手动自动导航一体式履带联合收割机转向系统的制作方法

本发明涉及联合收割机转向系统技术领域，具体涉及手动自动导航一体式履带联合收割机转向系统。

背景技术：

21世纪以来，在生物技术、信息技术的带动下，以提高农业资源利用率、保护农业生态环境为核心的“精准农业”迅速发展。作为精准农业的一项核心关键技术，农业机械自动导航广泛应用于耕作、播种、施肥、喷药、收获等农业生产过程。其中，联合收割机自动导航是实现收获作业智能化、高效化、精准化的一个重要途径。应用联合收割机自动导航可以优化收获路径，减少重复作业区，提高收割机的工作效率和作业质量；通过辅助驾驶，可以降低驾驶员劳动强度。现有的履带式联合收割机大多为全人工操作，通过转向手柄手动控制左右转向，其的转向原理为：左（右）拉动转向手柄后，左（右）转向油缸推动左（右）侧刹车摩擦片，左（右）侧履带减速或完全制动，另一侧履带保持原有的速度，实现两侧差速转向。摩擦片的结合程度决定转向半径，结合的越紧，制动效果越好，转向半径越小。对于履带式联合收割机，现有的转向系统不能直接连接自动导航系统，本发明的目的就是设计一种手动自动导航一体式履带联合收割机转向系统，所述系统只要连接自动导航系统后就可以实现转向的自动控制；并且，在不使用自动导航系统时，也不影响原有的手动操作转向。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种手动自动导航一体式履带联合收割机转向系统，它包括左转向油缸、右转向油缸、三位五通换向阀、第一液压泵、溢流阀；三位五通换向阀和第一液压泵之间通过油管相连接；第一液压泵用油管接入油箱；溢流阀用油管接入三位五通换向阀和第一液压泵之间的油管上，溢流阀另一端用油管接入油箱；三位五通换向阀的回油口用油管接入油箱；其特征在于：它还包括第一二位三通电磁换向阀、第二二位三通电磁换向阀、二位二通电磁换向阀、三位四通电磁换向阀、第二液压泵、电比例溢流阀、电位器、放大板、二位开关、四位开关、转向控制器、计算机；右转向油缸的回油管路和三位五通换向阀之间设有二位二通电磁换向阀；左换向油缸和三位五通换向阀之间的供油管路上设有第一二位三通电磁换向阀；右换向油缸和三位五通换向阀之间的供油管路上设有第二二位三通电磁换向阀；连接管路将第一二位三通电磁换向阀接入三位四通电磁换向阀左侧位；连接管路将第二二位三通电磁换向阀接入三位四通电磁换向阀右侧位；连接管路将三位四通电磁换向阀供油接口接入第二液压泵和电比例溢流阀；连接管路将三位四通电磁换向阀的回油口接入油箱；连接管路将第二液压泵和电比例溢流阀分别接入油箱；第二液压泵通过皮带与发动机传动轴连接，发动机传动轴通过皮带驱动液压泵；导线将电位器、放大板和电比例溢流阀串联，导线将第一二位三通电磁阀换向阀和第二二位三通电磁阀换向阀串联，所述的两个串联电路并联后一端接入二位开关，另一端接入收割机电源负极；二位开关接入收割机电源正极；导线将三位四通电磁换向阀的左侧位和右侧位分别接入转向控制器和四位开关，转向控制器另一端用导线分别接入四位开关和计算机；四位开关另一端通过导线接入二位开关和第一二位三通电磁换向阀之间；三位四通电磁换向阀的左侧位和右侧位另一端用导线接入二位二通电磁换向阀，二位二通电磁换向阀另一端接入收割机电源负极。

采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的手动自动导航一体式履带联合收割机转向系统，它的手动和自动控制能够独立操作，互不干扰；它在自动导航模式下，仍然可以调整转弯半径的大小；在使用自动导航时，若导航系统出现偏差，随时可以手动调整收割机方向，不与自动导航冲突；在不使用自动导航时，完全不影响原有的手动转向；它的自动导航模式给收割机的操作提供了相当大的便利，使收割机的转向操作更具有直观化和简单化，在计算机上即可操作，具有很好的市场价值。

