工程挖掘机的总体设计说明书

徐州师范大学本科生毕业设计 邦立重机BonnyCE650-666000工程挖掘机总体设计

第6章 挖掘机的履带行走装置

6.1履带式行走机构概述

履带行走装置是十九世纪三十年代由基米特里·查格良斯基发明的，它依据两条闭合并平行旋转的履带使工作车辆运动，它能在轮式行走装置无法达到的无路、深雪、沼泽、软泥地带行驶。尽管履带式行走装置己在工程上获得了广泛应用，但仍是不够完善，和轮式行走装置相比，其机械效率较低、工作可靠性不高、机构复杂；此外，由于履带装置运动的复杂性，以往的研究，往往将其各个环节割裂开来以简化分析，加之地面力学的不确定性，以致设计工作要过多地依靠经验数据、经验公式和设计人员自身的设计经验。

履带式行走装置的工作原理如图6-1a所示：整个履带车辆支持在履带台车上，履带台车后端是驱动轮1，前端是导向轮2，中部是支承轮3。履带台车就通过这些轮子把载荷传给履带下分支。履带4是一个无端链，其上分支支持在托带轮5上。当驱动轮回转时，和驱动轮相啮合的履带有移动的趋势，但是因为履带下分支和土壤间的附着力大于驱动轮、导向轮和支承轮的滚动阻力，所以履带不移动，而履带台车的驱动轮、导向轮和支承轮沿着履带滚动，整个履带车辆就向前行走。

6.2履带行走机构的基本结构形式

根据履带的数目不同，可分为双履带、四履带和八履带的，其构造示意图见图6-1b，但挖掘机应用最多的是双履带行走装置。

图6-1 履带装置示意图

a 履带行走装置工作原理示意图 b 履带装置简图 1-驱动轮，2-导向轮，3-支承轮，4-履带板，5-托带轮 1-双履带，2-四履带，3-八履带

根据履带环组成的形式，大致可分为三类：

①主动轮和引导轮都升高了的，其中又分有托轮(图6-2a)和无托轮的(图6-2c)； ②引导轮兼作支承轮的(图6-2b)；

③主动轮、引导轮兼作支承轮的(图6-2d)。

图6-2a,b多数用于复杂地形车辆，如坦克，步兵战车，自行火炮和推土机等，增加前轮高度能够提高车辆超越垂直障碍的能力，增加后轮高度使车辆爬坡及过

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起伏地面时可避免后轮与地面相碰撞；方案d则多用于行走于平坦路面上，且承受载荷较大的车辆。矿用大型挖掘机不需要像坦克，步兵战车一样翻越障碍，驱动轮和导向轮一般不需要提高，但超大型履带装置除外。根据履带支承轮传递压力的情况可以分为多支点的和少支点的，如图6-3所示。

图6-2 履带式行走机构的基本形式

图6-3 履带在松土上的压力图

多支点的履带行走装置是指和地面接触的履带节数和其上的支承轮数之比小于2。这就是说，支承轮的直径较小，数目较多，相距较近。整条履带在支承轮间也差不多是不弯的，因此，支承轮下的压力和支承轮间的压力差不多相等。多支点的履带行走装置主要用于轻级和中级的土壤，或所受的外载荷较小的挖掘机上。

少支点的履带行走装置正好相反。履带在支承轮间有很大的弯曲，而支承下的压力比支承轮间的压力大得多。在轻级或中级土壤上，少支点的履带行走装置对地面的最大比压要比多支点的大60～80％，但少支点的履带行走装置易于适应高低不平的地面形状，多用于岩石性的土壤中。在工作时，一个支承轮所受的载荷可能达到挖掘机重量之半，甚至超过，所以支承轮的强度必须增加，这在少支点履带行走装置中是比较容易实现的，而且比较经济。由于本设计的工程可能因为挖掘机工作载荷较大，工作在矿山，路面为砂石的野路或土路，履带装置需要较小接地比压，支承轮的压力分配要均匀，所以适合多支点结构。根据支承轮装设的方法，履带行走装置又分为刚性的和挠性的。在刚性履带行走装置中，支承轮和履带架或下支承架作刚性连接，不用弹簧弹性连接，这是最普遍应用的型

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