專利名稱：一種液壓快速切換耕作機械作業(yè)狀態(tài)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于農業(yè)機械技術領域，具體涉及一種液壓快速切換耕作機械作業(yè)狀態(tài)裝置。
背景技術：
液壓技術具有功率大、安裝布置方便、易于控制、操作方便舒適、便于維護等優(yōu)點，非常適合于結構形態(tài)多變、工作環(huán)境惡劣的農業(yè)機械。國外農業(yè)機械發(fā)達國家耕作機械發(fā)展較快，所以在農機上應用液壓元件起步較早，一些大型農業(yè)機械逐漸開始采用機電液一體化技術，在耕作機械上，一般用電液比例技術或電液伺服技術實現自動耕深控制的調節(jié)，對于機具的升降大多也采用液壓控制，但對播種/施肥作業(yè)直接采用液壓控制卻不多見，如美國凱斯和約翰迪爾等公司目前都推出了寬幅、高效、結構緊湊的耕作機械，基本都采用液壓缸來折疊和提升機具，有些也通過液壓控制機具作業(yè)深度，而對于播種施肥部分采用地輪帶動的，也僅僅局限于兩種方式:一是采用鏈條傳動，二是再多加一組運輸輪；而在播種施肥作業(yè)中采用泵/馬達控制的并不多見，采用液控單向閥控制泵/馬達傳動的尚未見報導。我國農業(yè)機械上使用的液壓元件，數量最多，但品種較少，縱觀目前市場上耕作機械上液壓元件的使用狀況，基本上停留在對機具的提升上，并且普遍采用拖拉機自身液壓系統(tǒng)的力/位調節(jié)控制機具的起降，這種方式對拖拉機要求較高，也有一部分機具采用了液壓缸來輔助提升機具或是對機具橫向進行移動和微調。對于耕作機具上播種或施肥的動力來源大多采用行走輪帶動，這種方式多采用鏈條傳動，在田間作業(yè)時，受到環(huán)境的影響，易損壞。我國耕作機械幅寬相對于國外較小，不適于仿照國外同時安裝運輸輪與傳動輪的方式，為了克服傳統(tǒng)鏈條傳動的不足，保持機具結構的緊湊，又便于作業(yè)人員的操作控制，因此，如何控制機具的升降和控制播種、施肥傳動的方式，并在此基礎上把互相獨立的兩部分結合起來，形成一整體的控制裝置，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在解決現有大型機具提升與傳動不能很好地結合這一問題，目的是提供一種可靠性強、適應性廣、能快速切換機具作業(yè)狀態(tài)的液壓控制裝置。該控制裝置能夠方便機具的提升且同時快速停止播種或施肥作業(yè)，能夠在機具田間作業(yè)時保證播種或施肥安全穩(wěn)定的作業(yè)和狀態(tài)切換。本發(fā)明由傳動部分A和起降部分B組成；所述的傳動部分A由液控單向閥1、播種施肥轉速分配齒輪2、液壓馬達3、液壓泵4、補油裝置5和行走輪6組成，其中液壓馬達3輸出軸與播種施肥轉速分配齒輪2固接；液壓泵4的輸入軸與行走輪6輪軸固接；液控單向閥I的進油口 a連接在液壓馬達3的出油口和液壓泵4的進油口連接的進油路上，液控單向閥I的出油口 b連接在 液壓馬達3的進油口和液壓泵4的出油口連接的回油路上，液控單向閥I的控制油口 K經油管連接在起降部分B的分流集流閥11進油口和液壓快速接頭II 13出油口連接的油路上；補油裝置5的補油口連接在液壓馬達3出油口和液壓泵4進油口連接的回油路上；所述的起降部分B由行走輪支撐臂I 7、行走輪支撐臂II 8、液壓缸I 9、液壓缸II 10、分流集流閥11、液壓快速接頭I 12和液壓快速接頭II 13組成，其中液壓缸I 9和液壓缸II 10的活塞桿端部分別與行走輪支撐臂I 7和行走輪支撐臂II 8連接，液壓缸I 9和液壓缸II 10底端的進油口分別與分流集流閥11的輸出口連接，分流集流閥11的輸入口通過油管與液壓快速接頭II 13陽接頭的螺紋端連接；液壓缸I 9和液壓缸II 10頂端的出油口通過油管同時與液壓快速接頭I 12陽接頭的螺紋端連接。