一种液压先导控制的挖树机的制作方法

本发明属于农业机械和园林机械技术领域，特别是涉及一种液压先导控制的挖树机。

背景技术：

目前国内园林机械市场上应用的移植树木的机器，主要结构形式有：

1、以手持式电锯等链条传动的刀具进行切割。但此结构操作难度大，效率低，切割出来的土球形状不规则，不易包装运输。如专利号CN201420148273.6公开的一种手持电动挖树机，其构成包括有电机、控制器、偏心轮传动机构、刀片、刀架、手持握把、控制开关和电源，其特征在于：所述刀片固定于刀架下端，所述刀架的左右导环分别套于两个导轨，所述两个导轨分别固定于主体支架，所述手持握把固定于主体支架，所述控制器固定于手持握把，所述控制开关固定于手持握把所述电机固定于主体支架，所述电机固定于主体支架，电机转动轴与偏心轮转动轴套固定，偏心轮的偏心轴通过传动杆与刀架连接，所述电源引线经控制器和控制开关与电机电源线连接。

2.以装载机、挖掘机、随车吊设备增加辅具改装而成。但此结构适用性较差，不能满足丘陵地貌、密集种植和泥泞道路等恶劣工况的苗圃基地。如专利号201410370736.8公开的一种挖树机，包括底部的移动机构及其上端设置的机架主体；所述机架主体的前端设置有起重臂以及驱动起重臂的起重缸，起重臂上设有斗杆以及驱动斗杆的斗杆驱动缸；所述斗杆上设有用于挖树的机头装置以及驱动机头装置的机头缸；所述机头装置包括机头架及其上设置的U形铲刀和铲刀驱动机构，机头架铰接在斗杆下端部且机头架与机头缸的输出轴相连接，U形铲刀的两自由端分别铰接在机头架上；所述铲刀驱动机构包括铲刀驱动缸和铲刀连动板；铲刀驱动缸的缸体铰接在机头架上，铲刀连动板的端部A与铲刀驱动缸的输出轴铰接，铲刀连动板的端部B铰接在机头架上且端部B与U形铲刀的自由端固定连接，铲刀连动板沿其端部B与U形铲刀同轴转动。

3、有针对性生产出来的专用于移植树木的挖树机。目前尚处于起步阶段，以手动操作杆进行操纵，操纵难度大，不能同时对多个执行结构进行操纵，不能精准控制，效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供一种液压先导控制的挖树机，本发明操作容易，工作效率高，切割出来的土球形状规则，易包装运输，且本发明采用履带行走机构，结构适用性强，能满足丘陵地貌、密集种植和泥泞道路等恶劣工况的苗圃基地，同时通过先导控制阀控制各执行元件动作，以能够精准控制各执行元件的运动，以准确地达到工作需求，且先导控制阀的设置符合人机工程学的要求，提升了驾驶舒适性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种液压先导控制的挖树机，包括主机、行走系统和工作系统；所述主机包括机架、以及安装于所述机架上方的发动机、液压柱塞变量泵、控制台、座椅、液压油箱、燃油箱和覆盖件，所述机架的下方安装有所述行走系统；所述控制台内设置有包括多路换向阀，所述座椅的手扶处设置有所述先导控制阀，所述燃油箱与所述发动机相连接，所述发动机与所述液压柱塞变量泵相连接，所述液压柱塞变量泵与所述液压油箱相连接，所述液压柱塞变量泵的高压输出口与所述多路换向阀的进油口相连接，所述液压柱塞变量泵的低压输出口与所述先导控制阀的进油口相连接，所述先导控制阀的输出口与所述多路换向阀的先导控制口相连接；所述工作系统包括升降油缸和刀架，所述刀架上设置有包括切削马达、振动器和切削刀片，所述机架通过所述升降油缸与所述刀架相连接，所述切削马达通过所述振动器与所述切削刀片相连接；所述升降油缸、切削马达和振动器均与所述多路换向阀的输出口相连接。

