本公开涉及一种主动式履带链张紧度管理系统，其利用集成到履带式车辆的履带式底盘中的电驱动式履带链张紧调节装置来自动地调节履带链张力和张紧度。
背景技术：
履带式车辆(即，具有履带式底盘的作业车辆)在各种行业中被用于执行任务。在建筑行业中，例如，推土机、挖掘机、起重机和某些装载机都配备有履带式底盘，并因此被认为“履带式车辆”。履带式车辆的履带式底盘提供高的牵引力和稳定性，但通常也需要经常维护以确保正确的操作、最小化部件磨损并延长底盘寿命。此外，考虑到当前地面条件、部件磨损、材料积聚和其他因素的情况下，部件磨损率和底盘寿命在很大程度上取决于将履带链张紧度维持在适当的程度。履带过度张紧加剧了部件磨损，同时车辆发动机上的燃料消耗率和马力需求也会增加。相反，当允许履带链变得过度松弛时，过度振动和其他问题会降低履带式车辆的性能。履带张紧度的维护程序由于动态因素而复杂，诸如不断变化的履带张力、地面条件的变化、部件逐渐磨损以及相配合部件之间的材料组装。
常规地，如利用液压引导轮装置手动地设定，履带式底盘的履带链张紧度是通过调节履带链张力来调节。引导轮装置包括履带链围绕其延伸的引导轮，以及安装在引导轮和台车架上的附接点之间的液压缸。当液压缸填充有润滑脂或另一液压流体时，液压缸的活塞延伸以进一步将引导轮接合到履带中，从而增加履带链张力并减少履带链张紧度。为了实现期望的履带链张力和张紧度，操作员通过利用例如滑脂枪手动地将液压流体添加到液压缸中或从液压缸中移除液压流体来调节液压缸的延伸。维护程序通常要求操作员每天检查履带链张力和张紧度，并相应地调节液压流体的体积；例如，在操作履带式车辆之前的每个早晨。类似地，当例如由于地面湿度水平的变化而导致履带式车辆的车下(underfoot)状况发生明显变化时，可能需要操作员调节履带链张力和张紧度。
技术实现要素：
公开了一种用于与具有履带式底盘的履带式车辆结合使用的主动式履带链张紧度管理系统。在实施例中，该主动式履带链张紧度管理系统包括：可移动履带接合构件，该可移动履带接合构件被定位成物理接合到履带式底盘的履带链中；电驱动组件，该电驱动组件是可控的以相对于履带链调节可移动履带接合构件的履带张紧位置；以及控制器，该控制器可操作地联接到电驱动组件。控制器被配置成命令电驱动组件在履带式底盘的操作期间通过改变可移动履带接合构件的履带张紧位置来重复地调节履带链的履带链张紧度。
在其他实施例中，该主动式履带链张紧度管理系统包括行星螺杆传动装置、引导轮、以及具有马达输出轴的电动马达。行星螺杆传动装置进而包括螺纹主轴以及平移螺母，螺纹主轴联接到马达输出轴以绕中心轴线转动，并且平移螺母被配置成响应于螺纹主轴的转动而沿中心轴线平移。引导轮固定地联接到平移螺母并且与平移螺母一起沿中心轴线移动。引导轮接合到履带式底盘的履带链中，以在引导轮沿中心轴线在与电动马达相反的方向上行进时增加履带链的履带链张力并降低履带链张紧度。
在另一实施方式中，该主动式履带链张紧度管理系统包括：可移动履带接合构件，该可移动履带接合构件被定位成物理接合到履带式底盘的履带链中；电驱动组件，该电驱动组件包括电动马达，该电动马达是可控的以相对于履带链调节可移动履带接合构件的履带张紧位置；以及控制器，该控制器可操作地联接到电驱动组件。控制器被配置成：(i)建立与履带式底盘的期望履带链张紧度相对应的目标履带链张力(ttarget)；(ii)在履带式底盘的操作期间至少部分地基于电动马达的当前扭矩输出来估计履带链的当前履带链张力(tcurrent)；以及(iii)如果目标履带链张力(ttarget)与当前履带链张力(tcurrent)之间的差超过预定阈值，则生成警报。
在附图和以下描述中阐述了一个或更多个实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求书，其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
在下文中将结合以下附图描述本公开的至少一个示例：
图1是根据示例性实施例图示的履带式底盘(部分示出)和用于调节底盘履带链的履带链张力和张紧度的主动式履带链张紧度管理系统的示意图；
图2是示例性电驱动式履带链张紧调节装置的简化等距视图，该装置可以包含在主动式履带链张紧度管理系统中并被集成到图1所示的履带式底盘。
图3是在实施例中适当地包含在电驱动式履带链张紧调节装置中的示例性行星螺杆传动装置的局部分解等距视图；
图4是阐明示例性主动式履带链张紧度调节过程的流程图，在实施例中该过程可以由包含在主动式履带链张紧度管理系统中的控制器来执行；以及
图5是呈现了适于由主动式履带链张紧度管理系统的控制器执行的示例性基于马达的履带链张力估计子过程的流程图，在各种实施方式中，该子过程可以在图4中阐明的示例性主动式履带链张紧度调节过程中进行。
各个附图中相似的附图标记指代相似的元件。为了说明的简化和清楚性，可以省略公知特征和技术的描述和细节，以避免不必要地使在后续具体实施方式中描述的本发明的示例和非限制性实施例不清楚。还应当理解，除非另外说明，否则附图中出现的特征或元件不必按比例绘制。
具体实施方式
在以上简要描述的附图中示出了本公开的实施例。在不脱离如所附权利要求阐明的本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以设想对示例性实施例的各种修改。
概述
如前所述，履带式车辆的履带式底盘的维护程序通常需要操作员经常(例如每天)检查并调节履带链张力以确保适当的履带链张力和张紧度。通过常规设计，通过相对于履带式车辆底盘的履带链定位引导轮来被动地设定履带链张力。引导轮位置调节是通过手动过程执行的，在该过程中，操作员离开履带式车辆的操作员站或驾驶室，计量当前履带链张力，确定任何适当的调节以实现最佳或目标履带链张紧度，并然后改变引导轮装置内的液压缸中的液压流体的量，以根据需要调节引导轮的位置，从而实现目标履带链张紧度。为了将液压流体添加到液压缸中或从液压缸中移除液压流体，操作员通常还需要从底盘台车架上移除履带盖以接近流体地联接到液压缸的液压流体端口。操作员然后在重新安装履带盖之前，使用手动工具(例如，在液压流体为润滑脂时为滑脂枪)改变液压缸内的液压流体的量，确认已实现适当的履带链张紧度，然后返回到履带式车辆的驾驶室。
这样的维护需求是耗时的，并且对于履带式车辆的操作员而言通常是繁重的，特别是在恶劣的天气或地面条件下。需要这种密集且频繁的人工维护增加了将人为失误引入到履带链张紧度调节中的可能性，同时也增加了违规的可能性。此外，操作员可能难以确定何时地面条件变化到使操作员应该停止履带式车辆的操作、离开履带式车辆以及在恢复履带式车辆的使用之前调节履带张紧度的程度。因此，一直存在对于以下这种履带链张紧度管理系统的行业需求，即，能够减少与履带式车辆底盘相关的操作员维护需求，同时更好地确保最佳履带链张力和张紧度维持更长的时间段。
