履带式行走装置设计

A. 履带行走装置牵引力计算

钻机行走时，需要不断克服行走中所遇到的各种阻力，牵引力也就是用于克服这些运动阻力的。牵引力计算原则是行走装置的牵引力应该大于总阻力，而牵引力又不应超过机械与地面的附着力。

钻机行走时，要克服的阻力很多，主要有：履带运行的内阻力、由履带支承引起的土壤变形的阻力、坡度阻力、转弯阻力、风载阻力、惯性阻力、传动损失和液压损失等。

图6-12 双排行星轮行走减速器内部结构

（一）钻机行走时要克服的阻力

1.履带运行的内阻力F_n

履带运行时，由于驱动力与履带板的啮合有啮合阻力F_n1；驱动轮和导向轮轴颈的摩阻力F_n2；履带销轴摩擦阻力F_n3；支重轮的摩擦损失F_n4。

综上所述，等效到驱动轮节圆上的履带总内阻力F_n为

液压动力头岩心钻机设计与使用

当钻机前进时和钻机后退时履带运行的内阻力F_n不同。考虑到这些损失，在计算时可取履带行走装置效率等于0.8～0.85。

2.土壤变形阻力F_d

该项阻力为土壤对履带运行的阻力，是由于支重轮沿履带滚动，履带使土壤受挤压变形而引起的。双履带的地面总变形阻力，即运行阻力F_d（N）为

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：m为钻机工作质量，kg；λ_d为运行比阻力系数，根据试验测定，见表6-1。

3.坡度阻力F_s

坡度阻力是钻机在斜坡上因自重分力所引起的。设坡角为α，则坡度阻力F_s（N）为

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：m为钻机工作质量，kg。

表6-1 运动比阻力系数

4.转弯阻力F_r

履带行走装置转弯时所受到的阻力较为复杂，而主要是履带板与地面的摩擦阻力F_γ（N）

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：μ3为转弯时履带与地面摩擦系数，一般为0.4～0.7，对于坚实地面取较小值，对于松软地面取较大值。m为钻机工作质量，kg；L为履带接地长度，m；R为行走履带的转弯半径，m。

当钻机以单条履带制动转弯时，由R＝B，所以，此时转弯行驶阻力可表示为F_γ（N）

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：B为履带轨距，m。

5.风载阻力F_w

风载阻力可表示为F_w（N）

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：qW为钻机工作状态的风压，取qW＝250Pa；A_W为钻机的迎风面积，m²。

6.惯性阻力F_i

若钻机的行走速度为1～2km/h，启动时间为3s，则不稳定运行启动、停车时的惯性阻力F_i（N）为

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（二）履带行走装置的牵引力

综上所述，以上6种运行阻力中，以坡度阻力和转弯阻力为最大，往往要占到总阻力的2/3，尤其钻机的原地转弯阻力比机械式的绕一条履带转弯阻力更大，但转弯和爬坡一般不同时进行。因此，可以根据上坡时作直线行走的情况计算履带行走装置，并根据平道上转弯的情况来验算。故在实际计算履带行走装置的牵引力F_T时，总是从下面两种组合情况中选用较大者，即

爬坡时：

液压动力头岩心钻机设计与使用

转弯时：

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在对钻机的履带底盘进行设计时，有些阻力很难精确计算，因此可用整机重力估算钻机的行走牵引力，即

液压动力头岩心钻机设计与使用

若钻机的液压功率P_T（kW）为已知，则可根据下列公式验算行走速度等参数

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式中：η为行走传动机构的效率，取0.8～0.85；R_V为泵或马达的变量系数（如采用定量泵和定量马达，则取R_V＝1）；F_T为牵引力，N；υ为行走速度，km/h。

采用变量泵系统的钻机在爬坡或转弯时可根据阻力的增加，自动降低行走速度，增加牵引力；在平坦路面上又能自动减少牵引力，提高行走速度。因此，牵引力和行走速度两者通常都能满足要求。

在采用定量泵系统时，如果发动机功率不太富裕，则可以适当降低行走速度，满足必需的最大行走牵引力，使钻机在一般路面能实现原地转弯。

目前采用变量泵或变量马达的履带式钻机的最大行走速度一般在2～5.5km/h范围内，采用定量泵和定量马达的行走速度一般在1.5～3km/h范围内。

为了保证钻机在坡道上运行，应验算其附着力，即牵引力必须小于履带和地面之间的附着力

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式中：φ为履带和地面间的附着系数（表6-2）；T_f为钻机的地面附着力，N；m为钻机整机质量，kg；α为坡度角，（°）。

