1、2篇建筑機械行駛系，第8章爬行者式建筑機械行駛系、爬行者式行駛系是在建筑機械中僅次于輪胎式被廣泛采用的行駛系。 常見的爬行者式工程機械有拖拉機、推土機、裝載機、攤鋪機、單斗多斗鉆探機、鉆機、鑿巖機轉(zhuǎn)向架等。第一節(jié)刀片式輸送機械的履帶式行駛系、一、構(gòu)成和特征、右圖8-1所示，履帶式拖拉機的行駛系由驅(qū)動行車輪1、履帶2、支重輪3、卡車調(diào)整器星空衛(wèi)視和惰輪5、鎖平臺即服務(wù)鏈輪7及連結(jié)支重輪和飛機機身的懸架等構(gòu)成。 主要功能：1、將從發(fā)動機傳遞到驅(qū)動行車輪的驅(qū)動扭矩變?yōu)橥侠瓩C在地面上的行駛移動(扭矩為驅(qū)動力，轉(zhuǎn)速為車輛移動速度)。 2、支撐拖拉機的總重量。 特點： 1、履帶拖拉機的驅(qū)動行車輪不僅僅繞著

2、履帶在地面滾動，機械的總重量經(jīng)支撐輪壓在多塊履帶板上，履帶式機械的牽引附著性能一直很好，2、與同馬力的輪式機械相比，履帶支撐面大，接地壓小(一般為0.1MPa ) 3、在卡車大頭針、大頭針蓋等運動副使用中磨損，需要調(diào)節(jié)卡車張緊度的張緊裝置，兼具一定的緩沖作用。 空轉(zhuǎn)輪是張緊裝置的一部分，也可以引導(dǎo)履帶的正確卷繞，但不能引導(dǎo)機械的轉(zhuǎn)向，4、爬行者式行駛系的重量大，運動慣性大，緩沖減振作用小，優(yōu)選結(jié)構(gòu)中具有幾個彈性要素，5、爬行者式行駛系的結(jié)構(gòu)復(fù)雜特征：二，信息幀，型號：全南朝梁式，半南朝梁式兩種。 全紅寶石式信息幀是東方紅75拖拉機、Caterpillar后引擎式裝載機等完整的信息幀。 半梁式信

3、息幀的一部分利用梁信息幀，另一部分利用傳動系的外殼。 這種車身信息幀廣泛應(yīng)用于工程機械的履帶拖拉機。 如圖7-1所示，兩根箱形縱梁和后橋焊接成一體，其前部由橫梁連接。 由于葉片運輸機械，特別是爬行者式排土機的工作環(huán)境差，上述結(jié)構(gòu)信息幀的側(cè)梁容易變形，國內(nèi)外重視增強這種機械信息幀的強度和剛性，故多采用箱形截面的側(cè)梁來增強扭轉(zhuǎn)強度，截面高度也適度增加。 三、汽車懸掛、汽車懸掛或汽車懸掛：在建筑機械上，信息幀(車身信息幀)和行駛系之間的連接器件。 彈性汽車懸掛：信息幀的總重量通過彈性元件傳遞到卡車信息幀的汽車懸掛。 剛性汽車懸掛、半剛性汽車懸掛、彈性汽車懸掛3種汽車懸掛。 彈性部件可以是彈性橡膠搖滾

4、樂、彈簧裝置、油氣汽車懸掛。 半剛性汽車懸掛：一種汽車懸掛，其中部分信息幀重量通過彈性元件，另一部分通過剛性元件傳遞到卡車信息幀。 就像工業(yè)用拖拉機的汽車懸掛一樣，剛性汽車懸掛：信息幀上的重量全部不經(jīng)由彈性要素而傳遞到履帶的汽車懸掛。 例如，單斗挖掘機的底信息幀和卡車信息幀之間的汽車懸掛。 剛性汽車懸掛結(jié)構(gòu)簡單，適用于行走速度低、不頻繁行走的工程機械。 卡車信息幀的現(xiàn)有形式：生辰八字貨架式，如下圖8-2所示。 半剛性汽車懸掛比剛性汽車懸掛更能適應(yīng)地面高低差，在松軟的地面上，接地壓力均勻，附著性能好。 半剛性汽車懸掛的彈性元件可以部分緩和行駛時的沖擊，但由于其非彈性支撐部分重量大，高速行駛時的沖

