專利名稱：一種自走式棉花打頂機(jī)的液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓系統(tǒng)，特別是一種自走式棉花打頂機(jī)的液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
國外早期對棉花打頂機(jī)械有些研究成果，懸掛式和自走式均有相關(guān)的專利，實(shí)現(xiàn)了液壓控制機(jī)械化打頂，目前國外棉花生產(chǎn)過程對棉花頂尖采用藥物控制的方法，因此目前國外尚未見到對棉花機(jī)械化打頂?shù)南嚓P(guān)研究。國內(nèi)棉花打頂機(jī)械的研究處于剛剛起步的狀態(tài)，專利號為“ZL200620146839. 7”，名稱為“前懸掛式液壓棉花打頂機(jī)”的中國發(fā)明專利，可以在對棉花打頂?shù)耐瑫r(shí)，適時(shí)地了解和調(diào)節(jié)棉苗打頂?shù)母叨?，但該打頂機(jī)依靠操作人員目測棉花長勢，再由操作人員通過升降機(jī)構(gòu)控制旋轉(zhuǎn)打頂?shù)短Ц呋蚪档停?人工操作升降控制裝置，受人為因素影響較大，使得調(diào)節(jié)高度不準(zhǔn)確、不及時(shí)；專利號為 “ZL200720126953.8”，名稱為“自動(dòng)調(diào)整高度的棉花打頂機(jī)”的中國發(fā)明專利，能夠?qū)崿F(xiàn)對地表仿形和針對棉株地表高度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整打頂高度，但該機(jī)構(gòu)十分復(fù)雜，造價(jià)很高，不利于推廣利用；申請?zhí)枮椤?00910113205. X”，名稱為“仿形棉花打頂機(jī)”的中國發(fā)明專利申請所公開的棉花打頂機(jī)，可以針對地形情況對不同高度的棉花測量并仿形，但不能實(shí)現(xiàn)單體棉花植株的隨即仿形。同時(shí)，上述棉花打頂機(jī)不能實(shí)現(xiàn)單體棉花植株的隨即仿形，動(dòng)力均為普通拖拉機(jī)，普通拖拉機(jī)地隙為400-450mm，通過性差，工作中容易出現(xiàn)漏打、撞鈴、撞桃、損壞棉葉等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可實(shí)現(xiàn)棉花打頂機(jī)的單行單體仿形的自走式棉花機(jī)的液壓系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種自走式棉花打頂機(jī)的液壓系統(tǒng)，與所述自走式棉花打頂機(jī)的底盤發(fā)動(dòng)機(jī)連接，其中，包括前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)、打頂液壓系統(tǒng)和油箱， 所述前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和所述打頂液壓系統(tǒng)分別與所述油箱連接。上述的液壓系統(tǒng)，其中，所述打頂液壓系統(tǒng)包括雙聯(lián)齒輪泵、刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和刀具升降液壓系統(tǒng)，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和所述刀具升降液壓系統(tǒng)分別和所述雙聯(lián)齒輪泵連接，所述雙聯(lián)齒輪泵與所述油箱連接。上述的液壓系統(tǒng)，其中，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)包括地輪升降油缸、浮動(dòng)油缸和用于驅(qū)動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的齒輪馬達(dá)，所述地輪升降油缸、所述浮動(dòng)油缸和所述齒輪馬達(dá)分別通過換向閥和溢流閥與所述雙聯(lián)齒輪泵連接，所述換向閥分別與所述雙聯(lián)齒輪泵和所述溢流閥連接，所述溢流閥分別與所述油箱、所述地輪升降油缸、所述浮動(dòng)油缸及所述齒輪馬達(dá)連接。上述的液壓系統(tǒng)，其中，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)中還包括疊加式單向閥和疊加式雙單向節(jié)流閥，所述疊加式單向閥分別與所述地輪升降油缸和所述疊加式雙單向節(jié)流閥連接，所述疊加式雙單向節(jié)流閥與所述換向閥連接。
上述的液壓系統(tǒng)，其中，所述齒輪馬達(dá)為多個(gè)齒輪馬達(dá)，所述多個(gè)齒輪馬達(dá)并聯(lián)后與所述溢流閥連接，所述多個(gè)齒輪馬達(dá)分別驅(qū)動(dòng)一所述刀具旋轉(zhuǎn)。上述的液壓系統(tǒng)，其中，所述刀具升降液壓系統(tǒng)包括電液比例閥和刀架升降油缸， 所述電液比例閥用于控制所述刀具升降油缸的伸縮速度以避免刀具調(diào)整高度滯后，所述電液比例閥與所述刀架升降油缸連接，所述電液比例閥通過換向閥和溢流閥與所述雙聯(lián)齒輪泵連接。上述的液壓系統(tǒng)，其中，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和/或所述刀具升降液壓系統(tǒng)中還分別設(shè)置有吸油濾油器、空氣濾清器和/或油位顯示器。上述的液壓系統(tǒng)，其中，所述前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)包括第一液壓泵、單穩(wěn)分流閥、轉(zhuǎn)向閥和前轉(zhuǎn)向油缸，所述第一液壓泵分別與所述油箱及所述單穩(wěn)分流閥連接，所述轉(zhuǎn)向閥分別與所述單穩(wěn)分流閥和所述前轉(zhuǎn)向油缸連接。