拖拉机控制系统的制作方法

本发明涉及拖拉机技术领域，特别涉及拖拉机控制系统。

背景技术：

拖拉机作为农业机械大大提高了农业效率，拖拉机在田间耕作除了要控制机械的行走、转向等，还要控制农具的提升下降、pto输出等等。例如田间阻力过大或者掉头等需要提起农具，当再次放下农具的时候，只能凭感觉和经验，不能保证精准恢复到提起前的位置，使得田地的耕深与提起前不一致，从而影响耕作质量。又例如拖拉机后面带动的是旋耕机，尤其是掉头时，操作员除了要控制拖拉机离合、油门、转向和观察外，还要控制旋耕机，旋耕机的控制至少有提起农具，按停pto，掉头后放下农具，启动pto。每完成一次掉头，拖拉机控制加上旋耕机的控制，至少有6个以上的动作，操作繁琐。中国大部分地区的耕作面积小，田间作业掉头频繁，而掉头时最为忙乱，工作强度大。目前的农机控制系统，农具的提升下降和pto输出是独立进行控制的，需要操作员分别操作，自动化程度比较低，步骤多，顺序易出错,导致安全隐患或损伤机械。

技术实现要素：

本申请的一个方面提供一种操作装置应用于农业机械，意在缓解上述问题的至少一个方面。

一种操作装置，包括：面壳、操作杆、滑轮和限位部，其中，

面壳，设置操作杆活动槽、滑轮槽；

操作杆，包括第一位置监测装置，所述第一位置监测装置用于检测操作杆位置变化，所述操作杆远离第一位置监测装置的一端穿出所述操作杆活动槽；

滑轮，设置拨动部、主齿轮和轮轴，轮轴设置于所述拨动部和主齿轮的轴心，其中拨动部的外径大于主齿轮的外径，所述拨动部的部分外露于所述滑轮槽；

限位板，设置副齿轮、运动槽和限位部，滑轮的轮轴贯穿于限位板的运动槽，混轮的主齿轮与限位板的副齿轮啮合，限位部的限位部贯穿于面壳的操作杆活动槽。

通过上述方案，操作员耕作时，通过操作杆控制农具下降入土，当调整好农具耕作深度后，操作杆在活动槽中的位置静止。通过拨动滑轮的拨动部，齿轮传动带动限位板运动，当限位板的限位部抵达操作杆的静止位置时，停止拨动，从而定位了当前田块的耕作深度。操作员再次反复提升农具时，通过限位部标记，可以保证每次的农具下降都能回到同一位置，保证耕作深度的一致性，从而保证耕作质量。

优选的，操作装置还包括一组固定板和定位键。

固定板连接操作杆和限位板，分布于所述操作杆和限位板的两侧，方便操作装置与机身的安装固定。

定位键设置于固定板，与滑轮的拨动部的位置对应，用于当限位部调整好后，防止操作力过大，使操作杆推动限位板后退，改变了限位部在操作杆活动槽中的位置。

当在不同的田间耕作，可能需要设置不同的耕深，通过拨动滑轮，齿轮传动带动限位板在操作杆活动槽中运动，从而改变限位板的限位部在操作杆活动槽中的位置，调整到需要的位置后再通过定位键限制滑轮运动，从而根据实际需要来调节耕深。