为了满足该行业需求，公开了一种主动式履带链张紧度管理系统，用于在履带式车辆的操作期间自动地调节履带链张力和张紧度。下述主动式履带链张紧度管理系统利用集成到履带式车辆底盘中的电驱动式履带链张紧调节装置来调节履带链张紧度。在实施例中，电驱动式履带链张紧调节装置包括履带接合构件(诸如引导轮)，该履带接合构件接合到履带式车辆底盘的履带链中以调节履带链张力并实现最佳履带链张紧度。然后又利用包含与控制器进行信号通信的电动马达的电驱动组件来调节履带接合构件(例如，引导轮)的位置。在许多情况下，电驱动组件响应于从控制器接收到的命令信号使履带接合构件(例如，引导轮)沿着基本上线性的轴线移动到履带链中。在这样的情况下，在本文中电驱动组件被更完整地称为“线性电驱动组件”。
除了电动马达之外，线性电驱动组件还包括用于执行以下功能的一个或更多个装置：(i)将电动马达的输出轴的转动转换为履带接合构件(例如，引导轮)的线性移动，以及(ii)相对于电动马达的扭矩输出放大引导轮接合到履带链中的线性力。在某些实施方式中，这两个功能都是利用单个装置(诸如行星螺杆传动装置)来实现的。在其他实施例中，可以利用多种装置来实现这样的功能，例如具有与滚珠丝杠或其他转动-线性转换装置配对的转动输出的行星齿轮系统。具有高齿轮减速的行星齿轮系统(无论是行星齿轮螺杆形式还是具有转动输出的行星齿轮系统形式)的使用使得履带接合构件(例如，引导轮)能够以足够大的轴向力(例如，接近或超过100千牛顿(kn)的力)被轴向地压入到履带链中，从而提供期望的履带链张紧功能，同时利用具有相对较低的扭矩输出(例如，扭矩输出小于100牛顿米(nm))的电动马达。这进而允许在履带链张紧调节装置内使用低电压电动马达，诸如可以在60伏(v)或更低的“接触安全”电压下运行的直流电动马达。低电压电动马达的使用非常适于部署在履带式车辆的底盘内，该底盘是电接地的、暴露于水和其他环境污染物中，并且要经历极恶劣的操作条件。另外，这种低电压电动马达很容易以相对适中的价格在商业上获得。
将电动马达用作控制履带接合构件(例如，引导轮)到履带式车辆底盘的履带链中的接合的原动机的用途也提供了其他益处。例如，这样的电动马达可以以相对快速的方式(例如，与液压系统相反)执行履带链张力和张紧度调节，从而允许在履带式车辆的操作期间进行接近实时或即时履带链张紧度调节。电动马达的响应能力，更具体的，电驱动式履带链张紧调节装置的响应能力使得先前未获得或未实践的附加功能成为可能，诸如在履带式车辆在向前方向上行进(在这种情况下可能期望较大的履带链张紧度)和在向后方向上行进(在这种情况下可能期望较小的履带链张紧度)之间转换时调节履带链张力和张紧度的能力。还可以响应于其他动态变化条件(诸如地面湿度条件的变化)来实施主动式履带链张力和张紧度调节。
作为另一个益处，履带链张紧调节装置内的电动马达可以用作扭矩传感器。其优点在于，通过感测电动马达的当前扭矩输出，控制器可以将当前扭矩输出转换为所估计的履带链张力，并因此转换为履带链张紧度。然后，控制器可以根据需要调节当前履带链张力(tcurrent)，以更好地与理想或目标履带链张力(ttarget)相对应。在其他实施例中，电动马达可以不被用作扭矩传感器；并且控制器可以以不同的方式估计给定履带式底盘履带的当前履带链张力(tcurrent)，诸如通过利用机械地联接到底盘的传动链轮或最终传动机构的另一传感器(例如，扭矩或应变传感器)。
在主动式履带链张紧度调节系统的操作期间，控制器命令电驱动组件通过改变可移动履带接合构件(例如，引导轮)的履带张紧位置来重复地或迭代地调节履带链的履带链张紧度。在一种可能的控制方案中，控制器可以通过首先建立与履带式底盘的期望履带链张紧度相对应的目标履带链张力(ttarget)来执行这种调节。目标履带链张力(ttarget)可以从存储器中招回、根据操作员输入确定或以其他方式建立，并且可以根据相关传感器数据(例如指示当前地面条件的传感器数据)被潜在地调节。控制器然后在履带式底盘的操作期间常规地(尽管非必要地)基于电动马达的扭矩输出来重复地估计履带链的当前履带链张力(tcurrent)。在实施例中，控制器可以延迟进行这样的估计，直到自上次过程迭代以来履带式车辆已在向前方向或向后方向上行进达预定持续时间(例如，大约5秒)以允许履带链稳定下来。最后，控制器命令电驱动组件调节可移动履带接合构件的履带张紧位置，以减小目标履带链张力(ttarget)与当前履带链张力(tcurrent)之间的差异。
通过上述控制方案的执行，主动式履带链张紧度调节系统的实施例可以在履带式车辆的操作期间以主动的、智能的、独立的方式确保最佳的履带链张紧度水平，而无需操作员参与。因此，履带式车辆的底盘寿命被最大化，同时大大减少了操作员维护需求(如果没有消除)。下面结合图4和图5描述在操作电驱动式履带链张紧调节装置时可以由控制器执行的适当控制方案的进一步描述。然而，首先结合图1至图3描述与履带式底盘结合使用的示例性主动式履带链张紧度管理系统。
示例性履带式底盘和主动式履带链张紧度管理系统
参照图1，根据本公开的示例性实施例示意性地呈现了履带式车辆(未示出)的履带式底盘10和主动式履带链张紧度管理系统12。示例性履带式底盘10可以集成到任何类型的履带式车辆中或支撑任何类型的履带式车辆，包括但不限于履带式装载机、推土机、挖掘机、起重机和在建筑、农业、矿业和林业行业中使用的其他履带式车辆。此外，虽然在履带式底盘10的背景下进行以下描述以提供可以更好地理解主动式履带链张紧度管理系统12的示例性背景，但主动式履带链张紧度管理系统12的实施例可以结合各种其他类型的履带式底盘使用。
示例性履带式底盘10包括围绕台车架16的外周延伸的履带链14。引导轮18和传动链轮20可转动地安装到台车架16的纵向相反的端部。具体地，如图1左下角中的方向箭头22所示，引导轮18安装到台车架16的前端部或引导端部。相反，传动链轮20安装到台车架16的后端部或尾端部。传动链轮20包括链轮齿，所述链轮齿从链轮20的外周突出以沿着履带链14的内周接合到履带链14中。履带链14包括一系列枢转连接的链轨节24，所述链轨节24通过销和衬套26结合并且配备有多个外履带板28。履带链14还被多个承载辊30和多个滚轮32支撑，这些承载辊30沿台车架16的上部或顶侧间隔开，这些滚轮32沿台车架16的下部或纵向边缘间隔开。
示例性主动式履带链张紧度管理系统12包括控制子系统34和电驱动式履带链张紧调节装置36。控制子系统34(并且，具体地，下述包括在控制子系统34中的控制器38)可操作地联接到电驱动式履带链张紧调节装置36的一个或更多个部件，该电驱动式履带链张紧调节装置36被集成到履带式底盘10中，如所示。电驱动式履带链张紧调节装置36可以包括尾端部或后端部，该尾端部或后端部在固定附接点40处安装到台车架16。在实施例中，连接支架42可以贴附到台车架16，并且包括某些接口特征(例如，用于容纳下述电驱动式履带链张紧调节装置36的端部件44的孔)以将电驱动式履带链张紧调节装置36安装到台车架16。另外地以及如下所描述的，台车架16可以包括细长的侧轨46，在引导轮18相对于履带式底盘10的台车架16平移时，履带链张紧调节装置36的一个或更多个部件(例如，下述滑梭或滑动件48)可以沿测轨46滑动。引导轮18的定位在很大程度上决定了履带链14的张力和张紧度，注意由于下述复进弹簧50的设置，在履带式车辆的操作期间也会发生引导轮位置的一些变化。