所述的傳動部分A中液壓馬達3的啟動或停止通過起降部分B進油路的壓力控制液控單向閥I的啟閉來控制。所述的液壓泵4為低轉速定量齒輪泵，液壓馬達3為齒輪馬達，液壓泵4與液壓馬達3排量之比大于I。所述的傳動部分A控制機具的播種和施肥作業(yè)，所述的起降部分B控制機具的升降。本發(fā)明集機械傳動與液壓傳動于一體，通過液壓能控制機具的起降，又通過將機械能轉化為液壓能，再將液壓能轉化為機械能這種能量的轉換方式實現地輪帶動播種或施肥作業(yè)。整個機具的控制為兩個過程:(I)機具在升起或運輸過程中，液壓缸活塞桿處于伸出狀態(tài)，由于機具重力作用，液壓缸進油口液壓高于傳動部分泵 與馬達之間油路的壓力，此時液控單向閥打開，齒輪泵流過的液壓油會經過單向閥流回泵的進油口，形式上相當于切斷了齒輪馬達的液壓油，進而傳動停止。(2)機具在田間作業(yè)過程中，液壓缸活塞處于浮動狀態(tài)，進出油口壓力很小或為0，此時液控單向閥關閉，油液只能流經齒輪馬達，實現傳動。本發(fā)明相對于現有技術，具有如下的優(yōu)點及效果:(I)本發(fā)明機具的傳動部分，改變傳統(tǒng)結構一直采用鏈條的傳動方式，可在地表覆蓋大量秸桿的復雜條件下作業(yè)，具有緩沖性好，安全性高、適應性強等特點。(2)本發(fā)明采用液控單向閥把機具的提升與播種、施肥部分的傳動相連接，在傳動輪兼具運輸輪的同時實現機具的起降并間接切換播種、施肥部分作業(yè)狀態(tài)的目的，即根據機具起降狀態(tài)控制傳動的通斷，使機具操作靈活，控制方便。


圖1為液壓快速切換耕作機械作業(yè)狀態(tài)裝置的結構示意2為液壓單向閥圖形符號示意3為液壓缸1、液壓缸I1、液壓泵和液壓馬達優(yōu)化的安裝位置不意圖其中:A.傳動部分B.起降部分1.液控單向閥2.播種施肥轉速分配齒輪3.液壓馬達4.液壓泵5.補油裝置6.行走輪7.行走輪支撐臂I 8.行走輪支撐臂II 9.液壓缸
I10.液壓缸II 11.分流集流閥12.液壓快速接頭I 13.液壓快速接頭II 14.馬達固定板a為液控單向閥的進油口 b為液控單向閥的出油口 k為液控單向閥的控制油口
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步描述，并非對保護范圍的限制:實施例:如圖1所示一種液壓快速切換耕作機械作業(yè)狀態(tài)裝置:其裝置由傳動部分A和起降部分B組成。起降部分B由行走輪支撐臂I 7、行走輪支撐臂II 8、液壓缸I 9、液壓缸
II10、分流集流閥11、液壓快速接頭I 12和液壓快速接頭II 13組成。傳動部分A由液控單向閥1、播種施肥轉速分配齒輪2、液壓馬達3、液壓泵4、補油裝置5和行走輪6組成。起降部分B的液壓缸I 9和液壓缸II 10鉸接安裝在整機的機架上，傳動部分A中液壓泵4、液壓馬達3分別固定安裝在在機具的行走輪6與播種施肥器的速度分配齒輪2上，起降部分和動力傳動部分通過液控單向閥I連接。采用上述控制系統(tǒng)，可以在通過簡單的操作控制機具作業(yè)或提升運輸，實現機具工作狀態(tài)的快速轉換。如圖1中起降部分B所示，在液壓快速切換耕作機械作業(yè)狀態(tài)裝置中，這部分為控制機具的起降部分，同時也相當于播種、施肥傳動部分的液壓開關，機具的起降部分B包括液壓缸I 9、液壓缸II 10、分流集流閥11、液壓快速接頭I 12和液壓快速接頭II 13。