5、擊大，因此其行駛速度通常在15km/h以下。 在設(shè)定、修正軌道信息幀時，請適當決定軌道信息幀的擺動軸線、驅(qū)動行車輪軸線、惰輪軸線之間的距離。 圖8-3是TY150推土機的行駛系版結(jié)構(gòu)圖。 該軌道信息幀鉸鏈中心線與驅(qū)動行車輪軸線重合。 右圖8-4是D10推土機的行駛系版結(jié)構(gòu)圖，軌道信息幀的鉸鏈中心線與驅(qū)動行車輪軸線不一致。 現(xiàn)代構(gòu)造的半剛性汽車懸掛履帶拖拉機中，如右圖8-5所示，平衡梁被廣泛采用。半剛性汽車懸掛跑道信息幀(圖8-2 )是行駛系的重要信息幀，支重輪、調(diào)整星空衛(wèi)視等就安裝在該信息幀上，其本身的剛性對跑道行駛系的可靠性和壽命有很大影響。 剛性不足，操作時容易變形，引起四輪(驅(qū)動行車輪、

6、小滾珠、氟里昂惰輪、平臺即服務(wù)鏈輪)的中心點不在同一垂直面內(nèi)，或者各軸線保不定平行度和直角度的要求等，最終導(dǎo)致蛇行、咬接、脫軌等多種使用故障。 海外的爬行者式排土機重視強化卡車信息幀的構(gòu)造使其結(jié)實，特別是強化后包圍曝光(一般稱為八字信息幀的斜撐)，增加其尺寸和壁厚后熱處理，經(jīng)得起不良被照面帶來的扭矩和振動。 (1)、汽車懸掛承受的力的分析是，與軌道信息幀有關(guān)的要素承受的力的狀況復(fù)雜，例如，半剛性汽車懸掛的軌道信息幀是以下的力和力矩作用：1、信息幀經(jīng)由彈性要素作用于軌道信息幀的重量G1、一側(cè)是0.5G1、2； 信息幀是通過鉸鏈軸剛性作用于汽車懸掛的重力G2，兩側(cè)為0.5G2，明顯信息幀以上的重量

7、為G=G1 G2。 3、地面的重力反作用力、在各輪的分配根據(jù)地面的狀況而變化，4、履帶作用于氟里昂導(dǎo)輪的拉伸力，如果將p作為每1邊的履帶的張力，將氟里昂導(dǎo)輪受到的力看作2P，則式中的q履帶的每單位長度的重力l氟里昂導(dǎo)輪和第1個齒后退行駛時履帶作用在氟里昂惰輪上的張力最大，此時，作用在一個履帶氟里昂惰輪上的p力為后退時的最大牽引力的一半。 5、轉(zhuǎn)向時，地面對履帶機械作用轉(zhuǎn)向阻力矩Mz，一方履帶的轉(zhuǎn)向阻力矩m為式中l(wèi)履帶接地長度。 (2)、軌道信息幀的修正計算需要一盞茶的強度和剛性，以使軌道信息幀不易破損，或不會因變形而發(fā)生卡住脫離軌道。履帶信息幀的側(cè)梁在以下3種情況下最受力：1、爬行者式機械越過