与电驱动式履带链张紧调节装置36相反，控制子系统34的许多部件相对于履带式底盘10有用地(尽管不是必需地)位于远程；例如，集成到履带式车辆的操作员站中。这样的远程定位有助于保护这样的部件免受履带式底盘10的恶劣操作环境的影响。作为该一般性说明的例外，下述锁定机构100(当包括在主动式履带链张紧度管理系统12中时)通常将在邻近电驱动式履带链张紧调节装置36的位置处集成到履带式底盘10中。另外，当附加传感器58(在下文还进行描述)包括用于计量当前履带链张力的独立传感器(例如，机械地结合到传动链轮20或最终传动机构的扭矩或应变传感器)时，这种传感器也可能会被集成到履带式底盘10中。
现在将更详细地讨论主动式履带链张紧度管理系统12的示例性控制子系统34。除了控制器38之外，控制子系统34可以包括以下部件中的一个或更多个：(i)操作员接口52，(ii)至少一个显示装置54，和(iii)用于向控制器38提供用于实施下述控制方案的数据的任意数量的其他数据源56。在后一种情况下，并且如在图1的右侧一般地指示的，其他数据源56可以包括一个或更多个附加传感器58，诸如进一步集成到履带式底盘10(例如，联接到传动链轮20或最终传动机构的部件)中并向控制器38提供数据以用于监测履带链14的当前张力的离散扭矩或应变传感器。另外或替代地，示例性控制子系统34可以包括允许无线数据传送和接收的数据链路60，诸如射频(rf)收发器。当数据链路60存在时，数据链路60可以接收无线传送，该无线传送包括指示当前地面条件、最佳履带链张力值以及其他此类数据的信息，数据链路60然后可以将这些数据发送给控制器38以考虑实施任何期望的控制方案。在这样的实施例中，集中式源或命令中心可以潜在地将此类数据传输到在特定区域或地区中操作的一队履带式车辆。
主动式履带链张紧度管理系统12的控制器38可以采取适于执行本公开中描述的功能的任何形式。此外，本文中出现的术语“控制器”在非限制性的意义上用来一般性地指代主动式履带链张紧度管理系统12的处理架构。控制器38可以包含任意实际数量的处理器、控制计算机、计算机可读存储器、电源、存储装置、接口卡和其他标准化部件或可以与上述部件相关联。控制器38还可以包括任意数量的固件和软件程序或计算机可读指令或与任何数量的固件和软件程序或计算机可读指令配合，该固件和软件程序或计算机可读指令被设计为执行本文所述的各种处理任务、计算和控制/显示功能。这样的计算机可读指令可以被存储在控制器38可访问的存储器39的非易失性扇区内。尽管在图1中一般性地图示为单个块，但存储器39可以包含适于存储计算机可读代码或指令、以及用于支持主动式履带链张紧度管理系统12的操作的其他数据的任意数量和类型的存储介质。在实施例中，存储器39可以作为例如系统级封装、系统级芯片、或其他类型的微电子封装或模块而被集成到控制器38中。
当显示装置54包括在示例性控制子系统34中时，显示装置54可以位于履带式车辆的定位在履带式底盘10上方的操作员站或驾驶室内。当将命令或输入数据输入到控制子系统34中以例如指定当前地面条件或手动地设定下述履带链张紧度或张力目标值时，操作员可以参考在显示装置54上生成的图像。另外或替代地，当例如检测到当前履带链张力与履带链张力的目标值之间的相对较大的差异时，特别是在主动式履带链张紧度调节功能停用的情况下，可以在显示装置54上生成视觉警报，如以下结合图5所讨论的。当显示装置54包括在主动式履带链张紧度管理系统12中时，显示装置54可以被固定到驾驶室的静态结构，并且可以以下视显示器(hdd)配置来实现。在其他情况下，显示装置54可以采取便携式电子显示装置的形式(例如平板计算机或膝上型计算机)，其由操作员携带到操作员站中并通过物理连接或无线连接与示例性控制子系统34的各种其他部件通信，以执行期望的显示功能。最后，操作员接口52可以包括允许录入操作员输入控制主动式履带链张紧度管理系统12的操作的任何装置或装置组，包括但不限于用于与在显示装置54上生成的图形用户界面(gui)元素进行交互的各种物理输入和装置(例如，光标输入装置)。
前进至图2，以一般性的方式图示了电驱动式履带链张紧调节装置36的示例性实施例。在所示的示例中，电驱动式履带链张紧调节装置36包括可移动履带接合构件18、电驱动组件62和各种附加部件。在此，可移动履带接合构件18采取引导轮的形式，并因此在该段落之后被更具体地称为“引导轮18”。尽管本示例如此，但是在替代实施例中可移动履带接合构件18可以采取其他形式，只要构件18可以被压入或以其他方式物理地接合到履带链14中以本文描述的方式来控制履带链的张力和张紧度即可。类似地，在所示的示例中，由于电驱动组件62采取线性电驱动组件的形式(也就是说，电驱动组件被配置成使引导轮18基本上沿线性轴线移动以与履带链14接合)，电驱动组件62在下文中被称为“线性电驱动组件62”。在替代实施例中，电驱动组件62可以使履带接合构件18(以下称为引导轮18)沿着非线性运动路径(例如弯曲运动路径)移动以与履带链14接合。
除了引导轮18和线性电驱动组件62以外，电驱动式履带链张紧调节装置36还包括以下部件(图2中从左到右)：(i)滑梭或滑动件48，(ii)轭64，(iii)带端口的适配器件66，(iv)液压缸68，(v)缸-弹簧适配器70，(vi)复进弹簧50和(vii)尾端件44。首先考虑滑动件48，该部件包括纵向通道72，该纵向通道72用于容纳设置在履带式底盘10(图1)的侧轨46的内部上的匹配的纵向脊。滑动件48因此可以在电驱动式履带链张紧调节装置36的操作期间沿着侧轨46滑动以引导引导轮18的线性移动。耐磨杆74也邻近通道72设置。轭64将线性电驱动组件62(特别是线性电驱动组件62的平移螺母(translatingnut)90，如下所述)连接到滑动件48并且连接到引导轮18绕其转动的中心销或轴(在图2的视图中被隐藏)。