根据本申请的第二个方面提供一种拖拉机pto制动装置。

一种拖拉机pto制动装置，包括第二油缸、摇臂、拉簧、离合器，

第二油缸，连接摇臂的一个臂，驱动摇臂转动使离合器切换状态；

摇臂，包括同轴心的两个臂，一个臂连接第二油缸，一个臂连接拉簧，轴心连接改变变速箱中离合器状态的机械结构；

离合器，为干式离合器，用于切换pto动力传输状态，所述传输状态包括结合与分离；

拉簧，连接摇臂的另一个臂，用于所述摇臂的复位。

当第二油缸进入液体时，油缸推动摇臂转动，离合器分离，从而切断pto动力传输；当拉簧复位时，离合器结合，恢复pto动力传输。

根据本申请的第三个方面提供一种拖拉机控制系统，意在缓解上述问题的另一方面。

一种拖拉机控制系统，包括：电磁阀组、第二位置监测装置、第一油缸、第二油缸、操作装置和控制器，其中，

电磁阀组，一端通过油管分别连接第一油缸和第二油缸，另一端通过导线连接控制器；

第二位置监测装置，设置于拖拉机的提升臂，通过导线连接所述控制器，用于监测提升臂的位置信息；

第一油缸，设置于拖拉机的提升臂，是提升臂的驱动机构，驱动农具上升或下降；

第二油缸，驱动离合器分离或结合，所述离合器为干式离合器，用于切换pto动力传输状态；

操作装置通过导线连接所述控制器；所述操作装置如第一方面所述；

通过这一方案，操作员在田间掉头时，推动操作杆，控制器控制电磁阀组相应的阀，驱动第一油缸伸缩，提起农具，控制器通过第二位置监测装置检测到提升臂位置变化信息，当位置变化高于设定值，农具被提升到设定的高度，控制器便控制电磁阀组相应的阀，驱动第二油缸，第二油缸伸缩使离合器分离，切断pto动力，从而迫使农具停止转动。完成掉头后，操作员需要农具再次入土。推回操作杆，控制器控制电磁阀组相应的阀，驱动第一油缸伸缩，下降农具，控制器通过第二监测位置监测装置检测到提升臂位置变化信息，当位置变化低于设定值，农具被下降到设定的高度，控制器便控制电磁阀组相应的阀，驱动第二油缸，第二油缸伸缩使离合器结合，恢复pto动力，从而驱动农具转动。这一过程中实现了农具提降和pto的联动，自动化程度更高，耕作过程中操作员可以专注于拖拉机的行走、转向等控制，减少了农具控制步骤，提高了拖拉机的舒适性，降低了操作员的工作强度，提高了工作效率，也能保证耕作质量，还降低了拖拉机的油耗。

附图说明

图1，操作装置实施例一的整体示意图；

图2，操作装置实施例二的整体示意图；

图3，操作装置实施例二的爆炸图；

图4，操作装置实施例一或实施例二的滑轮与限位板啮合示意图；

图5，操作装置实施例二的定位键与滑轮的拨动部状态示意图；

5-1，定位键与拨动部分离状态示意图，

5-2，定位键与拨动部啮合状态示意图，

图6，操作装置面壳的一种实施例；

图7，操作装置实施例三的整体示意图；

图8，操作装置实施例三的局部爆炸图；

图9，pto开关示意图；

图10，第二油缸与离合器连接示意图；

图11，拖拉机控制系统示意图。

具体实施方式

为使本说明书可实施、技术方案和优点更加清楚的目的，下面将结合附图，通过实施例对技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本说明书一部分实施例或者是较优的实施例，而不是全部的实施例。例如：本申请中的位置监测装置包括但不限于：位置传感器、角度传感器。开关包括但不限于：按键、拨动开关、旋钮开关、翘班开关。

如图1所示是操作装置的一个实施例。操作装置包括面壳10、操作杆20、滑轮30、限位板40。

面壳10设置操作杆活动槽101、滑轮槽102。其中，操作杆活动槽101用于操作杆20的一端穿出，供操作员操作，使操作杆20在活动槽101范围内调节，从而控制农具的提升或下降。面壳上的活动槽101两侧还可以设置刻度，便于操作员获知农具提升或下降的高度。滑轮槽102供滑轮30的拨动部301部分外露，供操作员触摸拨动，使滑轮30的主齿轮302带动限位板40转动，从而使限位板40上的限位部403跟随转动，在操作杆活动槽101中运动，从而顶住操作杆20，到达定位操作杆20的目的。

