专利名称：一种液压快速切换耕作机械作业状态装置的制作方法
技术领域：
本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种液压快速切换耕作机械作业状态装置。
背景技术：
液压技术具有功率大、安装布置方便、易于控制、操作方便舒适、便于维护等优点，非常适合于结构形态多变、工作环境恶劣的农业机械。国外农业机械发达国家耕作机械发展较快，所以在农机上应用液压元件起步较早，一些大型农业机械逐渐开始采用机电液一体化技术，在耕作机械上，一般用电液比例技术或电液伺服技术实现自动耕深控制的调节，对于机具的升降大多也采用液压控制，但对播种/施肥作业直接采用液压控制却不多见，如美国凯斯和约翰迪尔等公司目前都推出了宽幅、高效、结构紧凑的耕作机械，基本都采用液压缸来折叠和提升机具，有些也通过液压控制机具作业深度，而对于播种施肥部分采用地轮带动的，也仅仅局限于两种方式:一是采用链条传动，二是再多加一组运输轮；而在播种施肥作业中采用泵/马达控制的并不多见，采用液控单向阀控制泵/马达传动的尚未见报导。我国农业机械上使用的液压元件，数量最多，但品种较少，纵观目前市场上耕作机械上液压元件的使用状况，基本上停留在对机具的提升上，并且普遍采用拖拉机自身液压系统的力/位调节控制机具的起降，这种方式对拖拉机要求较高，也有一部分机具采用了液压缸来辅助提升机具或是对机具横向进行移动和微调。对于耕作机具上播种或施肥的动力来源大多采用行走轮带动，这种方式多采用链条传动，在田间作业时，受到环境的影响，易损坏。我国耕作机械幅宽相对于国外较小，不适于仿照国外同时安装运输轮与传动轮的方式，为了克服传统链条传动的不足，保持机具结构的紧凑，又便于作业人员的操作控制，因此，如何控制机具的升降和控制播种、施肥传动的方式，并在此基础上把互相独立的两部分结合起来，形成一整体的控制装置，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在解决现有大型机具提升与传动不能很好地结合这一问题，目的是提供一种可靠性强、适应性广、能快速切换机具作业状态的液压控制装置。该控制装置能够方便机具的提升且同时快速停止播种或施肥作业，能够在机具田间作业时保证播种或施肥安全稳定的作业和状态切换。本发明由传动部分A和起降部分B组成；所述的传动部分A由液控单向阀1、播种施肥转速分配齿轮2、液压马达3、液压泵4、补油装置5和行走轮6组成，其中液压马达3输出轴与播种施肥转速分配齿轮2固接；液压泵4的输入轴与行走轮6轮轴固接；液控单向阀I的进油口 a连接在液压马达3的出油口和液压泵4的进油口连接的进油路上，液控单向阀I的出油口 b连接在 液压马达3的进油口和液压泵4的出油口连接的回油路上，液控单向阀I的控制油口 K经油管连接在起降部分B的分流集流阀11进油口和液压快速接头II 13出油口连接的油路上；补油装置5的补油口连接在液压马达3出油口和液压泵4进油口连接的回油路上；所述的起降部分B由行走轮支撑臂I 7、行走轮支撑臂II 8、液压缸I 9、液压缸II 10、分流集流阀11、液压快速接头I 12和液压快速接头II 13组成，其中液压缸I 9和液压缸II 10的活塞杆端部分别与行走轮支撑臂I 7和行走轮支撑臂II 8连接，液压缸I 9和液压缸II 10底端的进油口分别与分流集流阀11的输出口连接，分流集流阀11的输入口通过油管与液压快速接头II 13阳接头的螺纹端连接；液压缸I 9和液压缸II 10顶端的出油口通过油管同时与液压快速接头I 12阳接头的螺纹端连接。所述的传动部分A中液压马达3的启动或停止通过起降部分B进油路的压力控制液控单向阀I的启闭来控制。所述的液压泵4为低转速定量齿轮泵，液压马达3为齿轮马达，液压泵4与液压马达3排量之比大于I。所述的传动部分A控制机具的播种和施肥作业，所述的起降部分B控制机具的升降。本发明集机械传动与液压传动于一体，通过液压能控制机具的起降，又通过将机械能转化为液压能，再将液压能转化为机械能这种能量的转换方式实现地轮带动播种或施肥作业。整个机具的控制为两个过程:(I)机具在升起或运输过程中，液压缸活塞杆处于伸出状态，由于机具重力作用，液压缸进油口液压高于传动部分泵 与马达之间油路的压力，此时液控单向阀打开，齿轮泵流过的液压油会经过单向阀流回泵的进油口，形式上相当于切断了齿轮马达的液压油，进而传动停止。(2)机具在田间作业过程中，液压缸活塞处于浮动状态，进出油口压力很小或为0，此时液控单向阀关闭，油液只能流经齿轮马达，实现传动。本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果:(I)本发明机具的传动部分，改变传统结构一直采用链条的传动方式，可在地表覆盖大量秸杆的复杂条件下作业，具有缓冲性好，安全性高、适应性强等特点。(2)本发明采用液控单向阀把机具的提升与播种、施肥部分的传动相连接，在传动轮兼具运输轮的同时实现机具的起降并间接切换播种、施肥部分作业状态的目的，即根据机具起降状态控制传动的通断，使机具操作灵活，控制方便。
