履带式起重机行驶系统

一、履带式起重机行驶系统的作用和组成
履带式起重机行驶系统的功用是支持机体,并将由柴油机传到驱动链轮上的扭矩转变成机械行驶和进行作业所需的行驶、前进、后退、转转等作用。
履带式起重机行驶系统通常是由下机架、伸缩油缸、履带、行走马达、支重轮、托链轮、张紧轮(或称导向轮)和张紧机构等零部件组成。
履带式起重机行驶系统与轮胎式行驶系统相比具有如下特点:
(1) 支承面积大,接地比压小。例如,履带式起重机接地比压为20~80 KPa,而轮胎式起重机的接地比压一般为200kPa。因此,履带式起重机适合在松软或泥泞场地作业,下陷 度小,滚动阻力也小,通过性能较好。
(2) 履带支承面上有履齿,不易打滑,行驶着性能好,有利于发挥较大的行驶功能。
(3) 结构复杂,重量大,运动惯性大,减振功能差,零件易损坏。因此,行驶速度不能太高,机动性差。
二、履带式起重机下机架
下机架是机架和台车架之间的连接元件。其功用是将机体重量全部或部分通过悬架传到支重轮上。在行驶与作业中履带和支重轮所受的冲击也由机架传到机架上,机架具有一定抗压性能。可缓和冲击力。通常,机架可分为弹性悬架、半刚性悬架和刚性悬架,机体的重量完全经弹性元件传递给支重轮与机架;部分重量经弹性元件而另一部分重量经刚性元件传递给支重轮的叫半刚性机架;机体重量完全经刚性元件传递给支重轮的叫刚性机架。对于行驶速度较低的履带式起重机,为了保证作业时的稳定性,通常采用半刚性机架或刚性机架。
行驶速度较低的履带式起重机采用钢性机架,以便缓和由于低速行驶而带来的各种冲击。由下图可见,行驶系有统一的台车架,各部件都安装在机架上;起重机的重量通过前、后支重梁传到四套平衡架上,然后再经过10对支重轮传到履带车架上,由于平衡架是一个刚性系统，故称为刚性机架。

三、刚性机架
刚性机架由一对互相绞接的内、外空心平衡臂组成内、外平衡臂由销轴铰接;在外平衡臂的孔内装有滑动轴承,通过支重梁横轴将整个平衡架安装到前、后支重梁上,并允许其绕支重梁摆动。
悬架弹簧1是由两层螺旋方向相反的弹簧组成,螺旋方向相反是为了避免两弹簧组在运动中重叠而被卡住机架在内、外平衡臂之间,用来承受推土机的重量与缓和地面对机体的各种冲击。但它只能承受轴向力而不能承受横向力。
如下图1所示,刚性机架主要是由台车架支重轮履带板等组成,在左、右车架上安装着支重轮、张紧机构和张紧轮、驱动装置等。

四、履带式起重机行驶机架
对于行驶速度很低的大型起重机,例如,LR11750履带式起重机,为了保证作业时有较好的稳定性,以便提高工作效率,通常都不装弹性悬架;机架通过两根横架穿入台车架的孔内固定 ( 上图2)与台车架成刚性连接,这种机架结构就是刚性机架的一种类型。
五、履带式起重机履带张紧轮
张紧轮的功用是支撑履带和引导它正确运动。张紧轮与张紧装置一起使履带保持一定的张紧度并缓和从地面传来的冲击力,从而减轻履带在运动中的振跳现象;以免引起剧烈的冲击和额外消耗功率,加速履带销和销套间的磨损。履带张紧后,还可防止它在运动过程中脱落。
在左、右履带机架上设有张紧轮(下图)，用来调整履带的松紧程度,有螺栓丝杆调整的,也有注黄油调整的,调整方法各有不同。

六、履带
履带的功用是支承机械的重量并保证它发出足够的驱动力。履带经常在泥水中工作,条件恶劣,极易磨损,因此,除了要求它有良好的附着性能外,还要求它有足够的强度、刚度和耐磨性,重量应尽可能轻。
每条履带是由几十块履带板和链轨等零件组成,其结构基本上可分为四部分:即履带的下面为支承面,上面为链轨,中间为与驱动链轮相喝合的部分,两端为连接铰链。
根据履带板结构的不同,可分为整体式(下图a)和组合式(下图b)。整体式履带板结构简单,制造方便,拆装容易,重量较轻;但由于履带销与销孔之间的问隙较大,泥沙容易进入,使销和销孔磨损较快,一旦损坏,履带板只能够更换,因此,在运行速度较低的履带式起重机上采用这种履带较多。组合式履带具有更换零件方便的优点,当某零件损坏时,只需单独换掉该零件即可,而无需将整块履带板报废。此外,当工作条件变化时(例如从岩石地变为沼泽地),只要将履带板更换即能适应新的工作条件,因此,组合式履带应用较广泛。组合式履带的缺点是结构复杂,拆装麻烦,重量较大,因而运动惯性也较大。