上述的液壓系統(tǒng)，其中，還包括噴霧液壓系統(tǒng)，所述噴霧液壓系統(tǒng)包括風(fēng)幕液壓系統(tǒng)和噴桿液壓系統(tǒng)，所述噴桿液壓系統(tǒng)分別與所述油箱和所述第一液壓泵連接，所述風(fēng)幕液壓系統(tǒng)包括第二液壓泵、電磁換向閥和驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)馬達(dá)，所述第二液壓泵分別與所述油箱和所述電磁換向閥連接，所述電磁換向閥通過溢流閥分別與所述驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)馬達(dá)及所述油箱連接，所述驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)馬達(dá)與所述油箱連接。上述的液壓系統(tǒng)，其中，所述噴桿液壓系統(tǒng)包括多路閥、噴桿折疊油缸和噴桿升降油缸，所述多路閥分別與所述第一液壓泵、所述油箱、所述噴桿折疊油缸及所述噴桿升降油缸連接。本發(fā)明的技術(shù)效果在于實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化棉花打頂機(jī)的實(shí)時(shí)仿形，高度可調(diào)，減輕棉農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了棉花打頂作業(yè)的完成，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖1是本發(fā)明自走式棉花打頂機(jī)整機(jī)示意圖；圖2是本發(fā)明自走式打頂機(jī)打頂裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明自走式底盤液壓原理示意圖；圖4是本發(fā)明打頂裝置刀具升降油缸液壓回路原理圖；圖5是本發(fā)明打頂裝置刀具旋轉(zhuǎn)液壓回路原理圖；圖6為本發(fā)明打頂系統(tǒng)高度自動(dòng)升降閉環(huán)控制系統(tǒng)原理圖；圖7為自走式打頂機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理示意圖。其中，附圖標(biāo)記1自走式底盤11 車架12動(dòng)力及液壓系統(tǒng)121發(fā)動(dòng)機(jī)122后輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1221 離合器1222 變速箱
4
1223后橋差速器12 左、右驅(qū)動(dòng)箱1225 邊減12 左、右驅(qū)動(dòng)輪123前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)1231第一液壓泵1232單穩(wěn)分流閥I233 轉(zhuǎn)向閥1234前轉(zhuǎn)向油缸124打頂液壓系統(tǒng)1241雙聯(lián)齒輪泵1 2換向閥1243 溢流閥1244空氣濾清器1245吸油濾油器1246齒輪馬達(dá)1247電液比例閥1248疊加式單向閥1249疊加式雙單向節(jié)流閥1240油位顯示器125 油箱126噴霧液壓系統(tǒng)1261 多路閥1262第二液壓泵1263電磁換向閥1264 溢流閥1265噴霧液泵127分動(dòng)箱13 前輪14 后輪15控制室16機(jī)電液控制系統(tǒng)161信號調(diào)理模塊162比例放大器163電液比例閥2打頂系統(tǒng)21仿形系統(tǒng)211單體仿形部件2111刀具升降架
2112刀具升降架導(dǎo)軌2113測距傳感器2114位移傳感器2115刀架升降油缸2116傳感器支架212整體仿形部件2121仿形地輪2122四連桿機(jī)構(gòu)2123地輪升降油缸21 仿形地輪支架22打頂執(zhí)行系統(tǒng)220打頂?shù)毒呖偝?21刀軸總成222滾筒式切割器23分禾器24浮動(dòng)機(jī)架25懸掛架26浮動(dòng)油缸3噴霧系統(tǒng)31 噴桿32 藥箱33噴桿折疊油缸34噴桿升降油缸35驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)馬達(dá)36噴霧裝置
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述參見圖1，圖1為本發(fā)明自走式棉花打頂機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的自走式棉花打頂機(jī)，包括高地隙自走式底盤1和打頂系統(tǒng)2，高地隙自走式底盤1采用液壓與機(jī)械相結(jié)合的傳動(dòng)方式，后輪14機(jī)械驅(qū)動(dòng)，前輪13液壓轉(zhuǎn)向，所述打頂系統(tǒng)2通過一懸掛架25連接在所述自走式底盤1的前端，打頂系統(tǒng)2包括浮動(dòng)機(jī)架M和安裝在所述浮動(dòng)機(jī)架M上的仿形系統(tǒng)21和打頂執(zhí)行系統(tǒng)22，所述仿形系統(tǒng)21包括整體仿形部件212和單體仿形部件211， 所述整體仿形部件212與所述浮動(dòng)機(jī)架M連接，所述單體仿形部件211與所述打頂執(zhí)行系統(tǒng)22連接。參見圖2，圖2為本發(fā)明打頂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。所述打頂執(zhí)行系統(tǒng)22包括至少一組打頂?shù)毒呖偝?20，所述打頂切割部件包括刀軸總成221和安裝在所述刀軸總成221上的滾筒式切割器222，所述刀軸總成221與所述自走式底盤1的齒輪馬達(dá)連接，所述刀軸總成 221安裝在所述浮動(dòng)機(jī)架M上。相鄰的所述打頂?shù)毒呖偝?20前后錯(cuò)開布置。
