一种能自动避让地面障碍物的松、培土作业头及作业方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种松、培土作业头及作业方法，尤其涉及一种既能在无地面障碍物时正常作业又能在遇到地面障碍物时自动避让地面障碍物的松、培土作业头及作业方法。
【背景技术】
[0002]在利用松、培土设备进行作业时，通常是采取直线式的行进方式。在行进的过程中，松、培土设备的刀片经常会遇到地面上的一些硬质障碍物，现有的松、培土设备是无法自动避让这些地面障碍物的，当松、培土设备的刀片与地面障碍物相碰撞后，地面障碍物会使得松、培土设备刀片的转动受到阻碍甚至是逼停松、培土设备刀片的转动，影响了正常的松、培土作业；当地面障碍物阻碍松、培土设备刀片的转动甚至是逼停松、培土设备刀片的转动后，需要先中断正常的松、培土工作，待人工控制松、培土设备绕过地面障碍物后，再继续进行松、培土作业。但是这样操作，就会打断松、培土作业的连续性，增加了松、培土作业的时间，降低了松、培土作业的效率。
[0003]公开号为CN103202116A，公开日为2013年7月17日的中国发明专利公开了一种松土机，其特征在于它包含机架、手把、刹车、开关、工具盒、电机、上挡板、前轮、前挡板和刀爪；两个手把设置在机架上，刹车和开关分别设置在两个手把上，工具盒设置在两个手把之间，电机设置在机架上，挡板设置在机架的下部，刀爪设置在挡板的下部，前轮设置在机架的前部，前轮的后侧设置有前挡板。
[0004]公开号为CN103510562A，公开日为2014年I月15日的中国发明专利公开了一种大型推土机松土器，包括托架，托架上设有与之转动连接的连杆，连杆与横梁相连，横梁与支角固定连接，支角的下端设有齿尖，所述的托架上还设有与之分别转动连接的倾斜液压缸和提升液压缸，该倾斜液压缸和提升液压缸均与横梁固定连接。
[0005]公开号为CN104412739A，公开日为2015年3月18日的中国发明专利公开了一种新型耕作松土机，包括机架、设于机架上的柴油机、设于柴油机上的主动带轮，设于机架上的传动箱，其中传动箱由主箱体和与主箱体相连前置箱体组成，主箱体上部设有从动带轮，驱动轮安装固定于前置箱体的前部，作业刀辊安装固定于主箱体的下部，机架上设有向后伸展的扶手，在主箱体内由上而下依次设有主动齿轮、变速齿轮、从动齿轮。
[0006]公告号为CN203840712U，公告日为2014年9月24日的中国实用新型专利公开了一种新型松土机的松土机构，包括:主梁；凸轮，其与松土机的电动机转轴相连接；振动刀夹具，其与主梁转动连接；振动刀，其与振动刀夹具相固接；刀头套，其套装于振动刀顶部并与振动刀相固接；振动架，其具有三个突出的端部，其中一个端部上转动连接有滚面与凸轮的滚面相接触的滚轮，一个端部与主梁转动连接形成振动架的支点，最后一个端部与刀头套转动连接；固定刀夹具，其与主梁相固接；固定刀，其与固定刀夹具相固接；塑孔器，其固接于固定刀刀背上且其轴线方向与固定刀的刀刃方向一致；及使滚轮始终压紧于凸轮上的弹貪。
[0007]上述专利文献中的松土设备均无法自动避让地面障碍物。
[0008]综上，如何设计一种松、培土设备及作业方法，使其既能在无地面障碍物时正常作业又能在遇到地面障碍物时，自动避让地面障碍物，保证松、培土作业的连续性，节省松、培土作业的时间，提高松、培土作业的效率是急需解决的技术问题。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种能自动避让地面障碍物的松、培土作业头及作业方法，其既能在无地面障碍物时正常作业又能在遇到地面障碍物时，自动避让地面障碍物，保证了松、培土作业的连续性，节省了松、培土作业的时间，提高了松、培土作业的效率。