带端口的适配器件66包括流体地联接到液压缸68的内部的液压流体端口76，该液压流体端口76与线性电驱动组件62机械地串联联接。液压缸68具有缸体，杆或活塞82从该缸体延伸。当润滑脂(或另一种液压流体)通过液压流体端口76被引入到缸体80的内部时，液压缸68的活塞82延伸。因此，可以将液压流体添加到液压缸68中或从液压缸68中移除液压流体，以设定活塞冲程，并由此设定引导轮18的总体定位。有益地，在线性电驱动组件62将会失效的不太可能的情况下，通过手动调节液压缸68内的液压流体体积来进一步控制引导轮定位的能力可以提供一定的冗余度，尽管在实施例中，活塞82的冲程能力可以允许或可以不允许引导轮18在其整个运动范围内的调节(取决于液压缸68的尺寸)。当经由液压流体端口76和液压缸68允许时，这种手动调节过程模仿了传统系统中用于手动设置引导轮定位的过程，并因此通常对于履带式车辆操作员来说是熟知的。尽管存在这些益处，但在线性电驱动组件62的其他实施例中可以省略液压流体端口76；然而，即使在不存在液压流体端口76的情况下，液压缸68和下述溢流阀78也被有利地保留以保护履带式底盘10免受履带链14的过度张紧的影响，如下所述。
在所示的示例中，带端口的适配器件66还包括配备有溢流阀78的第二端口。在实施例中，溢流阀78被配置成如果液压缸68内的压力超过高压力阈值(例如，10000磅每平方英寸(psi))时则打开并允许液压流体从液压缸68中流出，从而实现活塞82的完全缩回。如果通过电驱动式履带链张紧调节装置36轴向地施加了异常高的足以完全压缩复进弹簧50的压缩力，则溢流阀78将打开以允许额外减小电驱动式履带链张紧调节装置36的轴向尺寸(更通俗地，以允许缩短张紧调节装置36)，从而保护履带式底盘10的部件(例如，最终传动机构)免受损坏。作为示例，如果在履带式车辆操作期间相对较大的物体(例如，树枝)被卡在履带式底盘10中并在引导轮18或传动链轮20与履带链14之间通过，则可能发生这样的情况。在这样的情况下，圆柱形弹簧适配器70和端部件44接触以提供防止复进弹簧50过度压缩的硬停止特征。因此，横跨复进弹簧50发生了刚性体条件或状态，然后如果液压缸68内的压力超过预定阈值则溢流阀78通过打开以允许液压流体流出而提供了防止过度张紧功能，如前所述。
继续参照图2所示的示例性实施例，线性电驱动组件62包括具有马达输出轴86的电动马达84。马达输出轴86机械地联接到至少一个附加装置88，该附加装置88又通过轭64和滑动件48机械地联接到引导轮18。至少一个附加装置88被配置成将马达输出轴86的转动转换为引导轮18的线性移动，并且相对于电动马达84的扭矩输出放大引导轮18接合到履带链14中的线性力。(一个或更多个)装置88可以采取各种不同的形式来提供这些关键功能，包括例如行星齿轮系统，该行星齿轮系统具有机械地联接到诸如滚珠丝杠的转动-线性运动转换装置的转动输出。在实施例中，可以利用单个装置来实现这两个功能。例如，如在图2中大致所示的，在所示的实施例中，这两个功能都由呈行星螺杆传动装置88形式的单个装置提供。因此，以下将(一个或更多个)装置88称为“行星螺杆传动装置88”。同样，仅通过非限制性示例的方式提供该描述，应注意在电驱动式履带链张紧调节装置36的其他实施方式中，可以利用其他装置或装置对来提供这些功能。
行星螺杆传动装置88包括平移螺母90和螺母90沿其移动的螺纹轴或主轴92。根据在图2中由箭头94表示的从控制器38发出的命令信号，电动马达84马达输出轴86转动，以转动螺纹主轴92并驱动平移螺母90的线性移动。马达输出轴86和螺纹主轴92围绕中心轴线96转动，该中心轴线96与引导轮18平移所沿的线性轴线是同轴的。如前所述，平移螺母90通过轭64机械地结合到引导轮18，并因此，引导轮18与平移螺母90一起沿中心轴线96轴向地移动。引导轮18因此接合到履带式底盘10的履带链14中，以在引导轮18沿着中心轴线96在与电动马达84相反的方向上行进时增加履带链14的履带链张力并降低履带链张紧度。同样，响应于从控制器38(图1)接收到的命令94，利用电动马达84来实现引导轮18的这种移动。在实施例中，电动马达84还可以向控制器38提供电反馈信号(例如，如图2中的箭头98所示)，控制器38然后可以利用该电反馈信号来例如估计履带链14的张力和张紧度，如以下结合图5进一步讨论的。
在各种实施例中，主动式履带链张紧度管理系统12还包括锁定机构100，该锁定机构100可操作地联接到控制器38并且定位成邻近电驱动式履带链张紧调节装置36(或集成到电驱动式履带链张紧调节装置36中)，如图1示意性所示。当锁定机构100包括在主动式履带链张紧度管理系统12中时，锁定机构100可以由控制器38选择性地接合，以将线性电驱动组件62、具体地将行星螺杆传动装置88的螺母90锁定在设定的平移位置处。锁定机构100可以采取用于提供该功能的任何形式，并且在实施例中可以是弹簧致动的、电释放制动装置。通过将行星螺杆传动装置88包括在线性电驱动组件62内，锁定机构100的提供变得不太重要，应注意行星螺杆传动装置88通常可以对后传动具有高阻力。尽管如此，即使在线性电驱动组件62包括这样的行星螺杆传动装置88时，锁定机构100的设置也可以提供许多益处。这样的益处可以包括减少行星螺杆传动装置88上的磨损，以及在行星螺杆传动装置88内会发生一定程度的滑移；例如，由于下述行星辊110与螺纹主轴92松散地啮合的性质。
转到图3，以部分分解图呈现了行星螺杆传动装置88的示例性实施例。另外，第一箭头102指示当转动马达输出轴86时由电动马达84施加到行星螺杆传动装置88的转动输入。类似地，箭头104指示平移螺母90的轴向力输出，并且因此将引导轮18压入到履带链14中的轴向力响应于由电动马达84提供的转动输入。现在讨论示例性行星螺杆传动装置88的部件，示出了螺纹主轴92、两个行星环108、多个行星辊110和两个保持环112。此外，如可以在该示例中看出的，平移螺母90被分割或划分为第一部分114和第二部分116，在组装行星螺杆传动装置88时该第一部分114和第二部分116通过间隔垫圈118分隔开。另外，可以设置滑键120以帮助确保螺母部分114、116之间的角度对准。滑键120可以在键槽(未示出)中延伸，以防止平移螺母90连同螺杆传动轴92和螺纹主轴92(图2)的转动而共同转动。在其他实施例中，可以以另一方式提供平移螺母90的转动。
行星螺杆传动装置88提供高的齿轮减速，这继而允许施加促使引导轮18线性移动到履带链14中的高的轴向载荷，同时使得能够使用低扭矩输出马达作为电动马达84。这进而允许电动马达84具有相对较低的电压，以在电接地履带式底盘10内节省成本和优化安全。在实施例中，电动马达可以在相对较低的电压(例如，约48v或约60v的电压)和适当的功率水平(例如，约10千瓦(kw))下运行以提供从约20nm至约200nm范围的扭矩输出；以及可能地，提供从约50nm至约100nm范围的扭矩输出。相对地，在实施例中，行星螺杆传动装置88可以被配置成将电动马达84的这种扭矩输出转换为范围在50kn与200kn之间的轴向力输出；以及可能地，转换为约为140kn的轴向力输出。在其他实施方式中，前述参数可以大于或小于以上示例性范围。