所述單體仿形部件211包括刀具升降架2111、測距傳感器2113、位移傳感器2114 和刀架升降油缸2115，所述刀具升降架2111安裝在所述浮動(dòng)機(jī)架對上，所述刀架升降油缸 2115安裝在所述刀具升降架2111上，所述測距傳感器2113與所述刀具升降架2111連接， 所述位移傳感器2114與所述浮動(dòng)機(jī)架M鉸接。測距傳感器2113安裝在傳感器支架2116 的一端，傳感器支架2116另一端與刀具升降架2111連接。刀架升降油缸2115、位移傳感器 2114以及刀具升降架導(dǎo)軌2112三個(gè)零件的一端均與浮動(dòng)機(jī)架M鉸接，另一端與刀具升降架2111的上橫梁鉸接。懸掛架25與高地隙自走式底盤1連接，浮動(dòng)架通過平行四連桿機(jī)構(gòu)2122與懸掛架25連接，刀軸總成221固定在浮動(dòng)機(jī)架M上，打頂仿形系統(tǒng)21包括浮動(dòng)油缸沈、地輪升降油缸2123、測距傳感器2113，刀架升降油缸2115、位移傳感器2114、仿形地輪2121、刀具升降架2111以及浮動(dòng)機(jī)架24等，單體棉株生長狀態(tài)不同以及地表的起伏不平會(huì)影響棉花打頂高度的一致性，通過安裝在打頂機(jī)桁架式浮動(dòng)機(jī)架M上的仿形地輪2121適應(yīng)地表的不平。在仿形地輪支架21M上連接地輪升降油缸2123，地輪升降油缸2123安裝在仿形地輪支架21M的平行面內(nèi)，通過調(diào)整仿形地輪支架21M與地面高度，實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)機(jī)架M離地高度的調(diào)節(jié)，刀具升降架2111的升降。浮動(dòng)機(jī)架M通過平行四連桿機(jī)構(gòu)2122與懸掛架25 連接，保證滾筒式切割器222的刀具旋轉(zhuǎn)平面與地面平行，實(shí)現(xiàn)整體仿形。利用激光技術(shù)測量刀具與棉珠頂尖的距離，通過調(diào)整比例閥的流量以控制液壓缸的伸縮速度，解決滯后問題；達(dá)到適時(shí)、精確打頂，實(shí)現(xiàn)單體仿形。所述整體仿形部件212包括仿形地輪2121、四連桿機(jī)構(gòu)2122、地輪升降油缸2123 和仿形地輪支架21M，所述仿形地輪支架21M —端與所述浮動(dòng)機(jī)架M連接，所述仿形地輪 2121與所述仿形地輪支架21M的另一端連接，所述地輪升降油缸2123設(shè)置在所述仿形地輪支架21M上，所述四連桿機(jī)構(gòu)2122分別與所述浮動(dòng)機(jī)架M及所述懸掛架25連接。所述仿形地輪支架21M為矩形方管結(jié)構(gòu)，所述地輪升降油缸2123安裝在所述仿形地輪支架21 內(nèi)。地輪升降油缸2123的一端吊耳通過銷軸與浮動(dòng)機(jī)架M連接，下端與仿形地輪支架21M連接，仿形地輪支架21M為一方管，地輪升降油缸2123放置在仿形地輪支架21M內(nèi)，地輪升降油缸2123 —端安裝在浮動(dòng)機(jī)架M上，另一端與仿形地輪支架 2124鉸接。本發(fā)明提供的自走式棉花打頂機(jī)，實(shí)現(xiàn)了棉花打頂?shù)膯误w仿形。單體棉株生長狀態(tài)不同以及地表的起伏不平會(huì)影響棉花打頂高度的一致性，通過安裝在打頂機(jī)桁架式浮動(dòng)機(jī)架M上的仿形地輪2121適應(yīng)地表的不平。在仿形地輪2121支架上連接地輪液壓油缸， 地輪升降油缸2123 —端連接仿形地輪支架21M —端，另一端連接仿形地輪支架21M另一端，通過調(diào)整仿形地輪支架21M與地面高度(油缸長度的調(diào)整實(shí)現(xiàn)了仿形地輪支架21M 離地高度)，實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)機(jī)架M離地高度的調(diào)節(jié)及刀具升降架2111的升降。浮動(dòng)機(jī)架對通過平行四連桿機(jī)構(gòu)2122與懸掛架25連接，靠平行四連桿機(jī)構(gòu)2122的自身結(jié)構(gòu)保證刀具旋轉(zhuǎn)平面與地面平行，實(shí)現(xiàn)整體仿形，即整體機(jī)架離地高度的調(diào)整。利用激光技術(shù)測量刀具與棉珠頂尖的距離，通過調(diào)整比例閥的流量以控制液壓缸的伸縮速度，解決滯后問題；達(dá)到適時(shí)、精確打頂，實(shí)現(xiàn)單體仿形(單行打頂高度的調(diào)整和控制，通過每行激光傳感器測量的棉株高度，實(shí)時(shí)調(diào)整每行打頂?shù)毒叩母叨龋瑢?shí)現(xiàn)單體仿形)。所述打頂系統(tǒng)2還包括浮動(dòng)油缸沈，所述浮動(dòng)油缸沈安裝在所述懸掛架上，浮動(dòng)油缸沈只用于運(yùn)輸，工作時(shí)，處于浮動(dòng)狀態(tài)，棉花打頂機(jī)的打頂?shù)毒呖偝?20前后交錯(cuò)布置，該布置實(shí)現(xiàn)了整體布局比較緊湊，相鄰兩行不影響打頂動(dòng)作，各行傳感器單獨(dú)測量棉株高度，實(shí)現(xiàn)單行仿形，節(jié)約了空間。所述高地隙自走式底盤1包括車架11及安裝在所述車架11上的控制室15、前輪 13、后輪14和動(dòng)力及液壓系統(tǒng)12，所述前輪13及所述后輪14分別與所述動(dòng)力及液壓系統(tǒng) 12連接。