履带式行走装置结构详解

1.行走架

行走架是履带式行走装置的承重骨架，它由底架、横梁和履带架组成，通常用合金钢板焊接而成。底架连接转台，承受挖掘机上部的载荷，并通过横梁传给履带架。

行走架按结构形式可分为组合式和整体式两种。

如图3-8-3所示，组合式行走架的底架为框架结构，横梁式工字钢或焊接的箱形梁插入履带架孔中。履带架通常采用下部敞开的“∏”形截面，两端呈叉形，以便安装驱动轮、导向轮和支重轮。

图3-8-3 组合式行走架

1—底架 2—横梁 3—履带架

组合式行走架的优点是当需要改善挖掘机的稳定性和降低接地比压时，不需要改变底架结构就能加宽横梁和加长履带架，从而安装不同长度和宽度的履带。它的缺点是履带架截面削弱较多，刚度较差，并且截面削弱处易产生裂缝。

为了克服上述缺点，越来越多的液压挖掘机采用整体式行走架（如图3-8-1所示），它的结构简单，自重轻，刚度大，制造成本低。支重轮直径较小，在行走装置的长度内，每侧可安装5～9个支重轮。这样可使挖掘机上部重量均匀地传至地面，便于在承载能力较低的地面使用，提高行走性能。

2.四轮一带

由履带和驱动轮、导向轮、支重轮、托轮组成的四轮一带，直接关系到挖掘机的工作性能和行走性能，其重量及制造成本约占整机的1/3。

（1）履带 挖掘机的履带有整体式和组合式两种。

整体式履带的履带板上带啮合齿，直接与驱动轮啮合，履带板本身成为支重轮等轮子的滚动轨道。整体式履带制造方便，连接履带板的销子容易拆装。但磨损较快，“三化”性差。

目前液压挖掘机广泛采用组合式履带，它由履带板1、链轨节9和10、履带销轴4和5等组成，如图3-8-4所示。左、右链轨节与销套紧配合连接，履带销轴插入销套有一定间隙，以便转动灵活，其两端与另两个链轨节孔紧配合。销紧履带销7与链轨节孔为动配合，便于整个履带的拆装，组合式履带的节距小，绕转性好，使挖掘机行走速度较快，销轴和衬套硬度较高、耐磨，使用寿命长。

图3-8-4 组合式履带

1—履带板 2—螺栓 3—螺母 4—履带销轴 5—销套 6—锁紧销垫 7—锁紧履带销 8—锁紧销套 9、10—左右链轨节

液压挖掘机用履带板多为重量轻、强度高、结构简单和价格便宜的轧制履带板，如图3-8-5a所示，它有单筋、双筋和三筋等数种。单筋履带板的筋较高，易插入土壤，产生较大的附着力；双筋履带板使挖掘机转向方便，且履带板刚度加大；三筋履带板的筋高度小，使履带板的强度和刚度提高、承载能力大，履带运动平顺、噪声小，故挖掘机多用。

图3-8-5 履带板

a）三筋履带板 b）三角形履带板

三筋履带板上有四个连接孔，中间有两清泥孔，链轨绕过驱动轮时可借助轮齿自动清除黏附在链轨节上的泥土。相邻两履带板制成有搭接部分，防止履带板之间夹进石块而造成履带板异常损坏。

沼泽、湿软地带使用的液压挖掘机可采用三角形履带板，如图3-8-5b所示，其横断面为三角形，纵断面呈梯形，相邻两三角形板的两侧面将松软土壤挤压，使其密度增大，同时接地比压也较小（为20～3.75MPa），因而提高了行走装置的支承能力。

（2）支重轮 支重轮将挖掘机重量传给地面，挖掘机在不平路面上行驶时支重轮经常承受地面冲击力，因此支重轮所受载荷较大。此外，支重轮的工作条件也较恶劣，经常处于尘土中，有时还浸泡在泥水中，故要求良好的密封。支重轮体常用合金钢铸造而成，轮面淬火硬度为HRC48～57，以获得良好的耐磨性。支重轮多采用滑动轴承支承，并用浮动油封防尘。