进一步的，所述覆盖件位于所述座椅的底部，所述发动机、液压柱塞变量泵、液压油箱和燃油箱位于所述座椅的后方，所述控制台位于所述座椅的前方。

进一步的，所述先导控制阀包括手柄、橡胶套、减压阀、壳体、万向节和弧形压盘；所述手柄位于所述橡胶套内，所述橡胶套与所述壳体相连接，所述手柄通过六角连套与所述弧形压盘相连接，所述六角连套与所述手柄之间采用锁紧螺母锁紧；所述减压阀包括柱塞、控制弹簧、复位弹簧和阀芯，所述万向节安装于所述壳体内，且所述万向节顶住所述弧形压盘的中心，所述弧形压盘绕所述万向节的垂直中心线能摆动；所述柱塞的球形上端顶住所述弧形压盘的弧形面，所述柱塞的下端与所述阀芯相连接，所述阀芯外套所述控制弹簧，所述控制弹簧的上端顶住所述柱塞，下端顶住所述阀芯的圆周台阶，所述阀芯穿过所述壳体内设置的孔，所述控制弹簧外套所述复位弹簧，所述复位弹簧的上端顶住所述柱塞，下端顶住所述壳体内部的台阶；所述先导控制阀的进油口通过所述孔与所述先导控制阀的输出口相连接，所述先导控制阀的回油口通过所述孔与所述先导控制阀的输出口相连接，所述先导控制阀的回油口与所述液压油箱相连接。

进一步的，所述弧形压盘绕所述万向节的垂直中心线在25°范围内任意摆动。

进一步的，所述行走系统包括行走架，以及安装于所述行走架上的驱动轮、行走马达、支重轮、引导轮、托链轮和履带总成，所述行走马达安装于所述行走架的马达安装座上，所述驱动轮通过减速机与所述行走马达相连接，所述驱动轮与所述履带总成的履带轮轨的轴套相连接，所述行走马达与所述多路换向阀的出油口相连接，所述行走架与所述机架相铰接。

进一步的，所述控制台处设置有防护栏。

进一步的，所述发动机通过减震器安装于所述机架上。

进一步的，所述发动机通过弹性联轴器与所述液压柱塞变量泵相连接。

进一步的，所述振动器包括振动马达，所述振动马达与所述多路换向阀的输出口相连接。

进一步的，所述切削刀片为弧形切削刀片。

本发明的有益效果：本发明由发动机提供动力源，通过弹性联轴器连接液压柱塞变量泵，液压柱塞变量泵将机械能转换成液压能，并将液压能传递给多路换向阀，根据需要操纵先导控制阀来实现多路换向阀的换向，从而将液压能传递给各执行元件，最后由各执行元件把液压能转换为机械能，实现挖树机的行走、振动、切割、起吊等一系列的工作，操作容易，工作效率高，切割出来的土球形状规则，易包装运输，且本发明采用履带行走机构，结构适用性强，能满足丘陵地貌、密集种植和泥泞道路等恶劣工况的苗圃基地。同时本发明通过先导控制阀控制各执行元件动作，不仅降低了操纵难度，提高了工作效率，同时能够精准控制各执行元件的运动，以准确地达到工作需求，且先导控制阀的设置符合人机工程学的要求，提升了驾驶舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的三维结构示意图。

图2为本发明实施例中先导控制阀的结构示意图。

图3为本发明实施例中的液压原理图。

具体实施方式

下面结合附图对发明进一步说明，但不用来限制本发明的范围。

实施例

如图1、3所示，本发明提供的一种液压先导控制的挖树机，包括主机、行走系统和工作系统；所述主机包括机架15、以及安装于所述机架15上方的发动机1、液压柱塞变量泵22、控制台6、座椅2、液压油箱21、燃油箱4和覆盖件20，所述机架15的下方安装有所述行走系统；所述控制台6内设置有包括多路换向阀24，所述座椅2的手扶处设置有所述先导控制阀3，所述燃油箱4与所述发动机1相连接，所述发动机1与所述液压柱塞变量泵22相连接，所述液压柱塞变量泵22与所述液压油箱21相连接，所述液压柱塞变量泵22的高压输出口P2、P3与所述多路换向阀24的进油口相连接，所述液压柱塞变量泵22的低压输出口P1与所述先导控制阀3的进油口P相连接，所述先导控制阀3的输出口a、b、c、d与所述多路换向阀24的先导控制口相连接；所述工作系统包括升降油缸8和刀架10，所述刀架10上设置有包括切削马达12、振动器11和切削刀片9，所述机架15通过所述升降油缸8与所述刀架10相连接，所述切削马达12通过所述振动器11与所述切削刀片9相连接；所述升降油缸8、切削马达12和振动器11均与所述多路换向阀24的输出口相连接。