地隙、輪距等結(jié)構(gòu)參數(shù)適應(yīng)棉花打頂棉花中后期病蟲害防治作業(yè)要求，采用機(jī)械傳動(dòng)，輪邊減速增扭技術(shù)，解決了沖擊大，運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)的問題，使整體結(jié)構(gòu)更加合理，提高了驅(qū)動(dòng)性能。設(shè)計(jì)了后橋彈簧減震、前橋彈簧加液壓減震技術(shù)，整機(jī)更穩(wěn)定。采用先進(jìn)的液壓制動(dòng)技術(shù)，提高了整機(jī)的安全性能。增加了前橋液力支撐結(jié)構(gòu)，提高了可靠性。采用液壓轉(zhuǎn)向技術(shù)，使操控輕松簡便。輪距采用機(jī)械調(diào)整方式，地隙高度為1300毫米，提高了本機(jī)的田間通過性能，大大減少對作物的傷害，更適合田間作業(yè)。分禾器23安裝在滾筒式切割器222的兩側(cè)，懸掛架25通過2個(gè)懸掛銷軸和2個(gè)螺栓緊固連接與高地隙自走式底盤1的車架11連接，浮動(dòng)機(jī)架M通過四連桿機(jī)構(gòu)2122與懸掛架25連接，具體說，四連桿機(jī)構(gòu)2122的4個(gè)連桿的一端與浮動(dòng)機(jī)架M通過銷軸連接， 另一端與懸掛架25通過4個(gè)銷軸連接。滾筒式切割器222通過兩端帶座軸承安裝在刀具升降架2111上，刀具升降架2111通過兩個(gè)滑動(dòng)的導(dǎo)柱安裝在浮動(dòng)機(jī)架M上，滾筒式切割器222安裝在刀軸總成221上，刀軸總成221 —端連接驅(qū)動(dòng)刀軸旋轉(zhuǎn)的齒輪馬達(dá)15，一端通過帶座軸承與浮動(dòng)機(jī)架M連接。所述動(dòng)力及液壓系統(tǒng)12采用雙聯(lián)齒輪泵，所述雙聯(lián)齒輪泵的一個(gè)泵與所述刀架升降油缸2115連接，所述雙聯(lián)齒輪泵的另一個(gè)泵與所述浮動(dòng)油缸沈、所述地輪升降油缸 2123及所述齒輪馬達(dá)連接。打頂機(jī)作業(yè)時(shí)，齒輪馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，浮動(dòng)油缸沈浮動(dòng)，地輪升降油缸 2123不動(dòng)作，打頂機(jī)運(yùn)輸過程中，浮動(dòng)油缸沈升到一定位置鎖定。本發(fā)明還可包括噴霧系統(tǒng)3或撒肥機(jī)構(gòu)，所述噴霧系統(tǒng)3設(shè)置在所述自走式底盤1 的后部，或所述撒肥機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述自走式底盤1的前部。除了保證棉花打頂?shù)淖鳂I(yè)要求夕卜，還能滿足病蟲害防治施藥、顆粒撒肥機(jī)等工作部件的配套要求，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。與高地隙自走式底盤1配套的施藥裝備由噴桿31、藥箱32、清洗箱、液泵及噴霧管路系統(tǒng)、自動(dòng)平衡機(jī)構(gòu)、噴桿折疊升降機(jī)構(gòu)、精準(zhǔn)施藥控制系統(tǒng)等組成。其中液泵、藥箱32固定在自走式底盤1的車架U上，變速箱動(dòng)力經(jīng)動(dòng)力輸出軸輸給分動(dòng)箱，然后分動(dòng)箱的一部分動(dòng)力輸出給液泵，噴桿31及自動(dòng)平衡機(jī)構(gòu)、噴桿折疊升降機(jī)構(gòu)安裝在車架11后面的四連桿懸掛架上。 精準(zhǔn)施藥控制系統(tǒng)通過作業(yè)速度、噴霧壓力、噴霧量的實(shí)時(shí)檢測和反饋，精確控制變量施藥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，使噴霧量根據(jù)作業(yè)速度的變化得到自動(dòng)調(diào)整，從而使噴霧機(jī)的實(shí)際施藥量與設(shè)定值相一致，實(shí)現(xiàn)精量噴灑。參見圖3，圖3是本發(fā)明自走式底盤液壓原理示意圖。本發(fā)明的自走式棉花打頂機(jī)的液壓系統(tǒng)，與所述自走式棉花打頂機(jī)的底盤發(fā)動(dòng)機(jī)121連接，包括前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng) 123、打頂液壓系統(tǒng)IM和油箱125，所述前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)123和所述打頂液壓系統(tǒng)IM分別與所述油箱125連接。所述打頂液壓系統(tǒng)IM包括雙聯(lián)齒輪泵1M1、刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和刀具升降液壓系統(tǒng)，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和所述刀具升降液壓系統(tǒng)分別和所述雙聯(lián)齒輪泵1241連接，所述雙聯(lián)齒輪泵1241與所述油箱125連接。參見圖4及圖5，圖4是本發(fā)明打頂裝置刀具升降油缸液壓回路原理圖，圖5是本發(fā)明打頂裝置刀具旋轉(zhuǎn)液壓回路原理圖。所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)包括地輪升降油缸2123、 浮動(dòng)油缸26和用于驅(qū)動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的齒輪馬達(dá)1M6，所述地輪升降油缸2123、所述浮動(dòng)油缸沈和所述齒輪馬達(dá)1246分別通過換向閥1242和溢流閥1243與所述雙聯(lián)齒輪泵1241 連接，所述換向閥1242分別與所述雙聯(lián)齒輪泵1241和所述溢流閥1243連接，所述溢流閥 1243分別與所述油箱125、所述地輪升降油缸2123、所述浮動(dòng)油缸沈及所述齒輪馬達(dá)1246 連接。