安裝方式為液壓缸I 9和液壓缸II 10豎直倒立放置，其活塞桿一端分別鉸接于行走輪支撐臂7和行走輪支撐臂8上，液壓缸I 9和液壓缸II 10的缸壁鉸接于機架上，液壓缸I 9和液壓缸II 10下端的進油口通過油管與同一分流集流閥11的出油口相連，分流集流閥11的進油口通過油管與液壓快速接頭II 13連接，液壓缸I 9和液壓缸II 10上端的出油口通過油管與液壓快速接頭I 12連接，液壓快速接頭I 12和液壓快速接頭II 13分別可連接拖拉機液壓輸出端的進油口和出油口。一般情況下， 僅僅單個液壓缸9通過液壓快速接頭I 12和液壓快速接頭II 13連接在拖拉機液壓輸出口就能使機具提升，但增設另一個相同的液壓缸II 10按同一種方式安裝，就能保證機具提升過程中橫向的平衡性，加裝分流集流閥11是為了保證液壓缸I 9和液壓缸II 10同步運動，確保機具能夠平穩(wěn)的提升。如圖1中傳動部分A所示，為了適應機具能夠在地表覆蓋大量秸桿等復雜條件下作業(yè)，選取液壓傳動的方式，通過能量的轉換，即把機械能轉換為液壓能、液壓能轉換為機械能這種方式應用在播種、施肥傳動過程中，在切換機具作業(yè)狀態(tài)裝置的液壓控制系統(tǒng)中，這部分為控制機具的播種、施肥傳動部分，由播種施肥轉速分配齒輪2、液壓馬達3、液壓泵
4、補油裝置5、行走輪6組成。其中液壓泵4泵體固定安裝在行走輪6的行走輪支撐臂II 8上，液壓泵4的轉軸與行走輪6的輪軸固定連接，液壓馬達3則固定安裝在馬達固定板14上，固定板焊接在機架上，其中液壓馬達3轉軸固定連接于播種施肥速度分配齒輪2的轉軸，液壓馬達3與液壓泵4之間通過油管連接，補油裝置5連接在液壓泵4與液壓馬達3組成的回油路上。具體過程為:隨著機具的前進帶動行走輪的轉動，帶動固連在行走輪6輪軸上的液壓泵4，經過吸油排油過程提高液壓泵4出油口壓力，即液壓馬達3入口壓力也隨之增加，帶動液壓馬達3的轉動，通過液壓馬達3輸出軸的轉動帶動播種施肥轉速分配齒輪2把動力分配出去，通過合理的分配完成播種、施肥器作業(yè)。補油裝置5的安裝為系統(tǒng)補充由于泄露等流失的液壓油，保證系統(tǒng)穩(wěn)定的工作。通過以上的安裝方式能保證機具正常的起降，也能保證機具播種、施肥部分正常的作業(yè)。由于機具不僅只在田間作業(yè)，還要田間地頭轉彎或是運輸過程中中斷機具的作業(yè)，為了方便控制機具作業(yè)開始與中斷，考慮到機具起降時，起降部分B進油路系統(tǒng)壓力差異很大，所以我們采用一特殊的液控單向閥1，其功能就是在機具需要作業(yè)時關閉，在機具不需要作業(yè)時打開中斷播種、施肥作業(yè)。如圖2所示，液控單向閥I進、出油口分別為a和b，控制油口為k。液控單向閥I進油口 a連接在液壓泵4的進油口與液壓馬達3出油口組成的進油路上，液控單向閥I出油口 b連接在液壓泵4的出油口與液壓馬達3進油口組成的回油路上，液控單向閥I的控制口 k連接在分流集流閥11進油口與液壓快速接頭II 13出油口相連接的油路上。當機具作業(yè)時，拖拉機內部的液壓輸出控制閥處于浮動位置，此時液壓缸I 9和液壓缸II 10處于浮動狀態(tài)，進油路中的壓力很小不足以打開液控單向閥I，此時泵/馬達傳動裝置正常工作，當機具需要升起時，由于液壓缸I 9和液壓缸II 10承受負載，進油口壓力決定于負載，此時分流集流閥11進油路中的壓力遠遠超過液控單向閥I啟動壓力，液控單向閥I開啟，則經由液壓泵4排出的液壓油就會不經過液壓馬達3而直接流回液壓泵4的進油口，此時泵/馬達組成的傳動裝置中斷作業(yè)。上述具體實施方案方式為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不能對本發(fā)明進行限定，其他的任何未背離本發(fā)明的技術方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍 之內。