所述覆盖件20位于所述座椅2的底部，所述发动机1、液压柱塞变量泵22、液压油箱21和燃油箱4位于所述座椅2的后方，所述控制台6位于所述座椅2的前方。

如图2所示，具体地，本发明的先导控制阀3具有两个操纵自由度(前后和左右)，且其内部集成四个比例减压阀和电气开关的集成阀组，先导控制阀3安装于座椅2扶手的左右侧，或者集成于座椅2的左右扶手上，符合人机工程学的要求，提升了驾驶舒适性。

本发明的所述先导控制阀3包括手柄3-1、橡胶套3-2、四个减压阀、壳体3-8、万向节3-9和弧形压盘3-10；所述手柄3-1位于所述橡胶套3-2内，所述橡胶套3-2与所述壳体3-8相连接，所述手柄3-1通过六角连套3-11与所述弧形压盘3-10相连接，所述六角连套3-11与所述手柄3-1之间采用锁紧螺母3-12锁紧；所述减压阀包括柱塞3-3、控制弹簧3-4、复位弹簧3-5和阀芯3-6，所述万向节3-9安装于所述壳体3-8内，且所述万向节3-9顶住所述弧形压盘3-10的中心，所述弧形压盘3-10绕所述万向节3-9的垂直中心线能摆动；所述柱塞3-3的球形上端顶住所述弧形压盘3-10的弧形面，所述柱塞3-3的下端与所述阀芯3-6相连接，所述阀芯3-6外套所述控制弹簧3-4，所述控制弹簧3-4的上端顶住所述柱塞3-3，下端顶住所述阀芯3-6的圆周台阶，所述阀芯3-6穿过所述壳体3-8内设置的孔3-7，所述控制弹簧3-4外套所述复位弹簧3-5，所述复位弹簧3-5的上端顶住所述柱塞3-3，下端顶住所述壳体3-8内部的台阶；所述先导控制阀3的进油口P通过所述孔3-7与所述先导控制阀3的输出口a、b、c、d相连接，所述先导控制阀3的回油口T通过所述孔3-7与所述先导控制阀3的输出口a、b、c、d相连接，所述先导控制阀3的回油口T与所述液压油箱21相连接。

本发明的所述行走系统包括行走架17，以及安装于所述行走架17上的驱动轮18、行走马达19、支重轮16、引导轮13、托链轮7和履带总成14，所述行走马达19安装于所述行走架17的马达安装座上，所述驱动轮18通过减速机与所述行走马达19相连接，所述驱动轮18与所述履带总成14的履带轮轨的轴套相连接，所述行走马达19与所述多路换向阀24的出油口相连接，所述行走架17与所述机架15相铰接。

本发明的所述控制台6处设置有防护栏5。防护栏5起安全防护作用。

本发明的所述发动机1通过减震器安装于所述机架15上。减震器实现发动机1的减震功能，有效隔离发动机1与机架15的震动，以降低从发动机1传递至机架15的震动，提高整机的使用寿命。

本发明的所述发动机1通过弹性联轴器与所述液压柱塞变量泵22相连接。弹性联轴器实现了发动机1与液压柱塞变量泵22的弹性连接，通过弹性联轴器以吸取和降低发动机1传递到液压柱塞变量泵22的震动，提高液压柱塞变量泵22的使用寿命。

本发明的所述振动器11包括振动马达25，所述振动马达25与所述多路换向阀24的输出口相连接。

本发明优选地，所述切削刀片9为弧形切削刀片。通过弧形切削刀片的设计，以保证切削刀片9能够有效切割出来的土球形状规则，易于包装运输。

本发明由发动机1提供动力源，通过弹性联轴器连接液压柱塞变量泵22，液压柱塞变量泵22将机械能转换成液压能，并将液压能传递给多路换向阀24，根据需要操纵先导控制阀3来实现多路换向阀24的换向，从而将液压能传递给各执行元件，最后由各执行元件把液压能转换为机械能，实现挖树机的行走、振动、切割、起吊等一系列的工作，操作容易，工作效率高，切割出来的土球形状规则，易包装运输。且本发明采用履带行走机构，结构适用性强，能满足丘陵地貌、密集种植和泥泞道路等恶劣工况的苗圃基地。