因此，由于上述原因，与低电压电动马达(例如电动马达84)配对使用这种行星螺杆传动装置88是有利的。基于电的履带链张力和张紧度调节系统的使用(与液压系统相反)进一步避免了使用管道特征、泵和易于泄漏和污染的其他此类部件。另外，电动马达84的使用(与液压系统相反)使得能够实现引导轮定位的快速调节，从而使得主动式履带链张紧度调节过程122能够以高度响应的方式调节履带链的张力和张紧度。这继而允许控制器38在配备有履带式底盘10的履带式车辆的操作期间迭代地、实时地或接近实时地实施适当的调节。现将结合图4和图5来描述在履带式车辆的操作期间可以由控制器38执行以调节履带链的张力和张紧度的示例性控制方案。
现参照图4，根据非限制性示例性实施例呈现了主动式履带链张紧度调节过程122。在本公开的实施例中，主动式履带链张紧度调节过程122可以由主动式履带链张紧度管理系统12的控制器38执行。主动式履带链张紧度调节过程122包括多个过程步骤124、126、128、130、132、134、136、138，下面对每个步骤进行描述。取决于实施主动式履带链张紧度调节过程122的特定方式，在图4中一般性图示的每个步骤可能需要单个过程或多个子过程。此外，仅通过非限制性示例的方式提供图4所示和以下所描述的步骤。在主动式履带链张紧度调节过程122的替代实施例中，可以执行附加过程步骤，可以省略某些步骤，和/或可以以替代的顺序执行所示的过程步骤。
响应于预定触发事件的发生，主动式履带链张紧度调节过程122在步骤124处开始。在某些情况下，触发事件可以简单地是履带式车辆启动或履带式车辆在启动后的初始移动。在其他情况下，可以响应于不同的触发事件来开始主动式履带链张紧度调节过程122，诸如响应于经由操作员接口52接收到的指示期望执行履带链张紧度调节过程122的操作员输入。
在开始(步骤124)之后，主动式履带链张紧度调节过程122前进到步骤126。在该过程步骤期间，控制器38确定从该过程122的上一次迭代以后履带式底盘10在向前方向或反向方向上是否已经历了预定的秒数。如果不是这种情况，则控制器38前进到步骤128，并确定过程122是否应例如由于操作员停用而终止。如果确定过程122应该终止，则控制器38相应地终止主动式履带链张紧度调节过程122(步骤132)。否则，控制器38返回到主动式履带链张紧度调节过程122的步骤126。通过这样的过程步骤，控制器38确保在执行过程122的其余步骤之前，履带式底盘10已进行了预定秒数的连续行进。这样的暂时缓冲或等待期使得履带链14能够稳定下来并达到适当的物理状态，以估计履带式底盘10的当前履带链张力或张紧度，如下所述。通过非限制性示例，控制器38可以在步骤126期间确定履带式车辆是否已进行了x秒的连续行进，其中在实施例中，x的范围为1秒至10秒，可能为约3秒至7秒，并且可能等于约5秒。在其他情况下，x可以大于或小于上述范围以及值；或可以从过程122中省略步骤126。
接下来，在主动式履带链张紧度调节过程122的步骤130处，控制器38建立履带链张力的目标值(ttarget)以实现履带链14的期望张紧度。可以由控制器38以多种不同的方式来建立履带链张力目标(ttarget)。例如，在某些实施例中，在步骤130期间可以从存储器39中调出默认值。在某些实施例中，基于经由操作员接口52接收到的操作员输入、基于来自附加传感器58的传感器数据和/或基于在数据链路60上接收到的数据或命令信号(例如，指示当前地面条件的数据)，默认值可以被调节或可能被覆盖。在实施例中，这样的输入可以指定履带链14的期望张力水平；或替代地，可以指定履带链14的期望张紧度，然后控制器38可以将其转换为期望的履带链张力目标(ttarget)。当指定了期望的履带张紧度值时，可以以线性测量来表示这样的值，诸如x(例如2)英寸。测量履带链张紧度的方式是公认的，并且通常涉及沿履带链14的顶侧测量履带链张紧度的低点。另外或替代地，在实施例中，可以通过学习算法来调节履带链张力目标(ttarget)的默认值，以针对特定性能参数(诸如燃料经济性或减少排放物)进行优化。此外，在某些实施例中，控制器38可以基于履带式车辆是沿向前方向还是沿向后方向行进来改变履带链张紧度目标(ttarget)；例如，在沿向前方向行进时，控制器38可以分配低的履带链张力和大的履带链张紧度以防止过度张紧，而在沿反向方向行进时，分配高的履带链张力和小的履带链张紧度以防止履带链14的聚集。
在执行步骤130之后(或者，在其他实施例中，与执行步骤130同时发生或在执行步骤130之前)，控制器38前进到步骤134并且估计履带式底盘10的当前履带链张力(tcurrent)。在实施例中，控制器38可以利用与电驱动式履带链张紧调节装置36隔开并且远离的任何合适的传感器输入来进行该估计；例如，机械地联接到传动链轮20或最终传动机构的扭矩或应力传感器。在其他情况下，控制器38利用电驱动式履带链张紧调节装置36，并且具体地利用电动马达84来估计履带式底盘10的当前履带链张力。在后一种情况下，控制器38可以基于电动马达84的电特性来估计电动马达84的扭矩输出，诸如(例如，逆变器)供应给电动马达84的电流的幅值，这取决于所使用的电动马达的类型。使用电机(在此为电动马达84)来提供扭矩传感器在功能上有利地减轻了在恶劣的底盘环境中提供另一传感器的需要；尽管在实施例中不排除主动式履带链张紧度管理系统12可以包括集成到履带式底盘10中的一个或更多个附加传感器的可能性。下面结合图5来进一步讨论电动马达84可以用作扭矩传感器以估计履带链张力的一种方式。
在估计履带式底盘10的当前履带链张力(tcurrent)之后，控制器38前进到主动式履带链张紧度调节过程122的步骤136。在该过程步骤期间，控制器38确定当前履带链张力(tcurrent)与履带链张力目标(ttarget)之间的差是否超过可接受的阈值。在实施例中，可接受的阈值可以是可调节的并且可以具有任何适当的值，无论是表示为固定数字还是百分比。如果当前履带链张力(tcurrent)与履带链张力目标(ttarget)之间的差未超过容忍阈值，则控制器38返回到主动式履带链张紧度调节过程122的步骤126。否则，控制器38前进到步骤138，并将适当的命令信号传输到线性电驱动组件62，以减小当前履带链张力(tcurrent)与履带链张力目标(ttarget)之间的不一致。
如刚刚所述的，在步骤138期间，控制器38命令电动马达84将引导轮18移动到期望的履带张紧位置以实现期望的履带链张力和张紧度。当能够以足够的准确度可靠地确定引导轮18的位置时，控制器38可以命令电动马达84以驱动螺母90以及由此驱动引导轮18进入对应于履带链张力目标(ttarget)的履带张紧位置的方式转动马达输出轴86和螺纹主轴92。在其他情况下，诸如当可能难以可靠地确定引导轮18的精确定位时，控制器38可以确定对应于履带链张力目标(ttarget)的目标扭矩输出(τtarget)，并然后命令电动马达84使引导轮18延伸，直到达到目标扭矩输出(τtarget)；例如，如由图2中的箭头98所示的马达反馈确定。在这种情况下，在命令电动马达84将引导轮18进一步延伸到履带轨14中之前，控制器38可以脱离或解锁(如果存在并当前接合的)锁定机构100。在电动马达84将引导轮18延伸到达到目标扭矩输出(τtarget)的点处之后，控制器38因此推断出已实现期望的履带链张紧度，并且控制器38重新接合锁定机构100。在某些情况下，控制器38还可以命令电动马达84使马达输出轴86和螺纹主轴92转动，使得螺母90和引导轮18在将引导轮18推进到履带链14中之前缩回。可以采用这种方法来更好地确定电动马达84的当前扭矩施加以定位引导轮18，并因此提供转换为当前履带链张力(tcurrent)的当前履带链张力的更准确的测量。下面结合图4提供这方面的进一步描述。