所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)中還包括疊加式單向閥1248和疊加式雙單向節(jié)流閥1249，所述疊加式單向閥1248分別與所述地輪升降油缸2123和所述疊加式雙單向節(jié)流閥1249連接，所述疊加式雙單向節(jié)流閥1249與所述換向閥1242連接。所述齒輪馬達(dá)1246可為多個(gè)齒輪馬達(dá)1246，所述多個(gè)齒輪馬達(dá)1246并聯(lián)后與所述溢流閥1243連接，所述多個(gè)齒輪馬達(dá) 1246分別驅(qū)動(dòng)一所述刀具旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例中，上述齒輪馬達(dá)1246優(yōu)選為6個(gè)，6個(gè)并聯(lián)的齒輪馬達(dá)1246與溢流閥1243連接，每個(gè)齒輪馬達(dá)1246與一刀軸總成221連接。所述刀具升降液壓系統(tǒng)包括電液比例閥1247和刀架升降油缸2115，所述電液比例閥1247與所述刀架升降油缸2115連接，所述電液比例閥1247通過換向閥1242和溢流閥1243與所述雙聯(lián)齒輪泵1241連接。所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和/或所述刀具升降液壓系統(tǒng)中還分別設(shè)置有吸油濾油器1M5、空氣濾清器1244和/或油位顯示器1240。因吸油濾油器1M5、空氣濾清器1244 和油位顯示器1240的設(shè)置和連接均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述。所述前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)123包括第一液壓泵1231、單穩(wěn)分流閥1232、轉(zhuǎn)向閥1233 和前轉(zhuǎn)向油缸1234，所述第一液壓泵1231分別與所述油箱125及所述單穩(wěn)分流閥1232連接，所述轉(zhuǎn)向閥1233分別與所述單穩(wěn)分流閥1232和所述前轉(zhuǎn)向油缸1234連接。本發(fā)明的自走式棉花打頂機(jī)的液壓系統(tǒng)還可包括噴霧液壓系統(tǒng)126，所述噴霧液壓系統(tǒng)1 包括風(fēng)幕液壓系統(tǒng)和噴桿液壓系統(tǒng)，所述噴桿液壓系統(tǒng)分別與所述油箱125和所述第一液壓泵1231連接，所述風(fēng)幕液壓系統(tǒng)包括第二液壓泵1沈2、電磁換向閥1263和驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)馬達(dá)35，所述第二液壓泵1262分別與所述油箱125和所述電磁換向閥1263連接，所述電磁換向閥1263通過溢流閥1264分別與所述驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)馬達(dá)35及所述油箱125連接，所述驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)馬達(dá)35與所述油箱125連接。所述噴桿液壓系統(tǒng)包括多路閥1沈1、噴桿折疊油缸33和噴桿升降油缸34，所述多路閥1261分別與所述第一液壓泵1231、所述油箱125、所述噴桿折疊油缸33及所述噴桿升降油缸34連接。繼續(xù)參閱圖3，自走式高地隙底盤兩套液壓系統(tǒng)，自走式底盤的液壓系統(tǒng)包括液壓油箱125、第一液壓泵1231，第二液壓泵1沈2、轉(zhuǎn)向閥1233、單穩(wěn)分流閥1232、多路閥1261， 噴桿折疊油缸33、噴桿升降油缸34、電磁換向閥1沈3、溢流閥1M3、驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)馬達(dá)35等。 轉(zhuǎn)向閥1233為全液壓轉(zhuǎn)向器。各液壓回路共用一個(gè)液壓油箱125。第一液壓泵1231為發(fā)動(dòng)機(jī)121自帶一體泵，液壓泵通過分動(dòng)箱127帶動(dòng)。第一液壓泵1231主要為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和噴桿升降、展開折疊機(jī)構(gòu)提供液壓動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)121上的第一液壓泵1231輸出經(jīng)過單穩(wěn)分流閥1232為全液壓轉(zhuǎn)向器提供穩(wěn)定的液壓動(dòng)力，全液壓轉(zhuǎn)向器與方向盤連接，以保證轉(zhuǎn)向靈活平穩(wěn)。多余油量則經(jīng)過多路閥1261輸出到噴桿升降、展開折疊油缸33以控制噴桿的動(dòng)作。第二液壓泵1262是為風(fēng)幕風(fēng)機(jī)提供液壓動(dòng)力。液壓油通過電磁換向閥1263，溢流閥 1243輸出到風(fēng)幕風(fēng)機(jī)馬達(dá)35。風(fēng)幕風(fēng)機(jī)馬達(dá)35溢出的液壓油則通過溢油管回流到液壓油箱1邪。
