。第一螺紋件100通過螺紋110固定在套筒件92中并壓縮彈簧96，該彈簧96偏置球閥90使其緊靠在閥座106上。壓縮彈簧96將球閥90偏置在這個(gè)關(guān)閉位置，只有在作用力大于彈簧96的偏置力和室68的液(體壓)力之和時(shí)才被移開。第二螺紋件102通過螺紋112固定在階梯形通孔80內(nèi)，當(dāng)它旋入通孔80內(nèi)時(shí)它與柱塞94相接觸。從而彈簧98被壓縮在柱塞94的肩部114和通孔80的階梯116之間，用以偏置柱塞94使其離開閥座106。因此，彈簧98的偏壓由第二螺紋件102所決定。當(dāng)一個(gè)力，例如加壓液體加在柱塞94上時(shí)，柱塞94會(huì)在通孔80內(nèi)移動(dòng)，進(jìn)一步壓縮彈簧98，接觸球閥90使球閥90移離閥座106。在球閥90與閥座106脫離后，液體通道88通過第一和第二螺紋件100、102，并且通過套筒92和柱塞94，使第一室66連通第二室68。
現(xiàn)請(qǐng)參閱圖3和圖4。一可變位置液體控制閥118通過流體管線120處于與液體泵58液體聯(lián)通并通過液壓管線122與流量控制裝置34液體聯(lián)通。閥118的位置是由開關(guān)124所控制的，該開關(guān)方便地設(shè)在操作人員室16內(nèi)。任何經(jīng)過密封墊104、82和84的泄漏的液體會(huì)經(jīng)過開口126和128以及管線130流回到儲(chǔ)存容器60。
參閱諸附圖。本發(fā)明的履帶調(diào)節(jié)器流量控制裝置34對(duì)調(diào)節(jié)履帶式車輛10循環(huán)履帶28的松緊，即控制垂弛度“S”特別有效。履帶調(diào)節(jié)裝置32，包括流量控制裝置34是從駕駛室16由駕駛員所控制的。正確的調(diào)節(jié)將延長循環(huán)履帶28和有關(guān)部件，包括空轉(zhuǎn)輪18、20，導(dǎo)向滾輪26和驅(qū)動(dòng)鏈輪22的有效壽命。
在所示的實(shí)施例中，當(dāng)車輛駕駛員想要調(diào)節(jié)循環(huán)履帶28的松緊程度時(shí)，他可起動(dòng)控制開關(guān)124，該開關(guān)方便地位于駕駛員室16內(nèi)。開關(guān)124將一信號(hào)送到控制閥118，使閥118轉(zhuǎn)換到打開位置。當(dāng)閥118處于這個(gè)位置時(shí)，加壓液體將從泵58，經(jīng)管線120，閥118和管線122流到流量控制裝置34。加壓液體進(jìn)入室66，作用于柱塞94上，使該柱塞向右移，如圖3和4所示。柱塞94的移動(dòng)壓縮了彈簧98，使柱塞94同球閥90接觸，從而使球閥90脫離閥座106并進(jìn)一步壓縮彈簧96。因而，室66和68之間的液體通路88被打開使在室66和68中的液體壓力迅速地均衡。由于表面積74大于表面積78，所以階梯形活塞70向前位移，或者說，如圖2和3中所示移動(dòng)到右邊。
在室68和液壓缸48中的液體壓強(qiáng)使連桿件50和活塞46頂著彈簧向前移動(dòng)。這使得缸36和相連的空轉(zhuǎn)輪18向前移動(dòng)，拉緊循環(huán)履帶28基本上消除履帶28中所有松弛。此時(shí)，車輛駕駛員解除對(duì)開關(guān)124的驅(qū)動(dòng)，使控制閥118轉(zhuǎn)換到關(guān)閉位置，如圖4所示，以及使管線122和室66與儲(chǔ)存容器60相連通。彈簧98促使柱塞94反向移動(dòng)且彈簧96和室68中的液體壓力使球閥90再座在閥座106上。這時(shí)，加壓液體被截留在室68和液壓缸48中。這種加壓液體作用在活塞70上使活塞向后移動(dòng);或者說如圖2和3所示移動(dòng)到左邊。缸36和空轉(zhuǎn)輪18此時(shí)可以自由向后移動(dòng)一預(yù)定的固定距離，它使履帶28中的張力松弛并形成一所需的松弛度“S”。整個(gè)操作僅需幾秒鐘，而且車輛駕駛員無論什么時(shí)候需要這樣做時(shí)，他可以重復(fù)該調(diào)節(jié)程序。