ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО НА ГУСЕНИЧНОМ ХОДУ
CATERPILLAR

Область техники
Настоящее изобретение относится к гусеничному транспортному средству, в частности к сельскохозяйственному транспортному средству, такому как трактор, зерноуборочный комбайн или подобная машина.
Уровень техники
В типовом случае такое гусеничное транспортное средство имеет два или четыре гусеничных ходовых механизма, которые несут кузов и в каждом из которых гусеничная лента натянута между двумя направляющими катками. В отличие от колес с пневматическими шинами направляющие катки обычно не являются упругодеформируемыми. Поэтому в гусеничном транспортном средстве особенное значение имеет способное к качанию соединение между ходовым механизмом и кузовом, чтобы устранять или ограничивать толчки кузова и, в определенных случаях, смонтированного на нем орудия сельскохозяйственного транспортного средства при проезде по неровностям земли.
Сельскохозяйственное транспортное средство с гусеничными ходовыми механизмами известно, например, из патентного документа DE 19919959 А1.
В этом обычно гусеничном транспортном средстве два направляющих катка гусеничного ходового механизма удерживаются двумя несущими рычагами, которые жестко соединены между собой с помощью прилегающих друг к другу и свинченных соединительных фланцев. Ориентированная в поперечном направлении транспортного средства опорная цапфа, вокруг которой могут поворачиваться жестко соединенные между собой несущие рычаги, соединена со вторым, вертикальным соединительным фланцем. Когда один из направляющих катков проходит через возвышение, а другой одновременно проходит впадину, цапфа ходовой оси перемещается вверх. Во избежание передачи этого подъема на кузов соединительный фланец соединен с кузовом не непосредственно, а шарнирно соединен с помощью опорной цапфы, смещенной от цапфы ходовой оси в продольном направлении транспортного средства, с жестко укрепленной на кузове монтажной плитой. За счет того что фланец может поворачиваться вокруг оси опорной цапфы, он может компенсировать движение направляющего катка вверх без передачи этого подъема на кузов. Длина опорной цапфы невелика, она соответствует толщине монтажной плиты и соединительного фланца. Поэтому вес транспортного средства воздействует с очень коротким плечом рычага на проточки монтажной плиты и соединительного фланца, в которые вставлена опорная цапфа, в результате чего могут создаваться локальные усилия значительно выше веса транспортного средства. Поэтому для надежного удержания опорной цапфы монтажная плита и соединительный фланец должны иметь значительную толщину стенок, что увеличивает вес гусеничного ходового механизма.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание гусеничного транспортного средства с гусеничный ходовым механизмом, который имеет простую конструкцию и при сниженном весе может выдерживать высокие нагрузки.
Решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что в гусеничном транспортном средстве, содержащем кузов и, по меньшей мере, один левый и один правый гусеничный ходовой механизм, причем гусеничные ходовые механизмы соединены с кузовом посредством ходовой оси машины и содержат каждый первый и второй направляющие катки и первый и второй несущие рычаги, на которых установлены направляющие катки, ось, на которой первый и второй несущие рычаги каждого гусеничного ходового механизма установлены с возможностью поворота независимо друг от друга, совпадает с ходовой осью машины. Поскольку в такой конструкции направляющие катки имеют возможность вертикального движения относительно ходовой оси машины независимо друг от друга, отпадает необходимость в том, чтобы обеспечивать подвижную опору центральной точки поворота несущих рычагов относительно кузова, как это известно из патентного документа DE 19919959 А1, так что конструкция гусеничного ходового механизма упрощается, а его вес может быть снижен.
Предпочтительно ходовая ось машины содержит цилиндрический корпус ходовой оси, который проходит насквозь через опорные втулки первого и второго несущего рычагов. Такой корпус ходовой оси может быть жестко укреплен непосредственно на кузове, например присоединен к нему фланцами, или он может быть введен в гнездо кузова.
Для обеспечения возможности независимого поворота двух несущих рычагов предпочтительно их опорные втулки охватывают корпус ходовой оси со смещением относительно друг друга вдоль оси.
Для противодействия возможному перекосу опорных втулок на корпусе ходовой оси каждая опорная втулка должна быть расположена симметрично относительно плоскости, проходящей в направлении движения через центральные точки двух направляющих катков. Для этого, по меньшей мере, одна из опорных втулок может быть разделена в осевом направлении на две части, так что другая опорная втулка может охватывать корпус ходовой оси между двумя частями первой опорной втулки.
Для равномерного распределения веса транспортного средства на опорной поверхности охватывающей направляющие катки гусеничной ленты между двумя направляющими катками гусеничного ходового механизма может быть расположен, по меньшей мере, один опорный каток, причем опора опорного катка удерживается рычагом, который шарнирно укреплен на одном из несущих рычагов.