支重轮的结构如图3-8-6所示，通过两端轴座固定在履带架上。支重轮的轮边凸缘，起夹持履带的作用，以免履带行走时横向脱落。为了在有限的长度上多安排几个支重轮，往往把支重轮中的几个做成无外凸缘的，并把有、无凸缘的支重轮交替排列。

图3-8-6 支重轮(www.xing528.com)

a）双轮缘 b）单轮缘

润滑滑动轴承及油封的润滑脂从支重轮体中间的螺塞孔加入，通常在一个大修期间只加注一次，简化了挖掘机平时的保养工作。

托轮机构与支重轮的基本相同。

（3）导向轮 导向轮用来引导履带正确绕转，防止其跑偏和越轨。多数液压挖掘机的导向轮同时起到支重轮的作用，这样可增加履带对地面的接触面积，减小接地比压。导向轮的轮面制成光面，中间有挡肩环作为导向用，两侧的环面则支承轨链。导向轮与最靠近的支重轮的距离愈小，则导向性能愈好，其机构如图3-8-7所示。

导向轮通常用40、45号钢或合金钢铸造，调质处理，硬度为HB230～270。

为了使导向轮充分发挥作用并延长其使用寿命，其轮面对中心孔的径向跳动要不大于3mm，安装时要正确对中。

（4）驱动轮 液压挖掘机发动机的动力是通过行走马达和驱动轮传给履带的，因此驱动轮应与履带的轨链啮合正确、传动平稳，并且当履带因销套磨损而伸长时仍能很好地啮合。

驱动轮通常位于挖掘机行走装置的后部，使履带的张紧段较短，以减少其磨损和功率消耗。

驱动轮的结构按轮体构造可分为整体式和分体式两种。分体式驱动轮（如图3-8-8所示）的轮齿被分为5～9片齿圈，这样部分轮齿磨损时不必卸下履带便可更换，在施工现场修理方便且降低挖掘机的维修成本。

图3-8-7 导向轮

图3-8-8 分体式驱动轮

按轮齿节距的不同，驱动轮有等节距的和不等节距的两种。其中等节距驱动轮使用较多，而不等节距驱动轮则是新型结构，它的齿数较少，且有两个齿的节距较小，其余齿的节距均相等，如图3-8-9所示。

不等节距驱动轮在履带包角范围内只有两个轮齿同时啮合，并且驱动轮的轮面与链轨节表面相接触，因此一部分驱动转矩便由驱动轮的轮面来传递，同时履带中最大的张紧力也由驱动轮轮面承受，这样就减少了轮齿的受力，减少了磨损，提高了驱动轮的使用寿命。

因驱动轮的轮齿工作时受履带销套反作用的歪曲压应力，并且轮齿与销套之间有磨料磨损，因此驱动轮应采用淬透性较好的钢材，如50Mn、45SiMn等，并中频淬火、低温回火，使其硬度达HRC55～58。

3.张紧装置

液压挖掘机的履带式行走装置使用一段时间后由于链轨销轴的磨损会使节距增大，并使整个履带伸长，导致摩擦履带架、履带脱轨、行走装置噪声增大等，从而影响挖掘机的行走性能。因此，每条履带必须装设张紧装置，使履带经常保持一定的张紧度。

目前在液压挖掘机的履带式行走装置中广泛采用液压张紧装置。如图3-8-10所示，带有辅助液压缸的弹簧张紧装置借助于润滑用的润滑脂枪将润滑脂压注入液压缸，使活塞外伸，一端移动导向轮，另一端压缩弹簧。预紧后的弹簧留有适当的行程，起缓冲作用。如图3-8-10a所示为液压缸直接顶动弹簧，结构简单，但外形尺寸较长；如图3-8-10b所示为液压缸活塞置于弹簧当中，缩短了外形尺寸，但零件数多。

图3-8-9 不等节距的驱动轮

图3-8-10 液压张紧装置

导向轮前后移动的调整距离略大于履带节距的1/2，这样便可以在履带因磨损伸长过多时去掉一节链轮后仍能将履带连接上。履带松紧度调整应适当，检查方法如图3-8-11所示。先将木楔放在导向轮的前下方，使行走装置制动住，然后缓慢驱动履带使其接地段张紧，此时上部履带便松弛下垂。下垂度可用直尺搁在托轮和驱动轮上测得，通常应不超过3～4cm。

图3-8-11 履带松紧度检查方法