[0010]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为:一种能自动避让地面障碍物的松、培土作业头，包括设置在车体底盘上的连接臂、铰接在连接臂上的作业头基座和铰接在连接臂上的带有扭簧的避让杆，在所述作业头基座上固接有松土机构、培土机构和驱动马达，驱动马达用于给松土机构和培土机构提供转动动力，在所述连接臂上还固接有行程换向阀，在所述连接臂和作业头基座之间还设置有避障液压缸，在避障液压缸的活塞杆带动下，作业头基座能以其与连接臂的铰接点为圆心在水平方向上来、回转动，行程换向阀的控制油口与避障液压缸的油口连接，在避让杆上还设置有驱动导杆；避让杆位于松土机构、培土机构和行程换向阀的前方位置从而使得当遇到地面障碍物时，避让杆能先于松土机构、培土机构和行程换向阀与地面障碍物相接触；通过避让杆与地面障碍物相接触使得避让杆转动同时扭簧被扭转以及避让杆与地面障碍物分离后在扭簧的回复力作用下避让杆反向转动，从而使得避让杆上的驱动导杆能压紧行程换向阀的滚轮或松开对行程换向阀的滚轮的压紧来控制行程换向阀的动作，通过行程换向阀的动作控制避障液压缸动作，通过避障液压缸动作带动作业头基座上的松土机构和培土机构以作业头基座与连接臂之间的铰接点为圆心转动，从而实现了松土机构和培土机构在遇到地面障碍物时能自动避让地面障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业。
[0011]优选的，所述连接臂包括设置在车体底盘上的支撑臂和与所述支撑臂铰接的直臂，在所述支撑臂和直臂之间还设置有收折液压缸，在收折液压缸的活塞杆带动下，直臂能以其与支撑臂之间的铰接点为圆心上、下来回转动；作业头基座和带有扭簧的避让杆均铰接在直臂上，行程换向阀也固接在直臂上。
[0012]优选的，在直臂上设置有避让杆铰接座，避让杆的一端铰接在避让杆铰接座上，扭簧设置在避让杆的一端与避让杆铰接座之间；驱动导杆设置在避让杆上且靠近避让杆与避让杆铰接座的铰接点处，在直臂上还设置有导向座，驱动导杆的一端设置在避让杆上，其另外一端穿过导向座与行程换向阀的滚轮相接触。
[0013]优选的，与行程换向阀的滚轮相接触的驱动导杆另外一端设置为斜面，通过驱动导杆另外一端的斜面与行程换向阀的滚轮相接触。
[0014]优选的，所述避让杆的一端为直管，其另外一端为斜管。
[0015]优选的，在所述避让杆的一端上还套接有套筒，在所述套筒上固接有套筒连接杆；通过将套筒连接杆插入与避让杆铰接座中且将套筒连接杆与避让杆铰接座铰接，从而将避让杆的一端铰接在避让杆铰接座上；所述扭簧设置在避让杆铰接座与套筒之间。
[0016]优选的，在所述驱动马达的输出轴上设置有链轮一和链轮二，在松土机构的动力输入轴上和培土机构的动力输入轴上均设置有动力输入链轮，将链轮一和松土机构动力输入轴上的动力输入链轮通过链条一传动连接以及将链轮二和培土机构动力输入轴上的动力输入链轮通过链条二传动连接，从而使得驱动马达能同时给松土机构和培土机构提供转动动力。
[0017]本发明还公开一种作业方法，所述作业方法包括正常作业和遇到地面障碍物时的避让作业，所述作业方法是在松、培土作业头中将作业头基座铰接在车体底盘上的连接臂上，将松土机构和培土机构固接在作业头基座上，使得松土机构和培土机构能以作业头基座与连接臂的铰接点为圆心在水平方向上来、回转动，在连接臂上且位于松土机构和培土机构的前方位置还铰接有带有扭簧的避让杆，从而使得当遇到地面障碍物时，避让杆能先于松土机构和培土机构与地面障碍物相接触；通过避让杆与地面障碍物相接触使得避让杆转动同时扭簧被扭转以及避让杆与地面障碍物分离后在扭簧的回复力作用下避让杆反向转动来控制松土机构和培土机构的水平转动状态，从而对土壤进行正常作业和遇到地下障碍物时的避让作业的。
[0018]优选的，所述松、培土作业头还包括用于给松土机构和培土机构提供转动动力的驱动马达，驱动马达也固接在作业头基座上，在所述连接臂上还固接有行程换向阀，在所述连接臂和作业头基座之间还设置有避障液压缸，在避障液压缸的活塞杆带动下，作业头基座能以其与连接臂的铰接点为圆心在水平方向上来、回转动，行程换向阀的控制油口与避障液压缸的油口连接，在避让杆上还设置有驱动导杆；通过避让杆与地面障碍物相接触使得避让杆转动同时扭簧被扭转以及避让杆与地面障碍物分离后在扭簧的回复力作用下避让杆反向转动从而使得避让杆上的驱动导杆能压紧行程换向阀的滚轮或松开对行程换向阀的滚轮的压紧来控制行程换向阀的动作，通过行程换向阀的动作控制避障液压缸动作，通过避障液压缸动作带动作业头基座上的松土机构和培土机构以作业头基座与连接臂之间的铰接点为圆心水平来、回转动，从而实现了松土机构和培土机构的正常作业以及松土机构和培土机构在遇到地面障碍物时能自动避让地面障碍物的