附图说明

此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明的液压转向系统原理图；

图2是本发明的电控转向部分的电路图。

附图标记说明：

1-左转向油缸、2-右转向油缸、3-三位五通换向阀、4-第一液压泵、5-溢流阀、6-第一二位三通电磁换向阀、7-第二二位三通电磁换向阀、8-二位二通电磁换向阀、9-三位四通电磁换向阀、第二液压泵、11-电比例溢流阀、12-电位器、13-放大板、14-二位开关、15-四位开关、16-转向控制器、17-计算机。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1-2所示，本具体实施方式所述的手动自动导航一体式履带联合收割机转向系统，它包括左转向油缸（1）、右转向油缸（2）、三位五通换向阀（3）、第一液压泵（4）、溢流阀（5）；三位五通换向阀（3）和第一液压泵（4）之间通过油管相连接；第一液压泵（4）用油管接入油箱；溢流阀（5）用油管接入三位五通换向阀（3）和第一液压泵（4）之间的油管上，溢流阀（5）另一端用油管接入油箱；三位五通换向阀（3）的回油口用油管接入油箱；其特征在于：它还包括第一二位三通电磁换向阀（6）、第二二位三通电磁换向阀（7）、二位二通电磁换向阀（8）、三位四通电磁换向阀（9）、第二液压泵（10）、电比例溢流阀（11）、电位器（12）、放大板（13）、二位开关（14）、四位开关（15）、转向控制器（16）、计算机（17）；右转向油缸（2）的回油管路和三位五通换向阀（3）之间设有二位二通电磁换向阀（8）；左换向油缸（1）和三位五通换向阀（3）之间的供油管路上设有第一二位三通电磁换向阀（6）；右换向油缸（2）和三位五通换向阀（3）之间的供油管路上设有第二二位三通电磁换向阀（7）；连接管路将第一二位三通电磁换向阀（6）接入三位四通电磁换向阀（9）左侧位；连接管路将第二二位三通电磁换向阀（7）接入三位四通电磁换向阀（9）右侧位；连接管路将三位四通电磁换向阀（9）供油接口接入第二液压泵（10）和电比例溢流阀（11）；连接管路将三位四通电磁换向阀（9）的回油口接入油箱；连接管路将第二液压泵（10）和电比例溢流阀（11）分别接入油箱；第二液压泵10通过皮带与发动机传动轴连接，发动机传动轴通过皮带驱动液压泵10；导线将电位器（12）、放大板（13）和电比例溢流阀（11）串联，导线将第一二位三通电磁阀换向阀（6）和第二二位三通电磁阀换向阀（7）串联，所述的两个串联电路并联后一端接入二位开关（14），另一端接入收割机电源负极；二位开关（14）接入收割机电源正极；导线将三位四通电磁换向阀（9）的左侧位和右侧位分别接入转向控制器（16）和四位开关（15），转向控制器（16）另一端用导线分别接入四位开关（15）和计算机（17）；四位开关（15）另一端通过导线接入二位开关（14）和第一二位三通电磁换向阀（6）之间；三位四通电磁换向阀（9）的左侧位和右侧位另一端用导线接入二位二通电磁换向阀（8），二位二通电磁换向阀（8）另一端接入收割机电源负极。

进一步地：所述电位器12为旋转式电位器。

进一步地：所述四位开关15为旋转式四位开关。

本发明所述的手动自动导航一体式履带联合收割机转向系统，它的工作原理为：

1.手动控制转向

二位开关14断开时，为手动转向模式，此时所有电液压元件均不得电，向左拉动操作手柄，三位五通换向阀3换向，第一液压泵4在收割机的皮带轮驱动下泵出液压油，流经三位五通换向阀3后进入第一二位三通电磁换向阀6，然后进入左转向油缸1，左转向油缸1推动刹车片工作，左侧履带静止，实现收割机左转向；向右拉动操作手柄，三位五通换向阀3换向，第一液压泵4在收割机的皮带轮驱动下泵出液压油，流经三位五通换向阀3后进入第二二位三通电磁换向阀7，然后进入右转向油缸2，右转向油缸2推动刹车片工作，右侧履带静止，实现收割机右转向。调整溢流阀5溢流值，可改变转弯半径。不拉动操作手柄时，三位五通换向阀3位于中位，二位二通电磁换向阀8在不得电时为常通状态，左转向油缸1和右转向油缸2中的液压油弹簧力的作用下经二位二通电磁换向阀8和三位五通换向阀3回流入油箱，第一液压泵4泵出的液压油经三位五通换向阀3直接流入油箱；在手动控制状态下，三位四通电磁换向阀9处于中位，发动机传动轴通过皮带驱动液压泵10工作，第二液压泵10泵出的液压油经三位四通电磁换向阀9的中位直接流向油箱，电动转向系统不工作。

