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摘 要

近些年来，由于城市化的进程不断推进，对于地下资源的开发越来越多。双轮铣槽机作为一种高效的对地下连续墙施工的机械设备。它对各种地层的适应程度非常好。通过安装种类不一样的铣刀轮和铣齿，可以实现对各种地层的施工。双轮铣槽机是一种高效的地下连续墙施工设备，市场需求量非常大。
履带行走装置的设计是为了使双轮铣在复杂的工况下能够适应泥泞的路面，克服崎岖的行走路面。机械设备可以通过行走装置与路面的摩擦力停靠在具有一定坡度的路面上。本文设计了履带行走装置的整体方案，又对驱动轮、导向轮、支重轮和履带板进行了详细设计，对一些主要部件进行了设计计算。

关键词：双轮铣；履带底盘；稳定性；结构设计

1 履带行走装置总体方案设计

1.1 履带行走装置特点

履带支撑地面的面积大，接地比压小。所以，用履带的机械设备不容易陷入泥地，适合在地面硬度很低的路面或泥泞环境进行施工，滚动阻力小，有良好的通过性；在履带板上有履齿，可以提供很好的防滑功能，牵引效果更好，可以有利于传动更大的牵引力；由于履带行走装置构成比较复杂，机重大，从而不能对机体形成有效减震，内部部件更加容易出现损伤。所以履带行走装置行走的速度会慢一些，以至于机动性能差。
而双轮铣槽机工作环境较为复杂，会遇到路面不平整有坡度的情况以及由于积水造成路面泥泞的情况，所以双轮铣槽机需要更稳定的行走装置。轮式行走装置行走速度更快，但是在湿滑的道路上容易打滑，甚至陷入泥沼。双轮铣槽机由于体型过大，不便于在城市路面行走，所以短途运输需要其他车辆辅助运输如大型拖车，而长途运输由于汽车运输成本更高时间更长，所以长途运输选择海运更为适合。双轮铣槽机的行走装置更多只是用于在施工地区移动，不用长距离行走，对速度没有过高要求，但要保证防滑以及足够稳定。所以轮式行走装置不适合于双轮铣槽机，而履带行走装置由于上述特点更适用于双轮铣槽机。

1.2 履带行走装置的组成与其功能

大多桩工机械选用的都是履带行走机构，如旋挖钻机、液压抓斗、双轮铣槽机等。
履带式行走装置主要用来支承主机的所有重量，将发动机的动力转化为驱动轮驱动整机行走的力，传送各个部件所需要的力，减少路面对主机的影响。为保证履带行走装置的稳定性，所以将其设计为对称结构。因此履带式行走装置有完全对称的两个部分，分别装在行走架的两侧，主要由支重轮、托链轮、引导轮、缓冲装置及履带等组成如图2.1。

图2.1履带行走机构简图

2 驱动轮

在履带行走装置中，普遍都是把驱动轮放置在行走装置的后方，驱动轮(如图2.2)直接把动力传递给履带从而带动整个履带行走机构。驱动轮中心的高度对于整个设备的高度有很大的影响，它的直径尺寸对于增加履带的接地长度是非常有利的，但在决定以上两个尺寸时，还必须考虑整台设备的重量。驱动轮是履带行走装置中关键的驱动部件，所以驱动轮的设计在整个履带行走装置中都是非常重要的。
履带行走装置对驱动轮齿形的要求：
(1)内齿面的形状能够满足履带的节销能够顺畅地进退齿面，并降低接触面所受的力；
(2)内齿面的形状应尽可能平滑以达到减少损耗的目的；
(3)当履带节销因长时间使用造成损耗而使节距变大时，履带节销与驱动轮仍能保持工作，不会脱轨。

3 履带行走装置各部分的设计计算

3.1 履带的设计计算

履带底盘的节距:是指履带安装时相邻两个轴的中心距。
履带节距t (如图3.1所示)根据不同的重量，选取不同节距的履带，履带节距t通常随机重G 的增加而线型增大，
计算公式为：

(3-1)
式中：t—履带节距；
m—整机重量，BC40双轮铣的整机重量为135000kg；
kt—节距随机重增大的系数经查表取值为13.5~17.5。
代数后公式为：

查履带节距标准表节距t取260mm。

图3.1履带板示意图

4 履带行走装置的三维和运动方式

4.1 履带行走装置的三维分析

履带底盘行走方式在桩工机械中运用非常广泛，底盘的作用就是支承设备的重力，并且可以通过行走装置移动至指定的工作区域。履带行走装置主要构成部分是四轮一带、张紧装置、连接架，其作用就是移动整个设备，使其自由行走。
两个履带总成通过行走架(如图4.1所示)连接，形成完整的履带行走装置。

图4.1行走架

为了保证履带行走装置左右受力平衡，左右履带总成(如图4.2)采用的是对称结构。轮架下方中间部位安装有支重轮增加其支撑强度，上方安装有拖链轮，托起上方履带。

图4.2履带总成

4.2 履带行走装置行走方式的分析

履带行走装置三维整体装配如图4.3所示。

图4.3履带行走装置整体装配图
履带行走装置通过驱动轮转动带动履带行走，支重轮固定在轮架下方，作用是支撑设备的重量，并将所承受的重量均匀分布在履带板上。同时还凭借其滚轮凸起边缘夹在链轨两边使履带不会发生横向滑脱的情况。
托链轮是为了托起轮架上方的履带，防止垂落，其特点与作用和支重轮有相似点。
导向轮用于引导履带行走正确方向，防止履带脱轨此类的危险发生。在履带张紧装置中，缓冲弹簧的作用为：过弹性形变调节导向轮与驱动轮的距离，从而完成缓解外界地面带来的冲击。从而可以保证履带和行走装置的安全。

5 结 论

本文主要对BC40双轮铣的行走装置进行研究，确定了整机行走装置的方案和对其主要部分进行设计计算。本文选用履带行走装置是因为履带式行走装置相比轮式行走装置具有更有效的牵引力和更大的接地面积，同时BC40双轮铣所在的工作环境较为泥泞，而履带式的行走装置与地面接触的地方更大，这样可以有效降低接地比压,在柔软的路面上也能够正常行走,不会像轮式行走装置一样在柔软的路面无法正常行走。所以本文选用履带式行走装置。
通过分析计算，本文详细设计出履带行走装置的主要部件和选型。确定履带板、驱动轮、支重轮、导向轮及缓冲弹簧参数、选型及工作方式。最后，根据确定的相关参数，绘制履带行走装置的三维模型，并且在三维模型上进行不断改进。从而，对履带行走装置运动过程，有一个合理的运动路径规划和完整步骤分析。