本发明的液压柱塞变量泵22在发动机1的带动下，从液压油箱21吸取低压液压油转换成高压液压油，液压柱塞变量泵22的高压输出口P2、P3经高压油管23连接到控制台6内的多路换向阀24的进油口，同时液压柱塞变量泵22的低压输出口P1经液压管路连接到先导控制阀3的进油口P，先导控制阀3的输出口a、b、c、d经液压管路连接到多路换向阀24每一联的先导控制口，多路控制阀24的各输出口分别连接到升降油缸8、切削马达12、振动马达25和行走马达19。本发明通过操纵安装在座椅2左右侧的先导控制阀3的手柄3-1的角度，以改变先导控制阀3输出口a、b、c、d的输出压力，从而改变多路换向阀24的阀芯行程和开口度的大小，最终控制多路换向阀24输出流量的大小，达到精准控制升降油缸8的运动速度和行走马达19、切削马达12、振动马达25的输出转速。

本发明先导控制阀3的调压原理：先导控制阀3在不操作状态下，手柄3-1在复位弹簧3-5的作用下顶起柱塞3-3，以顶起柱塞3-3上方的弧形压盘3-10，同时使阀芯3-6和手柄3-1保持在中位，此时先导控制阀3的输出口a、b、c、d通过壳3-8体内的孔3-7与回油口T相通，压力油通过低压管路回到液压油箱21。

当扳动手柄3-1时，手柄3-1上的弧形压盘3-10相对于万向节3-9的垂直中心摆动。在摆动的过程中，弧形压盘3-10将柱塞3-3下压，柱塞3-3被压下以压缩复位弹簧3-5和控制弹簧3-4，此时在控制弹簧3-4的作用下开始推动阀芯3-6向下移动，以通过阀芯3-6关闭壳体3-8内的孔3-7，从而相应地关闭先导控制阀3的输出口a、b、c、d和回油口T的连通，与此同时，相应的先导控制阀的输出口a、b、c、d通过壳体3-8内的孔3-7与进油口P相通，压力油到达相应地先导控制阀3的输出口a、b、c、d。

当控制弹簧3-4给予阀芯3-6的力与先导控制阀3输出口a、b、c、d的液压力之间处于平衡时，控制阶段开始。在阀芯3-6和控制弹簧3-4之间的相互作用下，先导控制阀3的输出口a、b、c、d的压力与柱塞3-3的行程成比例，因而与手柄3-1的位置成比例关系。因此本发明的先导控制阀3内置的减压阀为比例式减压阀，能精细控制各执行元件的运动，从而准确地达到工作需求。

本发明优选地，所述弧形压盘3-10绕所述万向节3-9的垂直中心线在25°范围内任意摆动。通过操作员坐在座椅2上，手动操作先导控制阀3的手柄3-1，以改变手柄3-1的角度，从而改变弧形压盘3-10相对于万向节3-9的垂直中心线的角度，以改变柱塞3-3被弧形压盘3-10下压的行程，从而改变控制弹簧3-4给予阀芯3-6的力，以在阀芯3-6和控制弹簧3-4之间的相互作用下，实现先导控制阀3的输出口a、b、c、d的压力与柱塞3-3的行程成比例关系，以精细控制各执行元件的运动，从而准确地达到工作需求。

本发明当行走马达19转动时，驱动轮18的齿会拉动履带总成14的履带轮轨的轴套，从而带动履带总成14转动，以实现整机的转动功能。支重轮16支撑着行走架17上来自于整机的重量，将重力传递给履带总成14的履带板上，并让履带沿着轮子方向前进或后退，托链轮7托举位于行走架17上侧的履带总成14的链条，防止履带总成14的链条钩挂或磨损行走架17。

本发明的通过升降油缸8调节切削刀片9入土的角度。当多路换向阀24分配过来的液压能通过液压软管输送到切削马达12时，切削马达12旋转带动切削刀片9切削土壤，完成树木根部土球的切割。同时振动马达25实现了切削刀片9切割树木根部土球时的冲击作用，以实现树木根部土球完好切割，提高切割效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。