操作杆20包括用于检测操作杆位置变化的角度传感器202，所述操作杆远离角度传感器的一端201穿出所述操作杆活动槽101，角度传感器202与操作杆20同轴固定，检测操作杆20的位置变化，输出角度信号，操作杆20与拖拉机力位提升系统的控制器连接，通过调节操作杆20在操作杆活动槽101中的位置，从而提升或下降农具。

滑轮30设置拨动部301、主齿轮302和轮轴303，轮轴303设置于所述拨动部301和主齿轮302的轴心，其中拨动部301的外径大于主齿轮302的外径，所述拨动部301的部分外露于所述滑轮槽102。

限位板40设置副齿轮401、运动槽402和限位部403，轮轴303穿过所述运动槽402、副齿轮401与所述主齿轮302啮合，限位部403穿入所述操作杆活动槽101。

如图4所示，主齿轮302为主动轮，副齿轮401为从动轮。所述副齿轮401不一定是一个完整的齿轮，可以是含有部分与主齿轮302啮合的齿形状部件或部位。当滑轮30的拨动部301被拨动时，啮合的主齿轮302和副齿轮401进行齿轮传动，轮轴303在运动槽402中驱动限位板40转动，从而改变限位部403在活动槽101中的位置。操作员耕作某个地块，通过操作杆调节好该地块的耕作深度后，将限位部403调节到操作杆的位置，从而保证每次重新提升农具后，再次下降入土能够回到相同的高度。

如图2和图3所示是操作装置的另一个实施例。操作装置还包括面壳10上的滑轮锁定槽103、定位键50和固定板60。

面壳10还设置滑轮锁定槽103，滑轮锁定槽103用于定位键50外露，供操作员拨动，当限位板40的限位部403在操作杆活动操作101中调节到合适位置时，拨动定位键50，使定位键50啮合滑轮30的拨动部301，阻止过大的力量冲击拨动部301，改变拨动部301的位置。

定位键50固定于固定板601，可以与滑轮30啮合，防止过大力操作操作杆，使操作杆推动限位板40，改变了限位部403的位置，进一步的在耕深调节好后，锁定滑轮30，阻止滑轮30运动。定位键50与滑轮30的拨动部的位置关系如图5-1和5-2所示。

一组固定板601、602，将操作杆20、滑轮30和限位板40固定。方便操作装置整体安装于拖拉机驾驶室。

如图5所示，面壳10的操作杆活动槽101中还设置一凸起1011。凸起1011设置在活动槽101中操作杆20起始位置。当操作员从起始位置开始操作操作杆20时，需要将操作杆20绕过凸起1011再继续在活动槽101中活动。这一设计使操作杆起始时有一定的阻挡，目的在于防止误操作。例如：防止生手上车后，其他操作步骤未准备好，就直接推动操作杆，下降了农具。

进一步的，面壳10包括弧形表面，操作杆活动槽101、滑轮槽102和滑轮锁定槽103分布于所述面壳10的弧形表面。面壳采用弧形结构，采用人体工程学，提高操作的舒适性。

进一步的，面壳10包括坡形表面，所述坡形表面设置开关槽104，所述操作装置还包括按键70，按键70外露于所述开关槽104。按键70可以是农具一键提升和一键下降，也可以是拖拉机pto开启、停止按键。按键操作为操作员提供多一种操作选择，以适应不同操作员的使用习惯。

进一步的，操作装置还包括安装架80，安装架80设置与面壳10下方。安装架可以设置螺纹孔或者槽沟，便于固定于拖拉机驾驶室中。

优选的，如图1、图7、图8中所示，操作装置还包括开关盒90，所述开关盒90中设置至少一个开关。开关盒中可以设置实现其他功能的一些开关，例如：pto控制开关、水平控制开关、换向控制开关等。开关功能作为选配功能设置与开关盒中，一方面可以减少误操作，不使用时将其扣合，一方面可以达到防水防尘目的。

进一步的，滑轮30的拨动部301表面设置凹凸不平的沟纹，定位键50设置与所述拨动部301啮合的凹凸不平的沟纹。通过沟纹增大定位键50与拨动部301的摩擦力，从而阻止拨动部的运动，达到定位目的。例如：沟纹为锯齿形，定位键50与拨动部301像齿轮方式一样啮合。