图1为液压快速切换耕作机械作业状态装置的结构示意2为液压单向阀图形符号示意3为液压缸1、液压缸I1、液压泵和液压马达优化的安装位置不意图其中:A.传动部分B.起降部分1.液控单向阀2.播种施肥转速分配齿轮3.液压马达4.液压泵5.补油装置6.行走轮7.行走轮支撑臂I 8.行走轮支撑臂II 9.液压缸
I10.液压缸II 11.分流集流阀12.液压快速接头I 13.液压快速接头II 14.马达固定板a为液控单向阀的进油口 b为液控单向阀的出油口 k为液控单向阀的控制油口
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步描述，并非对保护范围的限制:实施例:如图1所示一种液压快速切换耕作机械作业状态装置:其装置由传动部分A和起降部分B组成。起降部分B由行走轮支撑臂I 7、行走轮支撑臂II 8、液压缸I 9、液压缸
II10、分流集流阀11、液压快速接头I 12和液压快速接头II 13组成。传动部分A由液控单向阀1、播种施肥转速分配齿轮2、液压马达3、液压泵4、补油装置5和行走轮6组成。起降部分B的液压缸I 9和液压缸II 10铰接安装在整机的机架上，传动部分A中液压泵4、液压马达3分别固定安装在在机具的行走轮6与播种施肥器的速度分配齿轮2上，起降部分和动力传动部分通过液控单向阀I连接。采用上述控制系统，可以在通过简单的操作控制机具作业或提升运输，实现机具工作状态的快速转换。如图1中起降部分B所示，在液压快速切换耕作机械作业状态装置中，这部分为控制机具的起降部分，同时也相当于播种、施肥传动部分的液压开关，机具的起降部分B包括液压缸I 9、液压缸II 10、分流集流阀11、液压快速接头I 12和液压快速接头II 13。安装方式为液压缸I 9和液压缸II 10竖直倒立放置，其活塞杆一端分别铰接于行走轮支撑臂7和行走轮支撑臂8上，液压缸I 9和液压缸II 10的缸壁铰接于机架上，液压缸I 9和液压缸II 10下端的进油口通过油管与同一分流集流阀11的出油口相连，分流集流阀11的进油口通过油管与液压快速接头II 13连接，液压缸I 9和液压缸II 10上端的出油口通过油管与液压快速接头I 12连接，液压快速接头I 12和液压快速接头II 13分别可连接拖拉机液压输出端的进油口和出油口。一般情况下， 仅仅单个液压缸9通过液压快速接头I 12和液压快速接头II 13连接在拖拉机液压输出口就能使机具提升，但增设另一个相同的液压缸II 10按同一种方式安装，就能保证机具提升过程中横向的平衡性，加装分流集流阀11是为了保证液压缸I 9和液压缸II 10同步运动，确保机具能够平稳的提升。如图1中传动部分A所示，为了适应机具能够在地表覆盖大量秸杆等复杂条件下作业，选取液压传动的方式，通过能量的转换，即把机械能转换为液压能、液压能转换为机械能这种方式应用在播种、施肥传动过程中，在切换机具作业状态装置的液压控制系统中，这部分为控制机具的播种、施肥传动部分，由播种施肥转速分配齿轮2、液压马达3、液压泵
4、补油装置5、行走轮6组成。其中液压泵4泵体固定安装在行走轮6的行走轮支撑臂II 8上，液压泵4的转轴与行走轮6的轮轴固定连接，液压马达3则固定安装在马达固定板14上，固定板焊接在机架上，其中液压马达3转轴固定连接于播种施肥速度分配齿轮2的转轴，液压马达3与液压泵4之间通过油管连接，补油装置5连接在液压泵4与液压马达3组成的回油路上。具体过程为:随着机具的前进带动行走轮的转动，带动固连在行走轮6轮轴上的液压泵4，经过吸油排油过程提高液压泵4出油口压力，即液压马达3入口压力也随之增加，带动液压马达3的转动，通过液压马达3输出轴的转动带动播种施肥转速分配齿轮2把动力分配出去，通过合理的分配完成播种、施肥器作业。补油装置5的安装为系统补充由于泄露等流失的液压油，保证系统稳定的工作。通过以上的安装方式能保证机具正常的起降，也能保证机具播种、施肥部分正常的作业。