結(jié)合參閱圖3、圖4及圖5，打頂裝置的液壓系統(tǒng)也包括兩路液壓回路，與自走式底盤共用一個(gè)液壓油箱125。打頂裝置液壓系統(tǒng)采用雙聯(lián)齒輪泵1M1，一個(gè)泵用于地輪升降油缸2123、浮動(dòng)油缸沈的調(diào)節(jié)以及驅(qū)動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的6個(gè)并聯(lián)齒輪馬達(dá)1M6，液壓回路包括換向閥1M2、浮動(dòng)油缸沈、地輪升降油缸2123、疊加式單向閥1M8、疊加式雙單向節(jié)流閥 1M9、換向閥1242、齒輪馬達(dá)1246、換向閥1242、疊加式溢流閥1243、雙聯(lián)齒輪泵1241、空氣濾清器1對4、油位顯示器1240等。打頂機(jī)作業(yè)時(shí)，馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，浮動(dòng)油缸沈浮動(dòng)，支腿油缸不動(dòng)作；打頂機(jī)運(yùn)輸過程中，浮動(dòng)油缸26升到一定位置鎖定；另一個(gè)泵用于打頂?shù)都苌涤透?115，液壓回路包括刀具升降油缸2115、換向閥1242、疊加式溢流閥1243、吸油濾油器 1M5、雙聯(lián)齒輪泵1241、空氣濾清器1244、油位顯示器1240，6個(gè)刀架升降油缸2115并聯(lián)。圖4及圖5分別為刀具升降及刀具旋轉(zhuǎn)的液壓回路圖，表示液壓油的循環(huán)回路。其中空氣濾清器1244 當(dāng)液壓系統(tǒng)工作時(shí)油箱125內(nèi)油面時(shí)而上升或下降，上升時(shí)由里向外排出空氣，下降時(shí)由外向內(nèi)吸入空氣。為凈化油箱125內(nèi)油液，在油箱125蓋板上垂直安裝空氣濾清器1M4，就可以過濾吸入的空氣；同進(jìn)空氣濾清器1244又是注油口，注入的新工作油液，須經(jīng)過濾再進(jìn)油箱125，從而濾除了油液內(nèi)的臟物顆粒。參見圖6，圖6為本發(fā)明打頂系統(tǒng)高度自動(dòng)升降閉環(huán)控制系統(tǒng)原理圖。本發(fā)明提供的自走式棉花打頂機(jī)，還包括棉花打頂裝置高度自動(dòng)升降閉環(huán)的機(jī)電液控制系統(tǒng)16，所述機(jī)電液控制系統(tǒng)16設(shè)置在所述控制室15內(nèi)，用于控制棉花打頂機(jī)實(shí)現(xiàn)單體仿形和整體仿形，實(shí)現(xiàn)棉花單體打頂高度自動(dòng)升降閉環(huán)控制。機(jī)電液控制系統(tǒng)16由打頂機(jī)升降液壓控制、打頂高度自動(dòng)控制、高度實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)等組成，應(yīng)用PLC、升降油缸、位移傳感器2114實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)，PLC控制實(shí)現(xiàn)單行刀架位置獨(dú)立控制、各行打頂裝置的協(xié)調(diào)動(dòng)作、切割質(zhì)量控制，自動(dòng)閉環(huán)調(diào)節(jié)控制原理如圖3所示。所述測距傳感器2113通過一信號調(diào)理模塊161與所述機(jī)電液控制系統(tǒng)16連接，所述刀架升降油缸2115與所述位移傳感器2114分別與所述機(jī)電液控制系統(tǒng)16連接所述刀架升降油缸2115與所述機(jī)電液控制系統(tǒng)16之間還順序連接有電液比例閥163和比例放大器162。利用測距傳感器2113測量刀具與棉珠頂尖的距離，高度信號經(jīng)過信號調(diào)理模塊161傳輸給機(jī)電液控制系統(tǒng)16，機(jī)電液控制系統(tǒng)16 給出執(zhí)行信號通過比例放大器162，再通過調(diào)整電液比例閥163的流量以控制刀架升降油缸2115的伸縮速度，解決時(shí)間滯后問題，刀架升降油缸2115伸縮到指定高度使得刀具高度滿足測距傳感器2113測量的要求，同時(shí)刀具高度通過位移傳感器2114反饋給機(jī)電液控制系統(tǒng)16，實(shí)現(xiàn)適時(shí)、閉環(huán)控制的精確打頂。機(jī)電液控制系統(tǒng)16根據(jù)作業(yè)速度、測量傳感器與刀具水平的距離，計(jì)算出刀具移動(dòng)到測量傳感器的時(shí)間，結(jié)合測量出的刀具與棉株頂尖的距離和打頂高度計(jì)算出調(diào)整刀具高度所需時(shí)間，從而計(jì)算出刀架升降油缸2115的伸縮速度，確定刀架升降油缸2115流量，得出電液比例閥163需要調(diào)整的流量。其中滯后問題指的是打頂?shù)毒叽蝽斘恢脺笥跍y量傳感器的測量位置，通過調(diào)整刀具升降速度使得機(jī)具移動(dòng)到測距傳感器測量數(shù)據(jù)位置的同時(shí)，打頂?shù)毒吒叨日{(diào)整到打頂高度需求。本發(fā)明的工作原理如下自走式底盤的動(dòng)力輸出驅(qū)動(dòng)打頂機(jī)械的齒輪泵，帶動(dòng)液壓馬達(dá)，帶動(dòng)打頂?shù)毒吒咚傩D(zhuǎn)，同時(shí)扶禾器將棉株的主、側(cè)枝聚攏扶至刀片旋轉(zhuǎn)切割范圍內(nèi)，通過高速旋轉(zhuǎn)的刀片切去棉株的主、側(cè)枝頂部，切頂后逐漸放開。實(shí)現(xiàn)扶禾-聚攏-切頂-緩釋連續(xù)作業(yè)。達(dá)到棉花打頂?shù)霓r(nóng)藝技術(shù)要求。