權利要求
1.一種液壓快速切換耕作機械作業(yè)狀態(tài)裝置，其特征在于由傳動部分(A)和起降部分(B)組成；所述的傳動部分(A)由液控單向閥(I)、播種施肥轉速分配齒輪(2)、液壓馬達(3)、液壓泵(4)、補油裝置(5)和行走輪(6)組成，其中液壓馬達(3)輸出軸與播種施肥轉速分配齒輪(2)固接；液壓泵(4)的輸入軸與行走輪(6)輪軸固接；液控單向閥(I)的進油口(a)與液壓馬達(3)的出油口和液壓泵(4)的進油口連接，液控單向閥(I)的出油口(b)與液壓馬達⑶的進油口和液壓泵⑷的出油口連接，液控單向閥⑴的控制油口⑷與起降部分⑶的分流集流閥(11)的進油口和液壓快速接頭II (13)的出油口連接；補油裝置(5)的補油口與液壓馬達(3)的出油口和液壓泵⑷的進油口連接；所述的起降部分⑶由行走輪支撐臂I (7)、行走輪支撐臂II (8)、液壓缸I (9)、液壓缸II (10)、分流集流閥(11)、液壓快速接頭I (12)和液壓快速接頭II (13)組成，其中液壓缸I (9)和液壓缸II (10)的活塞桿端部分別與行走輪支撐臂I (7)和行走輪支撐臂II (8)連接，液壓缸I (9)和液壓缸II (10)底端的進油口分別與分流集流閥(11)的輸出口連接，分流集流閥(11)的輸入口通過油管與液壓快速接頭II (13)陽接頭的螺紋端連接；液壓缸I (9)和液壓缸II (10)頂端的出油口通過油管同時與液壓快速接頭I (12)陽接頭的螺紋端連接。
2.按權利要求1所述的一種液壓快速切換耕作機械作業(yè)狀態(tài)裝置，其特征在于所述的傳動部分(A)中液壓馬達(3)的啟動或停止通過起降部分(B)進油路的壓力控制液控單向閥⑴的啟閉來控制。
3.按權利要求1所述的一種液壓快速切換耕作機械作業(yè)狀態(tài)裝置，其特征在于所述的液壓泵(4)為低轉速定量齒輪泵，液壓馬達(3)為齒輪馬達，液壓泵(4)與液壓馬達(3)排量之比大于I。
4.按權利要求1所述的一種液壓快速切換耕作機械作業(yè)狀態(tài)裝置，其特征在于所述的傳動部分(A)控制機具的播種和施肥作 業(yè)，所述的起降部分(B)控制機具的升降。
全文摘要
一種液壓快速切換耕作機械作業(yè)狀態(tài)裝置屬農業(yè)機械技術領域，本發(fā)明中液壓泵輸入軸與行走輪輪軸固接；液控單向閥進油口與液壓馬達出油口和液壓泵進油口連接；其出油口與液壓馬達進油口和液壓泵出油口連接；其控制油口與分流集流閥進油口和液壓快速接頭陽接頭螺紋端連接；補油裝置補油口與液壓馬達出油口和液壓泵進油口連接；兩液壓缸進油口分別與分流集流閥輸出口連接，分流集流閥輸入口與液壓快速接頭螺紋端連接；兩液壓缸出油口并聯(lián)后與液壓快速接頭螺紋端連接；本發(fā)明可使機具在地表覆蓋大量秸稈條件下作業(yè)，緩沖性好、適應性強；在傳動輪兼具運輸輪的同時實現機具的起降并切換播種、施肥部分作業(yè)狀態(tài)的目的，且操作靈活、控制方便。
文檔編號A01C19/04GK103222363SQ20131016743
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月8日 優(yōu)先權日2013年5月8日
發(fā)明者賈洪雷, 王玉, 王剛, 郭慧 申請人:吉林大學