最后，在进行步骤138之后，控制器38返回到步骤126以执行主动式履带链张紧度调节过程122的后续迭代，如前所述。以这种方式，主动式履带链张紧度调节过程122是迭代地执行的，以主动地调节履带链14的张力，并因此将履带链张紧度保持在最佳水平，而无需操作员参与(如先前所述的，尽管可以潜在地允许操作员输入数据和/或激活或停用过程140)。因此，可以最大化履带式底盘的寿命和性能参数，同时大大减少了操作员的维护需求。
最后参照图5，呈现了示例性基于马达的履带链张力估计子过程140。再次，基于马达的履带链张力估计子过程140包括多个过程步骤142、144、146、148、150、152、154、156，下面对每个步骤进行描述。与示例性主动式履带链张紧度调节过程122的情况一样，图5所示的步骤仅以示例的方式提供，并且在过程122的其他实施方式中可以重新排序、有选择地省略以及在不同程度上进行修改。基于马达的履带链张力估计子过程140可以在主动式履带链张紧度调节过程122的步骤130期间执行。在替代实施方式中，当主动式履带链张紧度调节过程122没有被执行为例如允许生成以下结合步骤152、154描述的类型的履带链张紧度警报时，可以执行基于马达的履带链张力估计子过程140。
在子过程140在步骤142处开始之后，控制器38前行到步骤144，并确定线性电驱动组件62当前是否被锁定。如果线性电驱动组件62当前被锁定，则控制器38命令锁定机构100解锁线性电驱动组件62(步骤146)，然后前进到子过程140的步骤148。相反，如果线性电驱动组件62未被锁定，则控制器38直接前进到步骤148。当然，如果主动式履带链张紧度管理系统12缺少锁定机构100，则可以从基于马达的履带链张力估计子过程140中省略步骤144、146。
接下来，在步骤148处，控制器38向电动马达84发送命令信号，以使引导轮18从其初始(当前)张紧位置缩回。这样做是为了确保将物理载荷施加到电动马达84上，使得可以测量由引导轮18施加在履带链14上的力，而没有由于行星螺杆传动装置88的反向传动阻止而产生的干扰。随后，在子过程140的步骤150处，控制器38命令电动马达84以使引导轮18沿着中心轴线96前进的方式转动马达输出轴86和螺纹主轴92以使引导轮18返回到其初始张紧位置。当引导轮18以这种方式移动时，在引导轮18完全返回到其初始位置时，控制器38监测电动马达84的扭矩输出并且捕获由电动马达84施加的峰值扭矩输出。另外，在适当情况下，在使引导轮18返回到其初始位置之后，可以通过重新接合锁定机构100来重新锁定线性电驱动组件62。接下来，在子过程140的步骤152处，当使引导轮18返回到其初始位置时，控制器38利用测得的电动马达84的峰值扭矩输出以进行履带链张力和/或张紧度估计。这可以利用任何合适的数据结构来进行，诸如存储在控制器38可访问的存储器39内的二维查找表。
在某些情况下，基于马达的履带链张力估计子过程140可以在步骤152之后终止；并且返回到主过程122的步骤132。替代地，在实施例中，在期望履带链张紧度警报或警告功能的实施方式中，基于马达的履带链张力估计子过程140还可以前进到步骤154。在这样的情况下，控制器38可以在步骤154期间最初确定当前是否激活了主动式履带链张紧度管理系统12的建议性的警报生成功能。如果警报功能被禁用，则控制器38前进到步骤156，并且子过程142终止。相反，如果警报生成功能当前被激活，则控制器38替代地前进到步骤156，并确定当前履带链张力(tcurrent)与履带链张力目标(ttarget)之间的差是否达到警报阈值。如果这两个值之间的差超过警报阈值，则控制器38生成相应的建议性的警报。当生成建议性的警报时，这种建议性的警报可以采取各种不同的形式，包括在显示装置54上生成的诊断故障码(dtc)指标或标记和/或视觉警报的任意组合。特别地，标记或视觉警报可以建议操作员停止履带式车辆的操作并且对履带式底盘10进行维护以解决该差异。之后，基于马达的履带链张力估计子过程140前进到步骤158，并以前述方式得到结论。
主动式履带链张紧度管理系统的枚举示例
主动式履带链张紧度管理系统的以下示例被进一步提供并被编号以便于参考。
1、提供了一种用于与具有履带式底盘的履带式车辆结合使用的主动式履带链张紧度管理系统。在各实施例中，主动式履带链张紧度管理系统包括：可移动履带接合构件，所述可移动履带接合构件被定位成物理接合到所述履带式底盘的履带链中；电驱动组件，所述电驱动组件是可控的以相对于所述履带链调节所述可移动履带接合构件的履带张紧位置；以及控制器，所述控制器可操作地联接到所述电驱动组件。所述控制器被配置成在所述履带式底盘的操作期间命令所述电驱动组件通过改变所述可移动履带接合构件的履带张紧位置来迭代地调节所述履带链的履带链张紧度。
2、根据示例1所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述控制器还被配置成：(i)建立与所述履带式底盘的期望履带链张紧度相对应的目标履带链张力(ttarget)；(ii)在所述履带式底盘的操作期间重复地估计履带链的当前履带链张力(tcurrent)；以及(iii)如果所述目标履带链张力(ttarget)与所述当前履带链张力(tcurrent)之间的差异超过预定阈值，则命令所述电驱动组件调节所述可移动履带接合构件的所述履带张紧位置以减小所述差异。
3、根据示例2所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述电驱动组件包括具有扭矩输出的电动马达。所述控制器联接到所述电动马达，并且被配置成至少部分地基于所述电动马达的扭矩输出来估计所述履带链的所述当前履带链张力(tcurrent)。
4、根据示例2所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述控制器还被配置成：(i)确定所述履带式底盘何时连续行进达预定时间段；以及(ii)响应于确定所述履带式底盘已进行连续行进达所述预定时间段，估计所述履带链的所述当前履带链张力(tcurrent)。