Гидравлический элемент может быть шарнирно прикреплен к одному несущему рычагу и к опоре опорного катка, чтобы прижимать его к земле.
Для достижения равномерного распределения веса транспортного средства по длине опорной поверхности опора опорного катка может быть образована рамой, в которой установлен, по меньшей мере, один дополнительный опорный каток.
Первый несущий рычаг может содержать два шарнирно соединенных участка и гидравлический элемент, шарнирно прикрепленный к обоим участкам для изменения осевого расстояния от первого направляющего катка до ходовой оси машины и тем самым удержания гусеничной ленты, огибающей направляющие катки, в натянутом состоянии.
Другой гидравлический элемент может воздействовать на оба несущих рычага на расстоянии от ходовой оси машины, чтобы демпфировать противоположные поворотные движения несущих рычагов, вызванные, в частности, качаниями кузова вверх и вниз относительно гусеничного ходового механизма.
Краткий перечень чертежей
Другие особенности и преимущества изобретения будут ясны из последующего описания примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи. На чертежах:
фиг. 1 схематично изображает на виде сбоку два гусеничных транспортных средства;
фиг. 2 изображает на виде сбоку гусеничный ходовой механизм, который может использоваться в транспортных средствах, показанных на фиг. 1;
фиг. 3 изображает гусеничный ходовой механизм по фиг. 2 на виде сверху.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 очень схематично показаны на виде сбоку два примера гусеничных транспортных средств в соответствии с изобретением, - сельскохозяйственный тягач 1 и зерноуборочный комбайн 2. В тягаче 1 кузов с отделением 3 двигателя и кабиной 4 водителя опирается спереди и сзади на пары гусеничных ходовых механизмов 5, 6. Каждый гусеничный ходовой механизм 5 или 6 известным образом содержит два огибаемых гусеничной лентой 7 направляющих катка 8, 9. Между направляющими катками 8, 9 могут быть расположены опорные катки 10, чтобы как можно более равномерно распределять вес транспортного средства на части гусеничной ленты 7, прилегающей к земле между направляющими катками 8, 9.
Два передних гусеничных ходовых механизма 5 установлены на поворотной тележке 11, которая, в свою очередь, может поворачиваться относительно кузова вокруг вертикальной оси.
Здесь задние гусеничные ходовые механизмы 6 жестко соединены с кузовом; однако здесь также может быть предусмотрена поворотная тележка для улучшения управляемости транспортного средства и обеспечения возможности движения в четыре колеи.
Согласно альтернативным вариантам на управляемой ходовой оси поворотная тележка может быть также заменена на рулевое управление с поворотными кулаками, что обеспечивает возможность совместного поворота двух образующих управляемую ходовую ось гусеничных ходовых механизмов 5 или 6 вокруг различных осей в левую или правую сторону кузова.
Согласно другой модификации на одной из двух ходовых осей тягача 1, предпочтительно на менее нагруженной, как это показано для зерноуборочного комбайна 2, пара гусеничных ходовых механизмов может быть заменена колесами 13 с пневматическими шинами. При наличии таких колес 13 предпочтительно они образуют управляемую ходовую ось; в этом случае не требуется управляемого соединения гусеничного ходового механизма с кузовом, такого как упомянутая поворотная тележка 11.
Гусеничный ходовой механизм, который может использоваться на транспортном средстве по изобретению, показан на фиг. 2 на виде сбоку и на фиг. 3 на виде сверху. В дальнейшем принимается, что показанный гусеничный ходовой механизм является передним гусеничным ходовым механизмом 5 в обоих транспортных средствах 1 и 2, однако следует понимать, что задний гусеничный ходовой механизм 6 тягача 1 может быть выполнен соответствующим образом.
На фиг. 2 и 3 не показана гусеничная лента 7, которая огибает направляющие катки 8, 9 и прижимается к земле опорными катками 10. На виде сверху по фиг. 3 видно, что каждый из направляющих катков 8, 9 и опорных катков 10 содержит внутренний корпус 8i, 9i или 10i катка на обращенной к кузову внутренней стороне гусеничного ходового механизма 5 и наружный корпус 8а, 9а или 10а катка на наружной стороне, которые отделены друг от друга промежуточным пространством 12.
Ось переднего направляющего катка 8 удерживается рычагом 14, который подвешен в промежуточном пространстве 12 между концом переднего балансира 15 и поршневым штоком 17 гидравлического элемента 16, цилиндр 18 которого шарнирно укреплен также на переднем балансире 15. Таким образом, при втягивании или выдвижении поршневого штока 17 может регулироваться осевое расстояние от направляющего катка 8 до ходовой оси 19 машины, которая здесь образована осью цилиндрического корпуса 20 ходовой оси. Корпус 20 ходовой оси проходит перпендикулярно плоскости чертежа по фиг. 2 и охватывается опорной втулкой 21, образованной на заднем конце балансира 15. Таким образом, рычаг 14 и передний балансир 15 образуют регулируемый по длине передний несущий рычаг 22, который соединяет направляющий каток 8 с корпусом 20 ходовой оси с возможностью поворота вокруг ходовой оси 19.
