一种果园中耕机避障机液伺服系统的制作方法

专利名称:一种果园中耕机避障机液伺服系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种果园中耕机避障机液伺服系统，属于农业机械液压伺服控制技术领域。该系统主要包括：弹性杠杆、机液伺服阀、液压油源、溢流阀、平行四边形机构、液压缸。拖拉机三点后悬挂具备该系统的中耕机，并沿直线在果园行间耕作，机液伺服阀在其复位弹簧的作用下处于常位，中耕作业部件机架处于偏向果树树干一侧，果园中耕机可以实现对果园果树之间区域的中耕作业；当弹性杠杆触碰到果树树干时，机液伺服阀的油路沟通状况改变，液压缸的活塞杆驱动平行四边形机构，使中耕作业部件机架向偏离果树树干方向摆动；这样，中耕作业部件机架将避开树干障碍物。本实用新型适用于实现果园中耕机避让树干障碍物作业。
【专利说明】
一种果园中耕机避障机液伺服系统
所属技术领域
[0001]本实用新型涉及农业机械液压伺服控制系统，是一种用于果园中耕机避让树干障碍物的机液伺服系统。
【背景技术】
[0002]中耕机是指在作物生长过程中进行松土、除草、培土等作业的土壤耕作机械。当前，根据中耕作业部件的不同结构与功用，国内的果园中耕机械大体可以分为:除草机、旋耕机、深松机、弹齿耙等。长期以来，国内大部分果园采用矮化密植的种植模式;部分果园种植规模小，果树的行距大多在3m左右；受树干的影响，果园中耕机具的作业幅宽在2m以内，且果树的树干就是中耕机械的障碍物。国内果园机械化起步晚，果园中耕技术现状及存在问题如下:(I)目前，应用的机型主要为微耕机，由手扶拖拉机演变而来，依靠人工手扶控制，因此人工操作费时费力，劳动强度大；(2)在矮化密植型果园中，果树行距较小，作业幅宽受到限制，人工操纵转向、转移较费力；由于树干的阻碍，同行两株果树之间的作业区域无法直线耕作，漏耕多；(3)微耕机驱动功率一般不大于7.5kW，受驱动功率的影响，对不同特性的土壤适应能力差；(4)国内开发的产品功能已由单一旋耕功能向多功能发展，配上相应农机具可实现旋耕、犁耕、锄草、开沟、培土等多种功能作业；(5)具备避让果树树干等障碍物功能的果园中耕机械较为少见。
[0003]机液伺服系统即机械液压伺服系统，是指由机械反馈装置和液压动力元件所组成的反馈控制系统。机液伺服系统主要用来进行位置控制。在机液伺服系统中，信号的检测、输入、反馈、比较均借助于机械部件。因此，机液伺服系统具有结构简单、工作可靠、易于维护的优点。

【发明内容】

[0004]本实用新型要解决的技术问题是:基于机液伺服控制原理，可使中耕作业部件机架自动避开果树树干，实现耕作同行果树之间的土壤区域。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]果园中耕机避障机液伺服系统主要包括:弹性杠杆(2)、机液伺服阀(3)、液压油源(5)、中耕作业部件机架(6)、溢流阀(7)、右杆(9)、悬挂架(10)、液压缸(11)、左杆(12);所述的弹性杠杆(2)与中耕作业部件机架(6)、机液伺服阀(3)的阀芯拉杆铰接，构成杠杆机构；所述的机液伺服阀(3)是二位四通阀，在其复位弹簧的作用下，阀芯处于常位;所述的液压油源(5)可以是来自拖拉机液压输出，也可以是拖拉机动力输出轴驱动液压栗形成的压力油液;所述的机液伺服阀(3)、溢流阀(7)安装在中耕作业部件机架(6)上方;所述的中耕作业部件机架(6)可根据需要配置相应的果园中耕作业部件;所述的液压缸(11)是单出杆活塞缸，尾部与悬挂架(1)铰接，活塞杆与左杆(12)铰接;所述的悬挂架(1)可三点后悬挂与拖拉机挂接;所述的左杆(12)和右杆(9)是一对等长且平行的杆件;所述的中耕作业部件机架(6)、悬挂架(10)、左杆(12)和右杆(9)通过铰链一起构成平行四边形机构，所述的悬挂架(10)是平行四边形机构的机架，所述的左杆(12)和右杆(9)是平行四边形机构的连架杆，所述的中耕作业部件机架(6)是平行四边形机构的连杆;所述的机液伺服阀(3)、液压油源
(5)、溢流阀(7)、液压缸(11)通过油管连接其相应油口，形成液压回路。
[0007]液压回路的元件连接情况如下:液压油源(5)通过油管与机液伺服阀(3)的进油口(P)沟通;机液伺服阀(3)的回油口(T)通过油管与油箱(4)沟通;机液伺服阀(3)的第一工作油口(A)通过油管与液压缸(11)的无杆腔沟通;机液伺服阀(3)的第二工作油口(B)通过油管与液压缸(11)的有杆腔沟通;溢流阀(7)的进油口通过油管与液压油源(5)沟通，溢流阀
[7]的回油口通过油管与油箱(8)沟通。
[0008]本实用新型的有益效果是:与其他中耕机械相比，若中耕机配备避障机液伺服控制系统，在拖拉机三点后悬挂直线作业时，可使中耕作业部件避让果树树干障碍物，实现耕作同行两株果树之间的区域，可避免出现漏耕现象，从而提高耕作效率和质量，降低劳动强度。
【附图说明】