由于履带的工作条件很差,履带销与销套容易磨损。近年来,某些起重机的履带销与销套间采用密封式润滑装置。如下图1所示,从下图1中可看到,履带销l的中心钻有储油孔6,使销1与销套7之间的润滑不致中断。U形密封圈3可有效地防止润滑油外漏,并阻止杂物侵入。止推环5用以保护密封圈,使它不受销套7和链轨2之间的侧向压力弹性橡胶圈 4 压在U形密封圈上,使它紧贴在密封面上,使密封更为可靠。由于采用了密封润滑装置,使履带销与销套的寿命大大延长。

另外,为了在维修保养时装卸履带的方便,某些履带链轨中有一节采用剖分式主链轨(上图2)。主链轨是由带有锯齿的左半链轨1与右半链轨2利用履带板螺钉3加以固定。在需要拆装履带时,只需装卸主链轨上的两个螺钉3即可,这就使拆装履带的工作十分方便。由于采用带有锯齿的斜接合面而使链轨具有足够的强度。
七、驱动链轮
驱动链轮用来卷绕履带,以保证机械行驶或作业。它安装在最终传动的从动轴或从动轮毂上。
驱动轮通常用碳素钢或低碳合金钢制成,其轮齿表面须进行热处理以提高其硬度,从而延长轮齿的寿命。
驱动轮与履带的啃合方式一般有节销式与节齿式两种。下图为节销式啮合,这种喝合方式履 带销所在的圆周近似等于驱动轮节圆,驱动轮轮齿作用在履带销上的压力通过履带销中心。在节销式啮合中,可将履带板的节距设计成驱动轮齿节距的两倍。若驱动轮齿数为双数,则仅有一半齿参加啮合,其余一半齿为后备。若驱动轮齿为单数,则其轮齿轮流参加啮合。这就可以延长驱动轮的使用寿命。

也可以采用具有双排齿的驱动轮,相应地在履带板上也有两个履带销与驱动轮齿相啮合。由于两个齿同时参加啮合,使每个齿上受力减小一半,自然就减轻了轮齿的磨损,延长了驱动轮的使用寿命。但由于结构较复杂,应用不广泛。节齿式啮合,即驱动轮的轮齿与履带的节齿相啮合,这种啮合方式多用在采用整体式履带板的重型机械上(例如履带式起重机)。
近年来,为保养维修的方便,在某些起重机上采用组合式驱动轮(下图)。这种驱动轮由齿圈与轮毂组成,而齿圈则由几段齿圈节分别用螺钉紧固在驱动轮轮毂上组合而成。当某段齿圈节磨损后,即可就地更换,而无需拆卸其他零件,这不仅给保养维修带来很大方便,而且延长了驱动轮的使用寿命。

八、支重轮
支重轮是用来支承机体重量,并在履带的链轨上滚动,使机械沿链轨行驶。它还用来夹持履带,使其不沿横向滑脱,并在转弯时迫使履带在地上滑移。
支重轮常在泥水中工作,且承受强烈的冲击,工作条件很差。因此,要求它的密封可靠,轮缘耐磨。
支重轮分单边支重轮(下图1)与双边支重轮(下图2)两种。双边支重轮中间的凸缘用来承受侧向力,保证推土机运行时履带不致滑脱。两种支重轮的排列次序为:从前往后数,每一侧支重轮的1、3、4、6为单边支重轮,2、5为双边支重轮。

单边与双边支重轮孔内的结构相同,孔内有两个带轴瓦6的滑动轴承,轴瓦是在钢板表面烧结铜合金后卷制而成,支重轮孔两端装有浮动油封8以防止泥沙进入或滑油外泄。支重轮轴4的两端制成平切面,以保证轴4不发生转动。在一端平切面内有梯形凹槽,装入平键11保证轴不发生轴向移动。在轴4的一端设有油孔,可从此孔注入滑油,以润滑轴承。支重轮采用锺钢制成并经热处理提高硬度。
九、托链轮
托链轮的功用是托住履带,防止履带下垂过大,以减小履带在运动中的振跳现象,并防止履带侧向滑落。托链轮与支重轮相似,但其所承受的载荷较小,工作条件较支重轮为好,所以尺寸较小。
如下图所示构造中,托链轮10通过两个滚柱轴承11装在托链轮轴3上。托链轮内部充有润滑油,并用浮动油封7与O形密封圈5、8保持密封,托链轮轴3的一端夹紧在托链轮架2中,另一端形成悬臂梁安装托轮,托链轮架则固定在台车架上方。