Задний несущий рычаг 23 на виде сверху по фиг. 3 имеет примерно Y-образную форму с балкой 24, проходящей в промежуточном пространстве 12 между корпусами 9i, 9а заднего направляющего катка 9, и двумя расходящимися вперед балками 25, которые на своих передних концах образуют опорные втулки 26, охватывающие корпус 20 ходовой оси с двух сторон от опорной втулки 21.
В балке 24 заднего несущего рычага 23 встроен передаточный механизм, который получает крутящий момент для привода гусеничной ленты 7 от двигателя транспортного средства через не показанный вал, связанный с соединительным фланцем 27, и передает его на направляющий каток 9. Вал выполнен изменяемым по длине и имеет карданную подвеску, чтобы следовать за качанием направляющего катка 9 и несущего рычага 23 вокруг ходовой оси 19 машины, определяемой корпусом 20 ходовой оси.
Второй гидравлический элемент 28 проходит над корпусом 20 ходовой оси и взаимодействует с передним балансиром 15 и задним несущим рычагом 23. Гидравлический элемент 28 упруго демпфирован на втягивание и выдвижение и за счет этого позволяет при движении вперед (влево на фиг. 2 и 3) при проезде возвышения 29 последовательно отклонять вверх направляющий каток 8 и направляющий каток 9 при втягивании элемента 28 без того, чтобы поднимать корпус 20 ходовой оси. Благодаря этому обеспечивается рессорное действие при движении по неровностям.
Третий гидравлический элемент 30 соединен, с одной стороны, с передним балансиром 15 и, с другой стороны, с задним нижним концом рычага 31, передний верхний конец которого соединен с балансиром 15, или с шарнирно соединенной с рычагом 31 рамой 32, на которой установлены опорные катки 10. Гидравлический элемент 30 также упруго демпфирован на втягивание и выдвижение, чтобы обеспечивать возможность отклонения опорных катков 10 при их проходе через возвышение 29. Поворотное соединение рамы 32 с рычагом 31 обеспечивает в любой момент передачу веса транспортного средства на землю, по меньшей мере, через два опорных катка 10.
На виде сверху по фиг. 3 корпус 20 ходовой оси выступает на обращенной к кузову стороне гусеничного ходового механизма 5. Выступающий участок 33 корпуса 20 ходовой оси может входить в соответствующее гнездо кузова (или поворотной тележки 11 при ее наличии) и быть укрепленным в нем. Поскольку участок 33 проходит на прямолинейном продолжении корпуса 20 ходовой оси вдоль ходовой оси 19 машины, - в частности, может быть выполнен с ним за одно, - то когда корпус 20 ходовой оси после ввода в гнездо кузова или поворотной тележки нагружается весом транспортного средства, не создается никаких крутящих моментов, ориентированных в направлении ходовой оси 19 машины, которые могли бы вызывать поворот корпуса 20 ходовой оси.
Создание в корпусе 20 ходовой оси крутящего момента, ориентированного в продольном направлении транспортного средства, неизбежно, когда на него действует вес транспортного средства. Для того чтобы корпус 20 ходовой оси выдерживал воздействие этого крутящего момента, стенки гнезда под участок 33 должны удерживаться с равным противодействующим крутящим моментом. Однако поскольку участок 33 может иметь значительную длину, могут обеспечиваться низкие усилия между участком 33 и стенками гнезда, что позволяет снизить толщину стенок связанных друг с другом компонентов гусеничного ходового механизма и кузова и снизить вес транспортного средства.
Перечень позиций
1 - Тягач
2 - Зерноуборочный комбайн
3 - Отделение двигателя
4 - Кабина водителя
5 - Гусеничный ходовой механизм
6 - Гусеничный ходовой механизм
7 - Гусеничная лента
8 - Направляющий каток
8а, 8i - Корпус направляющего катка
9 - Направляющий каток
9а, 9i - Корпус направляющего катка
10 - Опорный каток
10а, 10i - Корпус катка
11 - Поворотная тележка
12 - Промежуточное пространство
13 - Колесо
14 - Рычаг
15 - Балансир
16 - Гидравлический элемент
17 - Поршневой шток
18 - Цилиндр
19 - Ходовая ось машины
20 - Корпус ходовой оси
21 - Опорная втулка
22 - Передний несущий рычаг
23 - Задний несущий рычаг
24 - Балка
25 - Балка
26 - Опорная втулка
27 - Соединительный фланец
28 - Гидравлический элемент
29 - Возвышение
30 - Гидравлический элемент
31 - Рычаг
32 - Рама
33 - Участок