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依據(jù)棉花機(jī)械打頂?shù)淖鳂I(yè)特點(diǎn)和棉株頂部的外形特征，依據(jù)激光傳感器識別信號，研究開發(fā)了棉花打頂裝置高度自動(dòng)升降閉環(huán)控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)由打頂?shù)毒呱狄簤嚎刂?、打頂高度自?dòng)控制、高度實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)等組成，應(yīng)用PLC、升降油缸、拉桿式位移傳感器2114實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)，PLC控制實(shí)現(xiàn)單行刀架位置獨(dú)立控制、各行打頂裝置的協(xié)調(diào)動(dòng)作、切割質(zhì)量控制。通過安裝在打頂機(jī)桁架式浮動(dòng)機(jī)架M上的仿形地輪2121適應(yīng)地表的不平，在仿形地輪支架21 上連接地輪升降油缸2123，通過調(diào)整仿形地輪支架21 與地面高度，實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)機(jī)架M離地高度的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)刀具升降架2111的整體升降，浮動(dòng)機(jī)架M采用平行四連桿機(jī)構(gòu)2122，保證刀具旋轉(zhuǎn)平面與地面平行，實(shí)現(xiàn)整體仿形。利用測距傳感器2113測量刀具與棉珠頂尖的距離，通過調(diào)整電液比例閥163的流量以控制刀架升降油缸2115的伸縮速度，解決滯后問題；達(dá)到適時(shí)、精確打頂，實(shí)現(xiàn)單體仿形。懸掛架25上安裝有浮動(dòng)油缸沈只用于運(yùn)輸。工作時(shí)，浮動(dòng)油缸26處于浮動(dòng)狀態(tài)。參見圖7，圖7自走式打頂機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理示意圖。本發(fā)明的自走式棉花打頂機(jī)的動(dòng)力傳遞原理為自走式底盤發(fā)動(dòng)機(jī)121通過離合器1221、變速箱1222及傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳到后橋，然后經(jīng)過后橋差速器1223將動(dòng)力一分為二傳到左、右兩個(gè)驅(qū)動(dòng)箱1224，經(jīng)過左、右驅(qū)動(dòng)箱12M內(nèi)的鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)齒輪減速裝置1225傳遞到左、右后驅(qū)動(dòng)輪12 上。另夕卜，發(fā)動(dòng)機(jī)121通過離合器1221，變速箱1222的分動(dòng)機(jī)構(gòu)將一部分動(dòng)力分配給分動(dòng)箱127， 然后其中一部分通過鏈條/皮帶帶動(dòng)噴藥液泵1265工作，驅(qū)動(dòng)噴霧裝置36實(shí)施噴霧，一部分驅(qū)動(dòng)自走式底盤1的第二液壓泵1262、打頂裝置液壓系統(tǒng)的雙聯(lián)齒輪泵1241工作。本發(fā)明的自走式棉花打頂機(jī)液壓系統(tǒng)，包括自走式底盤與打頂裝置的液壓系統(tǒng)， 其中，自走式底盤液壓系統(tǒng)包括兩路液壓回路。一路實(shí)現(xiàn)全液壓轉(zhuǎn)向與噴桿的折疊升降、一路實(shí)現(xiàn)噴桿風(fēng)幕風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。打頂裝置的液壓系統(tǒng)也包括兩路液壓回路，與自走式底盤共用一個(gè)液壓油箱。打頂裝置液壓系統(tǒng)采用雙聯(lián)齒輪泵，一個(gè)泵用于地輪升降油缸、機(jī)架浮動(dòng)油缸的調(diào)節(jié)以及驅(qū)動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的齒輪馬達(dá)；另一個(gè)泵用于打頂?shù)毒叩纳涤透?。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了自走式底盤的全液壓轉(zhuǎn)向與后置噴桿的液壓展開折疊以及風(fēng)幕系統(tǒng)的液壓驅(qū)動(dòng)，同時(shí)，打頂裝置液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了分行單體仿形打頂執(zhí)行機(jī)構(gòu)的高度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化棉花打頂，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種自走式棉花打頂機(jī)的液壓系統(tǒng)，與所述自走式棉花打頂機(jī)的底盤發(fā)動(dòng)機(jī)連接， 其特征在于，包括前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)、打頂液壓系統(tǒng)和油箱，所述前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和所述打頂液壓系統(tǒng)分別與所述油箱連接。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述打頂液壓系統(tǒng)包括雙聯(lián)齒輪泵、刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和刀具升降液壓系統(tǒng)，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和所述刀具升降液壓系統(tǒng)分別和所述雙聯(lián)齒輪泵連接，所述雙聯(lián)齒輪泵與所述油箱連接。