操作装置05的开关盒中或者坡面可以设置pto开关，pto开关如图9所示可以是拨动开关或者旋钮开关。pto开关有三档，自动模式、pto停、手动模式。自动模式下，pto的停止和转动与农具提升、下降进行联动，不需要操作员单独去操作，pto状态完全随农具提升、下降的高度而自动切换状态。手动模式下，pto状态不能随农具提升、下降自动切换状态，必须手动操作开关才能改变pto状态。

如图10所示，一种拖拉机pto制动装置，包括第二油缸001、摇臂002、拉003簧、离合器(图中未示出)，

第二油缸，连接摇臂的一个臂，驱动摇臂转动使离合器切换状态；

摇臂，包括同轴心的两个臂，一个臂连接第二油缸，一个臂连接拉簧，轴心连接改变变速箱中离合器状态的机械结构；

离合器，为干式离合器，用于切换pto动力传输状态，所述传输状态包括结合与分离；

拉簧，连接摇臂的另一个臂，用于所述摇臂的复位。

当第二油缸进入液体时，油缸推动摇臂转动，离合器分离，从而切断pto动力传输；当拉簧复位时，离合器结合，恢复pto动力传输。

现有拖拉机的pto制动的离合器采用机械式机构控制方式，操作起来需要非常大的力气。采用油缸控制的方式一方面可以省力，一方面创造了与农具提升下降联动的条件。

如图11所示，一种拖拉机控制系统包括：电磁阀组01、角度传感器02、第一油缸03、第二油缸04(图中未示出)、操作装置05和控制器06，其中，

电磁阀组01，一端通过油管分别连接所述第一油缸03和第二油缸04，另一端通过导线连接所述控制器06，

角度传感器02,设置于拖拉机的提升臂，通过导线连接所述控制器06，用于向控制器反馈提升臂的位置信息，

第一油缸03，设置于拖拉机的提升臂，是提升臂的驱动机构，驱动农具上升或下降；

第二油缸04，连接拖拉机的离合器，是离合的驱动机构，驱动离合器分离或结合，所述离合器为干式离合器，设置于拖拉机的pto输出端与pto输入端之间，用于切换pto动力传输状态；

操作装置05通过导线连接所述控制器06。

现有解决方案中，pto只有手动模式，pto的操作只能通过手动模式去调节，每改变一次pto的状态，都需要通过手动模式去开启或停止。而本方案在手动模式下，拓展了自动模式。在pto自动模式下，推动操作装置的操作杆时，控制器控制电磁阀组驱动第一油缸伸缩，第一油缸驱动拖拉机的提升臂运动提升农具。控制器检测到所述提升臂的角度高于设定值时，控制电磁阀组驱动第二油缸伸缩，第二油缸驱动离合器分离从而切断pto的动力，使pto停止。操作杆推回时，控制器控制电磁阀组驱动第一油缸伸缩，第一油缸驱动拖拉机的提升臂运动下降农具。控制器检测到所述提升臂的角度低于设定值时，控制电磁阀组驱动第二油缸伸缩，第二油缸驱动离合器结合从而恢复pto的动力，使pto转动。例如设定提升臂的角度界限为10°，当农具提升过程中，角度传感器反馈提升臂大于10°时，pto自动停止，当农具下降过程中，角度传感器反馈提升臂小于10°时，pto开始转动。

本方案实现了农具耕深锁定，农具提降与pto的联动。保证操作员提起农具后再次入土可以恢复到提起的耕深。而且每次提升或下降农具，pto会自动跟随农具的高度自动切换状态，减少操作步骤，这一功能尤其是在拖拉机掉头、倒车时优势非常明显。操作员也不用担心操作顺序错误或者步骤的遗漏造成安全隐患或农具损伤。操控步骤的减少也提高了拖拉机操控的舒适性，降低工作强度，提高工作效率，保证耕作质量，还降低了拖拉机的油耗。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。