5、根据示例2所述的主动式履带链张紧度管理系统，还包括操作员接口，所述控制器可操作地联接到所述操作员接口。所述控制器被配置成至少部分地基于经由所述操作员接口接收到的操作员输入来建立所述目标履带链张力(ttarget)。
6、根据示例2所述的主动式履带链张紧度管理系统，还包括提供指示当前地面条件的数据的数据源，所述控制器被配置成至少部分地基于所述指示当前地面条件的数据来建立所述目标履带链张力(ttarget)。
7、根据示例1所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述可移动履带接合构件包括引导轮。所述电驱动组件包括线性电驱动组件，所述线性电驱动组件被配置成使所述引导轮沿着基本上线性的轴线移动到与所述履带链接合。
8、根据示例7所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述线性电驱动组件包括电动马达和至少一个装置。所述电动马达具有马达输出轴和扭矩输出。所述至少一个装置被配置成将所述马达输出轴的转动转换为所述引导轮的基本上线性的移动，并且相对于所述马达输出轴的所述扭矩输出放大所述引导轮接合到所述履带链中的轴向力。
9、根据示例8所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述至少一个装置采取行星螺杆传动装置的形式。
10、根据示例9所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述行星螺杆传动装置包括平移螺母。所述主动式履带链张紧度管理系统还包括锁定机构，所述锁定机构被配置成在所述锁定机构被接合时阻止所述平移螺母的平移移动。所述控制器可操作地联接到所述锁定机构，并且被配置成在命令所述电驱动组件调节所述可移动履带接合构件的所述履带张紧位置之后接合所述锁定机构。
11、根据示例1所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述电驱动组件包括电动马达，所述电动马达具有在约20nm至约200nm之间的扭矩输出，同时所述电驱动组件被配置成以范围在50kn至200kn之间的轴向力将所述引导轮接合到所述履带链中。
12、根据示例1所述的主动式履带链张紧度管理系统，还包括液压缸，所述液压缸联接在所述可移动履带接合构件和所述电驱动组件之间。手动可接近的液压端口允许与所述液压缸进行液压流体交换以手动地定位所述可移动履带接合构件。
13、根据示例1所述的主动式履带链张紧度管理系统，还包括液压缸，所述液压缸联接在所述可移动履带接合构件和所述电驱动组件之间。溢流阀流体地联接到所述液压缸，并且被配置成当所述液压缸内的内部压力超过预定阈值时打开以允许液压流体流出。
14、根据示例1所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述控制器还被配置成响应于检测到所述履带式车辆在向前方向上行进和在反向方向上行进之间转换时，命令所述电驱动组件调节所述履带链的所述履带链张紧度。
15、在其他实施例中，所述主动式履带链张紧度管理系统包括具有马达输出轴的电动马达、行星螺杆传动装置和引导轮。所述行星螺杆传动装置进而包括螺纹主轴和平移螺母，所述螺纹主轴联接到所述马达输出轴以绕中心轴线转动，并且所述平移螺母被配置成响应于所述螺纹主轴的转动而沿所述中心轴线平移。所述引导轮联接到所述平移螺母并且被配置成与所述平移螺母一起沿所述中心轴线移动。所述引导轮接合到所述履带式底盘的履带链中，以在所述引导轮沿所述中心轴线在与所述电动马达相反的方向上行进时增加所述履带链的履带链张力并降低履带链张紧度。
结论
因此，已公开了主动式履带链张紧度管理系统的实施例，其利用集成到履带式车辆底盘中的电驱动式履带链张紧调节装置来自动地调节履带链张力和张紧度。履带链张紧度管理系统的实施例大大降低了操作员的维护需求，同时针对当前操作条件优化了当前的履带链张力设定，以减少部件磨损，最大化底盘寿命，并提供操作性能的益处(诸如改进的燃料经济性)。此外，在至少一些实施例中，主动式履带链张紧度管理系统可以独立地或自动地确定并实施履带链张力和履带链张紧度的适当调节，而无需依赖操作员的参与。因此，可以改进操作成本节约和客户满意度。主动式履带链张紧度管理系统的实施例还实现了其他益处。例如，在各种实施方式中，履带链张紧度管理系统包括线性电驱动组件，该线性电驱动组件包括行星齿轮传动装置(例如，行星螺杆传动装置)，该行星齿轮传动装置能够施加促使引导轮线性移动到履带链中的高轴向输出力，同时利用非常适于部署在履带式车辆底盘的电接地的、充满污染物的恶劣操作环境中的低电压、低扭矩输出的马达。
如本文所使用的，单数形式的表达“一”、“一个”和“所述”也旨在包括复数形式的表达，除非上下文另外明确指出。应进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定了所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组合的存在或增加。
已出于说明和描述的目的呈现了对本公开的描述，但是该描述并不旨在是穷举性的或将本公开限制于所公开的形式。在不脱离本公开的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。选择和描述本文明确引用的实施例以最好地解释本公开的原理和实践应用，并使本领域的其他普通技术人员能够理解本公开并认识到所描述示例的许多替代方案、修改和变化。因此，除了明确描述的实施例和实施方式之外，其他各种实施例和实施方式都在所附权利要求的范围之内。
1.一种与具有履带式底盘的履带式车辆结合使用的主动式履带链张紧度管理系统，所述主动式履带链张紧度管理系统包括：
可移动履带接合构件，所述可移动履带接合构件被定位成物理接合到所述履带式底盘的履带链中；
电驱动组件，所述电驱动组件是可控的以相对于所述履带链调节所述可移动履带接合构件的履带张紧位置；以及
控制器，所述控制器可操作地联接到所述电驱动组件，所述控制器被配置成命令所述电驱动组件在所述履带式底盘的操作期间通过改变所述可移动履带接合构件的所述履带张紧位置来重复地调节所述履带链的履带链张紧度。
2.根据权利要求1所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述控制器还被配置成：
建立与所述履带式底盘的期望履带链张紧度相对应的目标履带链张力(ttarget)；
在所述履带式底盘的操作期间重复地估计所述履带链的当前履带链张力(tcurrent)；以及
命令所述电驱动组件调节所述可移动履带接合构件的所述履带张紧位置，以减小所述目标履带链张力(ttarget)与所述当前履带链张力(tcurrent)之间的差异。
3.根据权利要求2所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述电驱动组件包括电动马达；并且