如果由于某些原因，例如在履帶28和空轉(zhuǎn)輪18之間進(jìn)入了外來物質(zhì)，室68中的壓力高于室66中的壓力，當(dāng)將來自泵的加壓液體供應(yīng)給室66時(shí)，柱塞94仍能使球閥90移位，使室66和68中的壓力均衡。這是可能和，因?yàn)榕c閥座106的密封面積比較，液體壓力作用于柱塞94端部的較大面積上。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)、目的和優(yōu)點(diǎn)可通過對(duì)附圖，所公開的內(nèi)容和所附的權(quán)利要求進(jìn)行仔細(xì)研究而獲得清楚的理解。
權(quán)利要求
1.一種液體流量控制裝置，包括一液壓缸設(shè)有一些壁部，該壁部形成了第一和第二室，所述的第一室具有直徑D和所述的第二室具有較小直徑d；一階梯形活塞設(shè)有第一部分，第二部分和一通孔，所述的第一部分安放在第一室內(nèi)并由第一室所導(dǎo)引，所述的第二部分安放在第二室內(nèi)并由第二室所導(dǎo)引，所述的活塞可在所述的第一室和第二室內(nèi)移動(dòng)；密封相對(duì)于液壓缸壁的各活塞部分的密封機(jī)構(gòu)；一安置在所述的階梯形形活塞道孔內(nèi)的閥組件，所述的閥組件具有一液體的通路和一壓力促動(dòng)式閉合件，該閉合件安置在液體道路內(nèi)且與所述的第一和第二室的液體保持聯(lián)通，當(dāng)所述的第一室的液體壓力大于所述第二室的液體壓力時(shí)，所述的閉合件可由所述的閥組件移動(dòng)到打開位置，使第一室和第二室之間的流體通道打開，當(dāng)所述的第二室的液體壓力大于所述的第一室的液體壓力，所述的閥合件可移動(dòng)到關(guān)閉位置，使所述的第一室和第二室之間的液體通路關(guān)閉。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于還包括密封相對(duì)于所述的活塞孔的所述的閥組件的密封裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的閥組件包括一具有一閥座的套筒件且所述的閉合件是一安放在所述的套筒件內(nèi)的球閥，所述的球閥適合于同閥座接觸。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述的套筒件固定在所述的活塞孔內(nèi)與所述的第二部分相鄰。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述的閥組件還包括一偏置所述球閥，使其偏向所述的閥座的第一機(jī)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述的閥組件還包括調(diào)節(jié)加在所述的第一偏置機(jī)構(gòu)上的偏壓的第一機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述的第一機(jī)構(gòu)包括一固定在所述套筒件內(nèi)的第一螺紋件。
8.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述的閥組件進(jìn)一步包括一柱塞，所述的柱塞適宜于在所述的(通)孔中移動(dòng)，接觸所述的球閥，使所述的球閥移離所述的閥座。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述的閥組件進(jìn)一步包括一偏置所述的柱塞使其偏離所述的閥座的第二機(jī)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述的閥組件還包括調(diào)節(jié)加在所述的第二偏置機(jī)構(gòu)上的偏壓的第二機(jī)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述的第二機(jī)構(gòu)包括一固定在所述的活塞孔內(nèi)、與所述的第一部分相鄰的第二螺紋件。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于當(dāng)所述的球閥與所述的閥座分離后，所述的液體通路連通過所述的第一和第二螺紋件，連通所述的套筒件和所述的柱塞，所述的通路使所述的第一室和所述的第二室連通。
