[实用新型]履带板、履带载荷测量装置以及履带式工程机械

说明书

技术领域

本实用新型涉及履带式工程机械领域，具体地，涉及一种履带板和具有该履带板的履带载荷测量装置，还涉及一种具有所述履带载荷测量装置的履带式工程机械。

背景技术

履带行走机构是履带式机械（如履带起重机、掘进机等现代化吊装采掘设备）的重要组成部分，起到承担整机重量与保证机体行驶的作用。履带板间载荷为履带行走的主要动力，履带在履带板间载荷作用下实现沿驱动轮的卷绕与在地面上的连续铺设，从而达到设备的各种行驶需求。受履带式机械工作环境限制，履带行驶机构的工作条件恶劣，需在硬路面公路、沙石路、乡间土路、泥地等复杂路面上进行转运，并需具备爬坡、转弯、翻越障碍、跨沟越壑等多种行驶方式。履带板间载荷为复杂、随机动载荷，不同土质路面、不同行驶方式、不同整机重量均导致不同的履带板间载荷。并且，路面的起伏不平也会给履带行走机构带来冲击，引起履带板间载荷的随机变化。

在履带复杂动载荷与恶劣行驶路面所带来的粉尘、泥沙等共同作用下，履带行驶系统各构件会产生各种损耗或损坏，影响行走机构的正常行驶。实际工作中常发生的构件失效形式有：履带销与履带板基体的磨损、履带销与履带板基体过大磨损引起的剧烈振动冲击、履带销与履带板基体过大磨损引起的行走啃齿、履带销与履带板基体的疲劳断裂等。为减少或避免上述失效行为，需要构建一种适用于履带机械行走机构可靠性高、稳定性好的载荷载荷测量装置，以对履带行走过程中的履带载荷以及载荷历程进行测量，为各部件的力学分析、各部件（尤其是履带销与履带板基体）的耐磨损与耐疲劳设计提供载荷数据，以确保履带行走机构的安全性与可靠性。

公开号为CN102562059A的实用新型专利公开了一种煤矿采掘机械履带行走系统载荷历程非接触监测系统，它在履带板基体中间开安装槽，通过在槽中贴应变片来测量履带板应变，采集发射模块也置于槽内用于采集应变信号并将信号无线发射给后台。

上述监测系统采用间接测量法测量履带板间载荷，通过使用载荷识别技术来实现所测履带板应变至履带板间载荷的转换。因此，准确构造用于反算履带板间载荷的传递矩阵是精确测量履带板间载荷的关键。然而，由于履带板结构复杂，精确构造传递矩阵难度很大，且履带板运行于履带的不同位置，其施力部件、受力方式、承力特点都存在较大差异，则传递矩阵也随履带板所处位置的不同而变化，并受到设备行驶工况的影响。目前应用的传递矩阵均难以精确表述所测应变与待求载荷间的关系，导致载荷测量精度低。其次，由于履带板基体的刚性和强度通常较大，其在工作过程中产生的变形很小，因此，上述监测系统中的应变片实际很难产生变形。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种履带板，该履带板除了作为履带的基本组成单元外，还具有测量履带板间载荷的功能。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种履带板，包括履带板基体和位于该履带板基体两侧的多个销耳，所述履带板还包括连接装置，所述销耳通过所述连接装置连接至所述履带板基体，所述连接装置上设有传感装置，该传感装置能够检测所述销耳与所述履带板基体之间的拉力和压力。

优选地，所述传感装置包括弹性框架和压电体，所述压电体设置在所述弹性框架中，检测所述拉力和压力。

优选地，所述弹性框架中形成有通孔，该通孔的轴线垂直于所述弹性框架在受到拉压载荷时的形变方向，所述压电体连接于所述通孔的孔壁且沿所述通孔的径向延伸。

优选地，所述压电体包括第一压电体和第二压电体，所述第一压电体和所述第二压电体各自的一端连接于所述孔壁，另一端抵靠在所述孔壁上，所述第一压电体和所述第二压电体中的一者的延伸方向平行于所述形变方向，另一者的延伸方向垂直于所述形变方向。

优选地，所述弹性框架形成为立方体，所述通孔的轴线与所述立方体的中心线重合。

优选地，所述履带板基体包括相互连接的上框架和下框架，所述上框架和所述下框架之间形成有空腔，所述传感装置位于所述空腔中，所述履带板的啮合齿块形成在所述上框架的外表面上。

优选地，所述上框架的侧边缘上形成有第一凸台，所述下框架的侧边缘上形成有与所述第一凸台对应的第二凸台，所述第一凸台从所述上框架朝向所述下框架突出，所述第二凸台从所述下框架朝向所述上框架突出，所述连接装置还包括连接在所述传感装置的远离所述销耳的一侧的工字形连接架，所述第一凸台和所述第二凸台突出进入所述工字形连接架的两个平行梁之间，所述工字形连接架的中间梁位于所述第一凸台和所述第二凸台之间。

优选地，所述履带板还包括螺栓，该螺栓穿过所述第一凸台、所述中间梁和所述第二凸台进行固定。