其中，所述控制器联接到所述电动马达，并且被配置成至少部分地基于所述电动马达的当前扭矩输出来估计所述履带链的所述当前履带链张力(tcurrent)。
4.根据权利要求2所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述控制器还被配置成：
确定所述履带式底盘何时连续行进达预定时间段；以及
响应于确定所述履带式底盘已连续行进达所述预定时间段，估计所述履带链的所述当前履带链张力(tcurrent)。
5.根据权利要求2所述的主动式履带链张紧度管理系统，还包括操作员接口，所述控制器可操作地联接到所述操作员接口；
其中，所述控制器被配置成至少部分地基于经由所述操作员接口接收到的操作员输入来建立所述目标履带链张力(ttarget)。
6.根据权利要求2所述的主动式履带链张紧度管理系统，还包括数据源，所述数据源提供指示当前地面条件的数据；
其中，所述控制器被配置成至少部分地基于所述指示当前地面条件的数据来建立所述目标履带链张力(ttarget)。
7.根据权利要求1所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述可移动履带接合构件包括引导轮；并且
其中，所述电驱动组件包括线性电驱动组件，所述线性电驱动组件被配置成使所述引导轮沿基本上线性的轴线移动到与所述履带链接合。
8.根据权利要求7所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述线性电驱动组件包括：
具有马达输出轴的电动马达；以及
至少一个装置，所述至少一个装置被配置成将所述马达输出轴的转动转换为所述引导轮的基本上线性的移动，并且相对于所述马达输出轴的扭矩输出放大所述引导轮接合到所述履带中的轴向力。
9.根据权利要求8所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述至少一个装置包括行星螺杆传动装置。
10.根据权利要求9所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述行星螺杆传动装置包括平移螺母；
其中，所述主动式履带链张紧度管理系统还包括锁定机构，所述锁定机构被配置成在所述锁定机构被接合时阻止所述平移螺母的平移移动；
其中，所述控制器可操作地联接到所述锁定机构，并且被配置成在命令所述电驱动组件调节所述可移动履带接合构件的所述履带张紧位置之后接合所述锁定机构。
11.根据权利要求1所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述电驱动组件包括电动马达，所述电动马达具有在约20牛顿米至约200牛顿米之间的扭矩输出；并且
其中，所述电驱动组件被配置成以范围在50千牛顿至200千牛顿之间的轴向力将所述引导轮接合到所述履带链中。
12.根据权利要求1所述的主动式履带链张紧度管理系统，还包括：
液压缸，所述液压缸联接在所述可移动履带接合构件和所述电驱动组件之间；以及
液压端口，所述液压端口允许与所述液压缸进行液压流体交换以手动地定位所述可移动履带接合构件。
13.根据权利要求1所述的主动式履带链张紧度管理系统，还包括：
液压缸，所述液压缸联接在所述可移动履带接合构件和所述电驱动组件之间；以及
溢流阀，所述溢流阀流体地联接到所述液压缸，并且被配置成当所述液压缸内的内部压力超过预定阈值时打开以允许液压流体流出。
14.根据权利要求1所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中，所述控制器还被配置成响应于检测到所述履带式车辆在向前方向上行进和在反向方向上行进之间转换时，命令所述电驱动组件调节所述履带链的所述履带链张紧度。
15.一种与具有履带式底盘的履带式车辆结合使用的主动式履带链张紧度管理系统，所述主动式履带链张紧度管理系统包括：
具有马达输出轴的电动马达；以及
行星螺杆传动装置，包括：
螺纹主轴，所述螺纹主轴联接到所述马达输出轴以绕中心轴线转动；和
平移螺母，所述平移螺母被配置成响应于所述螺纹主轴的转动而沿所述中心轴线平移；以及
引导轮，所述引导轮联接到所述平移螺母并且被配置成与所述平移螺母一起沿所述中心轴线移动，所述引导轮接合到所述履带式底盘的履带链中，以在所述引导轮沿所述中心轴线在与所述电动马达相反的方向上行进时增加所述履带链的履带链张力并降低所述履带链的履带链张紧度。
16.根据权利要求15所述的主动式履带链张紧度管理系统，还包括：
锁定机构，所述锁定机构在被接合时阻止所述平移螺母的移动；以及
控制器，所述控制器可操作地联接到所述电动马达并且联接到所述锁定机构，所述控制器被配置成选择性地：(i)脱离所述锁定机构，(ii)命令所述电动马达调节所述引导轮的位置以调节所述履带链的所述履带链张紧度，以及(iii)在定位所述引导轮以调节所述履带链的所述履带链张紧度之后重新接合所述锁定机构。
17.根据权利要求15所述的主动式履带链张紧度管理系统，还包括：
液压缸，所述液压缸与所述行星螺杆传动装置、所述电动马达和所述引导轮机械地串联联接；
液压流体端口，所述液压流体端口流体地联接到所述液压缸，并且允许手动调节所述液压缸内的液压流体体积；以及
溢流阀，所述溢流阀还流体地联接到所述液压缸，并且被配置成当所述液压缸内的内部压力超过预定阈值时打开。
18.一种与具有履带式底盘的履带式车辆结合使用的主动式履带链张紧度管理系统，所述主动式履带链张紧度管理系统包括：
可移动履带接合构件，所述可移动履带接合构件被定位成物理接合到所述履带式底盘的履带链中；
电驱动组件，所述电驱动组件包括电动马达，所述电动马达是可控的以相对于所述履带链调节所述可移动履带接合构件的履带张紧位置；
控制器，所述控制器可操作地联接到所述电动马达，所述控制器被配置成：
建立与所述履带式底盘的期望履带链张紧度相对应的目标履带链张力(ttarget)；
在所述履带式底盘的操作期间至少部分地基于所述电动马达的当前扭矩输出来建立所述履带链的当前履带链张力(tcurrent)；以及
当所述目标履带链张力(ttarget)与所述当前履带链张力(tcurrent)之间的差超过预定阈值时生成警报。
19.根据权利要求18所述的主动式履带链张紧度管理系统，还包括联接到所述控制器的显示装置，并且如果所述目标履带链张力(ttarget)与所述当前履带链张力(tcurrent)之间的差超过所述预定阈值，所述控制器则在所述显示装置上生成建议性的警报以检查所述履带式底盘的所述履带链张紧度。
20.根据权利要求18所述的主动式履带链张紧度管理系统，其中所述控制器还被配置成命令所述电动马达调节所述可移动履带接合构件的所述履带张紧位置，以减小所述目标履带链张力(ttarget)与所述当前履带链张力(tcurrent)之间的差异。
技术总结