8、排水溝，其總重量由最前面或最后一對支重輪支承；2、爬行者式機械的后退越過排水溝，其總重量由導(dǎo)向輪和驅(qū)動行車輪支承； 3 .爬行者式機械的倒車擋位越過突起障礙物，其總重量由兩側(cè)各支重輪支撐，該支重輪是重心附近的支重輪。 修正步驟：從3個這些個的情況修正各危險斷面垂直面內(nèi)的彎曲力矩，考慮到在這些個的位置向云同步旋轉(zhuǎn)，重疊水平面內(nèi)的彎曲力矩。 在分別修正應(yīng)力值之后，修正該應(yīng)力之和。 另外，因為履軌式建筑機械的速度不高，所以，補正算考慮到其最不利的狀況，因為忽略了云同步斜撐的加強作用，所以，強度補正算只考慮靜負荷即可，但是，最好再次驗證剛性。 (3)、平衡南朝梁的補正算是將平衡南朝梁作為簡支梁進行強度

9、補正算。 平衡梁到驅(qū)動軸的縱向水平距離為(0.650.72)L，l為導(dǎo)向軸到驅(qū)動軸的水平距離。 (四)、履帶信息幀擺動軸的補正，1、發(fā)生故障以最大牽引力推一推土?xí)r，補正擺動軸的受力和不利斷面的應(yīng)力，2、發(fā)生故障強制一方履帶以全電力回轉(zhuǎn)時，補正擺動軸的受力和不利斷面的應(yīng)力。 四、履帶、作用：履帶用于將工程機械的重力傳遞到地面，保證機械產(chǎn)生一盞茶的驅(qū)動力。 工作環(huán)境：在泥水中、凹凸不平的地面、石質(zhì)土壤中作業(yè)，條件差，受力狀況差，易磨損。 要求：具有良好的附著性能，一盞茶強度，剛性和耐磨耗性，重量盡可能輕。 各履帶如右圖8-6所示，由數(shù)十張履帶板構(gòu)成。 滑靴由帶履齒的支撐板和兩根導(dǎo)軌組成。 卡車大頭

10、針和前擋塊的后鉸鏈孔被壓入，壓入力均為500750kN。 大頭針和大頭針蓋之間有間隙，使2塊滑靴相對旋轉(zhuǎn)自如。 大頭針蓋也是驅(qū)動行車輪驅(qū)動履帶的網(wǎng)絡(luò)鏈接大頭針。 工程機械用履帶一律采用軋制，節(jié)約材料，提高質(zhì)量和批量生產(chǎn)。 圖8-6的構(gòu)造沒有考慮履帶的防塵，這是不足之處。在D80A排土機的軌道網(wǎng)絡(luò)鏈接的槽上各設(shè)置一個防塵圈，到目前為止對于防止塵埃砂礫的侵入是有效的，如下圖8-7所示，使軌道大頭針和大頭針定徑套之間的磨損大幅減少。 另一個密封式履帶的結(jié)構(gòu)如右圖8-8所示。 由于履帶密封技術(shù)在實踐中效果良好，國內(nèi)外已成功研制出另一種密封潤滑履帶，其結(jié)構(gòu)如右圖8-9所示。 潤滑密封履帶的特點：可減少底

11、盤車維護作業(yè)和費用，在履帶大頭針與大頭針之間的接觸面形成油膜層，減少兩者磨損，延長壽命。 卡車大頭針中心設(shè)有儲油孔，可長期保持潤滑。 此外，采用密封潤滑爬行者，還能降低爬行者噪音。 上面的靴都是幾個零配件的組合，通常這種幾個零配件的組合叫做組合式履帶。 組合式履帶的優(yōu)點：網(wǎng)絡(luò)鏈接網(wǎng)絡(luò)鏈接和支撐板可由不同材料制成，網(wǎng)絡(luò)鏈接網(wǎng)絡(luò)鏈接(履帶網(wǎng)絡(luò)鏈接)經(jīng)常使用易加工的中碳鋼或中碳低合金鋼，密閉鉸接，不易進入塵埃，延長履帶壽命。 支撐板是用耐磨的特殊合金鋼材壓延成型，切斷的。 另外，履帶磨損時，只需根據(jù)情況單獨更換支撐板或履帶網(wǎng)絡(luò)鏈接，無需一起更換。 更換不同類型的支撐板，也可以讓拖拉機進行不同的作業(yè)。