13.一種調(diào)節(jié)履帶式車輛的循環(huán)履帶松緊的裝置，所述的車輛設(shè)有一車架構(gòu)件，該構(gòu)件具有第一和第二端部，一與所述的車架構(gòu)件的第一端部相連的第一車輪，一與所述車架構(gòu)件和第二端部相鄰的第二車輪，一環(huán)繞所述車架構(gòu)件和所述第一和第二輪的履帶，一具有第一和第二端壁的第一缸與所述的第一車輪相連，一安裝在所述第一缸內(nèi)的彈簧，一安裝在所述第一缸內(nèi)，在所述的彈簧和所述第二端壁之間并同所述的彈簧接觸的活塞，一基本上與所述的第一缸同軸的第二缸，一具有第一和第二端部的連桿件，所述的第一端部連接于所述的活塞和所述的第二端部安放在所述的第二缸內(nèi)以及一加壓液體源，所述的調(diào)節(jié)裝置包括一安放在所述的第二缸內(nèi)且可沿第二缸作軸向移動(dòng)的階梯形活塞，所述的階梯形活塞具有第一和第二表面，所述的第一和第二表面可受到所述的加壓液體的作用，所述的第一表面的面積大于所述的第二表面的面積;安置在所述的階梯形活塞通道內(nèi)的壓敏控制機(jī)構(gòu)，以控制流經(jīng)所述的通道的加壓液體的流量。
14.如權(quán)利要求13所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的第二缸具有一開口端和一閉合端且所述的階梯形活塞安置在所述第二缸中，在連桿件的第二端部和所述閉合端之間。
15.如權(quán)利要求13所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于含有一與所述的加壓液體源和與所述的階梯形活塞液體聯(lián)通的可變位置液壓控制閥。
16.如權(quán)利要求15所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的車輛包括一具有控制所述的液壓控制閥的位置的機(jī)構(gòu)的操作人員室。
17.如權(quán)利要求16所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的控制裝置包括一控制開關(guān)。
18.如權(quán)利要求13所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的壓敏控制機(jī)構(gòu)包括一通過彈簧偏置于常閉位置的球式單向閥。
19.如權(quán)利要求18所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的壓敏控制機(jī)構(gòu)包括一由彈簧偏置于離開所述球式單向閥方向的柱塞。
20.如權(quán)利要求19所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于所述的柱塞具有一通孔，所述的通孔提供一液流通路。
全文摘要
一種調(diào)節(jié)履帶的流量控制裝置可將履帶式車輛的循環(huán)履帶調(diào)到最佳的張緊度或控制到最佳的垂弛度?；钊陀嘘P(guān)的閥組件控制流到履帶調(diào)節(jié)缸的加壓液體的流量?；钊囊苿?dòng)使履帶張緊到基本沒有垂弛度“S”接著的活塞回縮提供具有最佳履帶垂弛度“S”正確的履帶張力。常規(guī)的履帶調(diào)節(jié)操作經(jīng)常是不受歡迎的。為此，調(diào)節(jié)工作經(jīng)常被忽視，從而引起履帶和有關(guān)部件的很快磨損。本履帶調(diào)節(jié)裝置提供既快又簡單的操作能方便地達(dá)到正確的履帶調(diào)整。
文檔編號(hào)B62D55/30GK1044788SQ8910923
公開日1990年8月22日 申請(qǐng)日期1989年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月17日
發(fā)明者卡爾·P·亞當(dāng)斯, 托馬斯·E·尼爾斯萊, 威廉·J·斯皮維 申請(qǐng)人:履帶拖拉機(jī)股份有限公司