2.自动导航系统控制转向

二位开关14闭合时，为自动导航模式。

二位开关14闭合，第一二位三通电磁换向阀6、第二二位三通电磁换向阀7、电比例溢流阀11得电，第一二位三通电磁换向阀6和第二二位三通电磁换向阀7换向，手动操作油路被切断，拉动操作手柄不再起作用，此时三位五通换向阀3处于中位，第一液压泵4泵出的液压油流经三位五通换向阀3后直接流入油箱中，手动转向系统不工作。

四位开关15断开时，此时三位四通电磁换向阀9处于中位，第二液压泵10泵出的液压油流经三位四通电磁换向阀9后直接流入油箱中，收割机直线行驶；四位开关15接通转向控制器16时，转向控制器16接收计算机17的转向指令，输出电信号控制；输出左转向信号时，三位四通电磁换向阀9左侧位通电换向，二位二通电磁换向阀8通电换向，第二液压泵15泵出的液压油流经三位四通电磁换向阀9的左侧位进入第一二位三通电磁换向阀6，然后进入左转向油缸1，实现收割机左转向；输出右转向信号时，三位四通电磁换向阀9右侧位通电换向，二位二通电磁换向阀8通电换向，第二液压泵10泵出的液压油流经三位四通电磁换向阀9的右侧位进入第二二位三通电磁换向阀7，然后进入右转向油缸2，实现收割机右转向。转向控制器16输出电信号时，二位二通电磁换向阀8得电，二位二通电磁换向阀8换向，转向油缸回油路被切断，油缸中的油不能回油箱，保持转向状态。转向控制器16无电信号时，二位二通电磁换向阀8不得电，换向为常通状态，左转向油缸1和右转向油缸2中的液压油弹簧力的作用下经二位二通电磁换向阀8和三位五通换向阀3回流入油箱。

3.自动导航模式下，调整转弯半径

如图2所示，电位器12和放大板13组合使用，可以在不改变电比例溢流阀11两端电压的情况下，调整通过电比例溢流阀11的电流，调节电比例溢流阀11的溢流值，调整电动液压系统压力，改变转向油缸顶杆行程，调整转弯半径。

4.手动/自动导航的切换，不使用自动导航系统时，不影响手动转向操作，通过二位开关14的断开或闭合，选择手动模式或自动导航模式。二位开关14的断开或闭合决定第一二位三通电磁换向阀6和第二二位三通电磁换向阀7的通路和断路，实现第一二位三通电磁换向阀6和第二二位三通电磁换向阀7的换向，在不使用自动导航系统时，不影响手动转向操作。

5.在使用自动导航系统时，随时可以手动控制转向，不需切换工作模式

在自动导航模式下，二位开关14闭合，通过拨动四位开关15，实现手动操控四位开关15控制转向，四位开关15手动转入三位四通电磁换向阀9的左侧位，三位四通电磁换向阀9左侧位通电换向，二位二通电磁换向阀8通电换向，第二液压泵10泵出的液压油流经三位四通电磁换向阀9的左侧位进入第一二位三通电磁换向阀6，然后进入左转向油缸1，实现收割机左转向；四位开关15手动转入三位四通电磁换向阀9的右侧位，三位四通电磁换向阀9右侧位通电换向，二位二通电磁换向阀8通电换向，第二液压泵10泵出的液压油流经三位四通电磁换向阀9的右侧位进入第二二位三通电磁换向阀7，然后进入右转向油缸2，实现收割机右转向。手动转动四位开关15接通三位四通电磁换向阀9时，二位二通电磁换向阀8得电，二位二通电磁换向阀8换向，转向油缸回油路被切断，油缸中的油不能回油箱，保持转向状态。手动转动四位开关15断开三位四通电磁换向阀9时，二位二通电磁换向阀8不得电，换向为常通状态，左转向油缸1和右转向油缸2中的液压油弹簧力的作用下经二位二通电磁换向阀8和三位五通换向阀3回流入油箱。实现了在自动导航模式下，无需切换至手动模式进行手动转向。

本发明所述的手动自动导航一体式履带联合收割机转向系统，它的手动和自动控制能够独立操作，互不干扰；它在自动导航模式下，仍然可以调整转弯半径的大小，在使用自动导航时，若导航系统出现偏差，随时可以手动调整收割机方向，不与自动导航冲突；在不使用自动导航时，完全不影响原有的手动转向；它的自动导航模式给收割机的操作提供了相当大的便利，使收割机的转向操作更具有直观化和简单化，在计算机上即可操作，具有很好的市场价值。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。