12、 缺點：重量大，拆卸不方便，且履帶螺栓名義上為分式連接，實際修理時不易拆卸。 履帶齒在履帶大板塊上的形狀：對拖拉機的牽引附著性能和其他使用性能有很大影響。 各種變形滑靴如右圖8-10所示。 一般用靴：上面有很高的拔土牙(單齒式)，在干燥的1-2級土壤(砂土、粘土砂等)中進行拖拉機作業(yè)時，保證了良好的牽引附著性能和防內(nèi)側(cè)滑性能，但不能抓到冰或凍土，只能削表面。 多石土壤用滑靴：有2顆或3顆低而寬的取土牙(如圖所示的三齒式)，與前者相比，強度和耐磨性有所提高。 靴子的磨損主要是因為取土牙的磨損最快。 抓土牙不能進入土層深處時，例如在堅固的多石土壤中作業(yè)時，這個滑靴要確保抓土牙的支撐面和土壤的接觸面

13、積很大。 但是，在粘質(zhì)土壤中，該滑靴的附著系數(shù)比單齒式小約10%左右。 此滑靴適用于爬行者式裝載機。 嚴寒地區(qū)冬用靴：抓土牙的支承面有切口，中間有一個切口為雙刃式，兩側(cè)有兩個切口為單刃式。 由于支承面的面積減少，所以能夠保證鞋齒咬入冰雪內(nèi)，拖拉機的牽引附著性能提高。 切口只抓住土爪的上端，在土砂和砂粘土等土壤作業(yè)時，與一般用途的滑靴幾乎沒有差別。 為了使滑靴能夠自我凈化，在其支承面上留有方孔。 表8-1是美國公司在DH-7G拖拉機上安裝的各種用途的履帶板的主要殘奧儀表。 平滑履：主要不是施加牽引力而是帶負荷運轉(zhuǎn)的機器，如果抓住土齒可能破壞地面，則采用平滑履。 特點：此靴雖然可用于拖拉機、裝載機

14、，但不能提供一盞茶牽引力，內(nèi)側(cè)滑的可能性也很大。 橡膠墊式履帶板：用于在建筑物內(nèi)或鋪設(shè)的路面上作業(yè)卡車的拖拉機，在路面上的牽引力比平面式履帶板好，對路面的破壞最小。 刷新式滑靴：例如，為了保護道路，可以在一般的滑靴上用螺栓安裝金屬或橡膠墊片，在平面或多石土壤用的滑靴上用螺栓安裝土牙。 一體型滑靴：該滑靴是用整個高錳鋼塊鑄造的。 東方紅75拖拉機采用該局長帶板，其結(jié)構(gòu)見右圖8-11。特點：一體型滑靴結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，裝卸方便，重量輕于組合式滑靴，但由于履帶大頭針與大頭針孔之間間隙大，未能采用密封措施，容易進入泥沙，履帶大頭針與大頭針孔磨損快，且磨損的滑靴為一、履帶的修正負荷：用機械在橫向坡度下

15、作業(yè)時，單位面積重量的75%由下方履帶承受，發(fā)動機對驅(qū)動行車輪施加一盞茶的扭矩，傳遞到該側(cè)履帶的最大驅(qū)動力Pmax的附著條件有限，即Pmax=.0.75Gt、式中-附著系數(shù)、履帶式機械的初始Gt排土機總重量一般來說，大頭針的剪切、大頭針和大頭針之間的擠壓、大頭針的彎曲強度沒有問題。 履帶的主要破壞形式是磨損。 在右圖8-12所示軌道網(wǎng)絡(luò)鏈接1-1、2-2、3-3截面中總是出現(xiàn)斷裂. 斷裂原因：有設(shè)定修正要素(例如，圓角半徑過小、有應(yīng)力集中等)，更重要的是熱處理工藝差、應(yīng)力集中未消除，或者熱處理后反而產(chǎn)生微細裂紋。 管理導(dǎo)軌網(wǎng)絡(luò)鏈接的極限拉伸強度如下，公式中b導(dǎo)軌網(wǎng)絡(luò)鏈接的高度d大頭針蓋外徑導(dǎo)軌