表6-2 履带和地面间的附着系数φ

B. 履带底盘总成的结构都有哪些呢

履带行走机构广泛应用于工程机械、拖拉机等野外作业车辆。行走条件恶劣，要求该行走机构具有足够的强度和刚度，并具有良好的行进和转向能力。履带与地面接触，驱动轮不与地面接触。当马达带动驱动轮转动时，驱动轮在减速器驱动转矩的作用下, 通过驱动轮上的轮齿和履带链之间的啮合, 连续不断地把履带从后方卷起。接地那部分履带给地面一个向后的作用力, 而地面相应地给履带一个向前的反作用力, 这个反作用是推动机器向前行驶的驱动力。当驱动力足以克服行走阻力时, 支重轮就在履带上表面向前滚动, 从而使机器向前行驶。整机履带行走机构的前后履带均可单独转向，从而使其转弯半径更小zy12。
履带行走装置有“四轮一带”（驱动轮、支重轮、导向轮、拖带轮及履带），张紧装置和缓冲弹簧，行走机构组成。如下图所示。

履带底盘结构组成
上图中，1-履带；2-驱动轮；3-托带轮；4-张紧装置；5-缓冲弹簧；6-导向轮；7-支重轮；8-行走机构。

C. 履带式液压挖掘机的转向、行走,是怎样操作行走控制杆实现的

履带式液压挖掘机的转向、行走。是靠单边的离合器和制动器(刹车)，控制单边履带的快慢、停止、前进(一遍控制一遍，左边控制左边，右边控制右边)。
左边制动，右边前进车就原地向左转，左边离合器松开，右边前进，车就缓慢向左转。
右边制动，左边前进车就原地向右转，右边离合器松开，左边前进，车就缓慢向右转。

D. 我最近在设计一个矿山履带式钻车行走驱动装置，自己基础比较差，希望各位高手能提供一点思路或者解决方案

一般此类行走由一个直轴式轴向柱塞马达驱动，内部设有三级减速机构（行星轮减速机），最终将动力（转矩）输出给履带轮，再由履带轮带动履带实现行走。此类行走马达内设有弹簧制动器（液压解除），然后还有改变马达斜盘倾角实现高低速行走。如果是双履带两轮驱动，还得考虑必须使得每个履带轮都可以各自动作以实现转向，和同时动作实现直线行走。 ..

E. 履带式起重机是由什么组成的

1履带式起重机的构造及特点履带式起重机由行走装置、回转机构、机身以及内起重臂等组成。行走装置为链式容履带，对地面的压强较低。回转机构为装在底盘上的转盘，使机身可回转360度。

机身内有动力装置、卷扬机以及操纵系统等。起重臂为格构式杆件，可分节接长。若变换起重臂的工作装置，可将其改装成单斗挖土机。履带式起重机的特点是：操纵灵活、本身可以原地作360度回转；起重时不需设支腿，可以负载行驶；由于履带的作用，它可以在较为坑洼不平的松软地面行驶和作业。目前，在装配式结构房屋施工，特别是单层工业厂房结构安装工程中得到广泛的使用。但履带式起重机的稳定性较差，使用时必须严格遵守操作规程，若需超负荷或接长起重臂时，必须进行稳定性验算。

F. 履带式挖掘机行走装置如何构造

履带式行走装置由“四轮一带”(即驱动轮2、导向轮7、支重轮3、托链轮6及履带1)、张紧装置4和缓冲弹簧5，行走机构11，行走架(包括底架10、横梁9和履带架8)等组成。驱动装置是双速液压马达经过减速器减速，带动驱动轮和履带行走。导向轮是通过张紧装置和行走架连接。张紧缓冲装置是用以调整履带的张紧度，并在前部履带受到冲击时起缓冲作用。履带上部由托链轮支持，下部通过支重轮将载荷传到地面。
挖掘机行走时驱动轮在履带的紧边一驱动段及接地段(支撑段)产生一拉力，企图把履带从支重轮下拉出，由于支重轮下的履带与地面间有足够的附着力，阻止履带的拉出，迫使驱动轮卷动履带，导向轮再把履带铺设到地面上，从而使挖掘机借支重轮沿着履带轨道向前运行。
挖掘机转向时由安装在两条履带上，分别由两台液压泵供油的行走马达(用一台油泵供油时需采用专用的控制阀来操纵)控制油路，可以很方便地实现转向或就地转弯，以适应挖掘机在各种地面、场地上运行。液压挖掘机的转弯情况，为两个行走马达旋转方向相反、挖掘机就地转向)仅向一个行走马达供油，挖掘机则绕着一侧履带转向。