[0009]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0010]图1是本实用新型的未触碰果树树干时俯视的控制原理简图。
[0011 ]图2是本实用新型的避让果树树干时俯视的控制原理简图。
[0012]图中，引线标记的数字所表示的相应部件名称如下:1.果树树干，2.弹性杠杆，3.机液伺服阀，4.油箱，5.液压油源，6.中耕作业部件机架，7.溢流阀，8.油箱，9.右杆，10.悬挂架，11.液压缸，12.左杆。
【具体实施方式】
[0013]在图1中，拖拉机通过悬挂架10三点后悬挂中耕作业部件机架6，并沿直线在果园行间耕作;此时，弹性杠杆2未触碰到果树树干I;机液伺服阀3在其复位弹簧的作用下处于上位;来自液压油源5的压力油液经过机液伺服阀3的上位进入液压缸11的无杆腔，液压缸11的活塞杆处于伸出状态；因此，中耕作业部件机架6处于偏向果树树干I一侧;这样，果园中耕机可以实现对果园同一行果树之间区域的中耕作业。
[0014]在图2中，当弹性杠杆2触碰到果树树干I时，弹性杠杆2受力变形并绕支点转动，并对机液伺服阀3的阀芯拉杆形成拉力;该拉力随弹性杠杆2变形而增大，机液伺服阀3的阀芯相对阀体运动而处于下位，机液伺服阀3的油路沟通状况改变，来自液压油源5的压力油液经过机液伺服阀3下位，到达液压缸11的有杆腔，驱动液压缸11的活塞杆缩回，液压缸11的活塞杆驱动平行四边形机构的左杆12，使左杆12向偏离果树树干I的方向摆动;这样，中耕作业部件机架6将偏离果树树干I，避开树干障碍物。
【主权项】
1.一种果园中耕机避障机液伺服系统，主要包括弹性杠杆、机液伺服阀、液压油源、中耕作业部件机架、溢流阀、右杆、悬挂架、液压缸、左杆;其特征是: 所述的弹性杠杆与中耕作业部件机架、机液伺服阀的阀芯拉杆铰接，构成杠杆机构； 所述的机液伺服阀是二位四通阀，在其复位弹簧的作用下，阀芯处于常位； 所述的液压油源可以是来自拖拉机液压输出，也可以是拖拉机动力输出轴驱动液压栗形成的压力油液； 所述的机液伺服阀、溢流阀安装在中耕作业部件机架上方； 所述的中耕作业部件机架可根据需要配置相应的果园中耕作业部件； 所述的液压缸是单出杆活塞缸，尾部与悬挂架铰接，活塞杆与左杆铰接； 所述的悬挂架可三点后悬挂与拖拉机挂接； 所述的左杆和右杆是一对等长且平行的杆件； 所述的中耕作业部件机架、悬挂架、左杆和右杆通过铰链一起构成平行四边形机构，所述的悬挂架是平行四边形机构的机架，所述的左杆和右杆是平行四边形机构的连架杆，所述的中耕作业部件机架是平行四边形机构的连杆； 所述的机液伺服阀、液压油源、溢流阀、液压缸通过油管连接其相应油口，形成液压回路。2.根据权利要求1所述的一种果园中耕机避障机液伺服系统，其特征是液压回路的元件连接情况如下:液压油源通过油管与机液伺服阀的进油口沟通;机液伺服阀的回油口通过油管与油箱沟通;机液伺服阀的第一工作油口通过油管与液压缸的无杆腔沟通;机液伺服阀的第二工作油口通过油管与液压缸的有杆腔沟通;溢流阀的进油口通过油管与液压油源沟通，溢流阀的回油口通过油管与油箱沟通。
【文档编号】F15B11/00GK205694091SQ201620338341
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】万畅, 弋晓康, 李文春, 赵群喜
【申请人】塔里木大学