由于机具不仅只在田间作业，还要田间地头转弯或是运输过程中中断机具的作业，为了方便控制机具作业开始与中断，考虑到机具起降时，起降部分B进油路系统压力差异很大，所以我们采用一特殊的液控单向阀1，其功能就是在机具需要作业时关闭，在机具不需要作业时打开中断播种、施肥作业。如图2所示，液控单向阀I进、出油口分别为a和b，控制油口为k。液控单向阀I进油口 a连接在液压泵4的进油口与液压马达3出油口组成的进油路上，液控单向阀I出油口 b连接在液压泵4的出油口与液压马达3进油口组成的回油路上，液控单向阀I的控制口 k连接在分流集流阀11进油口与液压快速接头II 13出油口相连接的油路上。当机具作业时，拖拉机内部的液压输出控制阀处于浮动位置，此时液压缸I 9和液压缸II 10处于浮动状态，进油路中的压力很小不足以打开液控单向阀I，此时泵/马达传动装置正常工作，当机具需要升起时，由于液压缸I 9和液压缸II 10承受负载，进油口压力决定于负载，此时分流集流阀11进油路中的压力远远超过液控单向阀I启动压力，液控单向阀I开启，则经由液压泵4排出的液压油就会不经过液压马达3而直接流回液压泵4的进油口，此时泵/马达组成的传动装置中断作业。上述具体实施方案方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围 之内。
权利要求
1.一种液压快速切换耕作机械作业状态装置，其特征在于由传动部分(A)和起降部分(B)组成；所述的传动部分(A)由液控单向阀(I)、播种施肥转速分配齿轮(2)、液压马达(3)、液压泵(4)、补油装置(5)和行走轮(6)组成，其中液压马达(3)输出轴与播种施肥转速分配齿轮(2)固接；液压泵(4)的输入轴与行走轮(6)轮轴固接；液控单向阀(I)的进油口(a)与液压马达(3)的出油口和液压泵(4)的进油口连接，液控单向阀(I)的出油口(b)与液压马达⑶的进油口和液压泵⑷的出油口连接，液控单向阀⑴的控制油口⑷与起降部分⑶的分流集流阀(11)的进油口和液压快速接头II (13)的出油口连接；补油装置(5)的补油口与液压马达(3)的出油口和液压泵⑷的进油口连接；所述的起降部分⑶由行走轮支撑臂I (7)、行走轮支撑臂II (8)、液压缸I (9)、液压缸II (10)、分流集流阀(11)、液压快速接头I (12)和液压快速接头II (13)组成，其中液压缸I (9)和液压缸II (10)的活塞杆端部分别与行走轮支撑臂I (7)和行走轮支撑臂II (8)连接，液压缸I (9)和液压缸II (10)底端的进油口分别与分流集流阀(11)的输出口连接，分流集流阀(11)的输入口通过油管与液压快速接头II (13)阳接头的螺纹端连接；液压缸I (9)和液压缸II (10)顶端的出油口通过油管同时与液压快速接头I (12)阳接头的螺纹端连接。
2.按权利要求1所述的一种液压快速切换耕作机械作业状态装置，其特征在于所述的传动部分(A)中液压马达(3)的启动或停止通过起降部分(B)进油路的压力控制液控单向阀⑴的启闭来控制。
3.按权利要求1所述的一种液压快速切换耕作机械作业状态装置，其特征在于所述的液压泵(4)为低转速定量齿轮泵，液压马达(3)为齿轮马达，液压泵(4)与液压马达(3)排量之比大于I。
4.按权利要求1所述的一种液压快速切换耕作机械作业状态装置，其特征在于所述的传动部分(A)控制机具的播种和施肥作 业，所述的起降部分(B)控制机具的升降。
全文摘要
一种液压快速切换耕作机械作业状态装置属农业机械技术领域，本发明中液压泵输入轴与行走轮轮轴固接；液控单向阀进油口与液压马达出油口和液压泵进油口连接；其出油口与液压马达进油口和液压泵出油口连接；其控制油口与分流集流阀进油口和液压快速接头阳接头螺纹端连接；补油装置补油口与液压马达出油口和液压泵进油口连接；两液压缸进油口分别与分流集流阀输出口连接，分流集流阀输入口与液压快速接头螺纹端连接；两液压缸出油口并联后与液压快速接头螺纹端连接；本发明可使机具在地表覆盖大量秸秆条件下作业，缓冲性好、适应性强；在传动轮兼具运输轮的同时实现机具的起降并切换播种、施肥部分作业状态的目的，且操作灵活、控制方便。
文档编号A01C19/04GK103222363SQ20131016743
公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月8日 优先权日2013年5月8日
发明者贾洪雷, 王玉, 王刚, 郭慧 申请人:吉林大学