3.如權(quán)利要求2所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)包括地輪升降油缸、浮動(dòng)油缸和用于驅(qū)動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的齒輪馬達(dá)，所述地輪升降油缸、所述浮動(dòng)油缸和所述齒輪馬達(dá)分別通過換向閥和溢流閥與所述雙聯(lián)齒輪泵連接，所述換向閥分別與所述雙聯(lián)齒輪泵和所述溢流閥連接，所述溢流閥分別與所述油箱、所述地輪升降油缸、所述浮動(dòng)油缸及所述齒輪馬達(dá)連接。
4.如權(quán)利要求3所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)中還包括疊加式單向閥和疊加式雙單向節(jié)流閥，所述疊加式單向閥分別與所述地輪升降油缸和所述疊加式雙單向節(jié)流閥連接，所述疊加式雙單向節(jié)流閥與所述換向閥連接。
5.如權(quán)利要求3所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述齒輪馬達(dá)為多個(gè)齒輪馬達(dá)，所述多個(gè)齒輪馬達(dá)并聯(lián)后與所述溢流閥連接，所述多個(gè)齒輪馬達(dá)分別驅(qū)動(dòng)一所述刀具旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求2、3、4或5所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述刀具升降液壓系統(tǒng)包括電液比例閥和刀架升降油紅，所述電液比例閥用于控制所述刀架升降油缸的伸縮速度以避免刀具調(diào)整高度滯后，所述電液比例閥與所述刀架升降油缸連接，所述電液比例閥通過換向閥和溢流閥與所述雙聯(lián)齒輪泵連接。
7.如權(quán)利要求6所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和/或所述刀具升降液壓系統(tǒng)中還分別設(shè)置有吸油濾油器、空氣濾清器和/或油位顯示器。
8.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)包括第一液壓泵、單穩(wěn)分流閥、轉(zhuǎn)向閥和前轉(zhuǎn)向油缸，所述第一液壓泵分別與所述油箱及所述單穩(wěn)分流閥連接，所述轉(zhuǎn)向閥分別與所述單穩(wěn)分流閥和所述前轉(zhuǎn)向油缸連接。
9.如權(quán)利要求8所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括噴霧液壓系統(tǒng)，所述噴霧液壓系統(tǒng)包括風(fēng)幕液壓系統(tǒng)和噴桿液壓系統(tǒng)，所述噴桿液壓系統(tǒng)分別與所述油箱和所述第一液壓泵連接，所述風(fēng)幕液壓系統(tǒng)包括第二液壓泵、電磁換向閥和驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)馬達(dá)，所述第二液壓泵分別與所述油箱和所述電磁換向閥連接，所述電磁換向閥通過溢流閥分別與所述驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)馬達(dá)及所述油箱連接，所述驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)馬達(dá)與所述油箱連接。
10.如權(quán)利要求9所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述噴桿液壓系統(tǒng)包括多路閥、噴桿折疊油缸和噴桿升降油缸，所述多路閥分別與所述第一液壓泵、所述油箱、所述噴桿折疊油缸及所述噴桿升降油缸連接。
全文摘要
一種自走式棉花打頂機(jī)的液壓系統(tǒng)，與所述自走式棉花打頂機(jī)的底盤發(fā)動(dòng)機(jī)連接，包括自走式底盤的前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)、打頂液壓系統(tǒng)和油箱，所述前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和所述打頂液壓系統(tǒng)分別與所述油箱連接。其中，打頂液壓系統(tǒng)包括兩路液壓回路，與自走式底盤共用一個(gè)油箱。打頂液壓系統(tǒng)采用雙聯(lián)齒輪泵，一個(gè)泵用于地輪升降油缸、機(jī)架浮動(dòng)油缸的調(diào)節(jié)以及驅(qū)動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的齒輪馬達(dá)；另一個(gè)泵用于打頂?shù)毒叩纳涤透?。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了分行單體仿形打頂執(zhí)行機(jī)構(gòu)的高度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化棉花打頂機(jī)的實(shí)時(shí)仿形，減輕了棉農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了棉花打頂作業(yè)的完成，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號A01G3/08GK102475037SQ20101056422
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者嚴(yán)荷榮, 周海燕, 尹素珍, 朱立成, 楊學(xué)軍, 王俊, 王錦江 申請人:中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院, 現(xiàn)代農(nóng)裝科技股份有限公司