16、網(wǎng)絡(luò)鏈接的最小厚度。 鋼軌網(wǎng)絡(luò)鏈接的主要破壞形式仍為踏面磨損。 滑靴寬度b由設(shè)定校正規(guī)定的機械平均單位接地壓力Pp決定，請?zhí)幚須垔W儀表b和滑靴接地長度l的關(guān)系。 狹長的履帶滾動阻力小(因土壤變形阻力小)，牽引附著性能好，但轉(zhuǎn)向阻力大。 b/L的值一般對于通用式機械：0.180.22對于濕地用機械：0. 240.28，5，對于驅(qū)動行車輪，纏繞履帶以保證車輛的行駛。 位置：安裝在最終傳動的從動軸或從動輪轂上。 材料：中碳鋼鑄造(如40號鑄鋼)，硬度：熱處理后齒面硬度HB300-400以上，熱處理后不加工。 與履帶的嚙合方式，1、節(jié)大頭針式嚙合：驅(qū)動行車輪的齒與靴的節(jié)大頭針嚙合。 該嚙合方式的軌道大

17、頭針所在的圓周與驅(qū)動行車輪的節(jié)圓大致相等，如圖8-6和圖8-7所示，驅(qū)動行車輪的齒作用在節(jié)大頭針上的壓力通過軌道大頭針的中心。 1、節(jié)大頭針式嚙合：驅(qū)動行車輪的齒與滑靴的節(jié)大頭針嚙合。2、節(jié)齒式嚙合：如圖8-13所示，驅(qū)動行車輪的齒與滑靴大板塊的節(jié)圓嚙合。受力特點：跑道大頭針所在的圓周比驅(qū)動行車輪的節(jié)圓大，由于從齒對節(jié)齒的作用力不通過跑道大頭針的中心，所以在跑道大頭針上作用有附加扭矩，負荷就增加。 特點：滑靴具有較大的剛性，因此，傳統(tǒng)挖掘電動葫蘆起重機中使用的滑靴大多采用這種節(jié)齒嚙合式整體滑靴。 由于與東方紅75滑靴有同樣的缺點，有人提議在鉆井電動葫蘆起重機中采用尤針織面料大頭針滑靴。 驅(qū)動行

18、車輪的分類，按a、齒輪構(gòu)造分為一體型、齒輪式、齒塊搖滾樂式。 b、驅(qū)動行車輪轂與最終傳動輸出軸的連接方式可分為如紅旗100的錐形漸開線花鍵連接、如TY150的錐形六平牛鼻子連接、如移動山180的螺栓連接。 按照驅(qū)動行車輪的齒距t分為173、203、216mm這3種，內(nèi)嚙合齒輪構(gòu)造的內(nèi)嚙合齒輪式比一體型好，但齒塊搖滾樂式的分割輪圈(圖8-14 )容易使用，驅(qū)動行車輪的齒的磨損超限，可在施工現(xiàn)場裝卸交換，不需要解開履帶，引出驅(qū)動行車輪如果車速小于1520km/h，則認為驅(qū)動行車輪的后置有利，如果車速超過20km/h，則認為驅(qū)動行車輪的前置有利。 假設(shè)驅(qū)動行車輪的修正負荷與履帶相同，即從驅(qū)動鏈輪傳遞的最大驅(qū)動力Pmax=0.75Gt，扭矩僅