專利名稱:一種果園中耕機(jī)避障機(jī)液伺服系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種果園中耕機(jī)避障機(jī)液伺服系統(tǒng)，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓伺服控制技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)主要包括：彈性杠桿、機(jī)液伺服閥、液壓油源、溢流閥、平行四邊形機(jī)構(gòu)、液壓缸。拖拉機(jī)三點(diǎn)后懸掛具備該系統(tǒng)的中耕機(jī)，并沿直線在果園行間耕作，機(jī)液伺服閥在其復(fù)位彈簧的作用下處于常位，中耕作業(yè)部件機(jī)架處于偏向果樹樹干一側(cè)，果園中耕機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)果園果樹之間區(qū)域的中耕作業(yè)；當(dāng)彈性杠桿觸碰到果樹樹干時(shí)，機(jī)液伺服閥的油路溝通狀況改變，液壓缸的活塞桿驅(qū)動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)，使中耕作業(yè)部件機(jī)架向偏離果樹樹干方向擺動(dòng)；這樣，中耕作業(yè)部件機(jī)架將避開樹干障礙物。本實(shí)用新型適用于實(shí)現(xiàn)果園中耕機(jī)避讓樹干障礙物作業(yè)。
【專利說明】
一種果園中耕機(jī)避障機(jī)液伺服系統(tǒng)
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓伺服控制系統(tǒng)，是一種用于果園中耕機(jī)避讓樹干障礙物的機(jī)液伺服系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]中耕機(jī)是指在作物生長過程中進(jìn)行松土、除草、培土等作業(yè)的土壤耕作機(jī)械。當(dāng)前，根據(jù)中耕作業(yè)部件的不同結(jié)構(gòu)與功用，國內(nèi)的果園中耕機(jī)械大體可以分為:除草機(jī)、旋耕機(jī)、深松機(jī)、彈齒耙等。長期以來，國內(nèi)大部分果園采用矮化密植的種植模式;部分果園種植規(guī)模小，果樹的行距大多在3m左右；受樹干的影響，果園中耕機(jī)具的作業(yè)幅寬在2m以內(nèi)，且果樹的樹干就是中耕機(jī)械的障礙物。國內(nèi)果園機(jī)械化起步晚，果園中耕技術(shù)現(xiàn)狀及存在問題如下:(I)目前，應(yīng)用的機(jī)型主要為微耕機(jī)，由手扶拖拉機(jī)演變而來，依靠人工手扶控制，因此人工操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，勞動(dòng)強(qiáng)度大；(2)在矮化密植型果園中，果樹行距較小，作業(yè)幅寬受到限制，人工操縱轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)移較費(fèi)力；由于樹干的阻礙，同行兩株果樹之間的作業(yè)區(qū)域無法直線耕作，漏耕多；(3)微耕機(jī)驅(qū)動(dòng)功率一般不大于7.5kW，受驅(qū)動(dòng)功率的影響，對(duì)不同特性的土壤適應(yīng)能力差；(4)國內(nèi)開發(fā)的產(chǎn)品功能已由單一旋耕功能向多功能發(fā)展，配上相應(yīng)農(nóng)機(jī)具可實(shí)現(xiàn)旋耕、犁耕、鋤草、開溝、培土等多種功能作業(yè)；(5)具備避讓果樹樹干等障礙物功能的果園中耕機(jī)械較為少見。
[0003]機(jī)液伺服系統(tǒng)即機(jī)械液壓伺服系統(tǒng)，是指由機(jī)械反饋裝置和液壓動(dòng)力元件所組成的反饋控制系統(tǒng)。機(jī)液伺服系統(tǒng)主要用來進(jìn)行位置控制。在機(jī)液伺服系統(tǒng)中，信號(hào)的檢測(cè)、輸入、反饋、比較均借助于機(jī)械部件。因此，機(jī)液伺服系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、易于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:基于機(jī)液伺服控制原理，可使中耕作業(yè)部件機(jī)架自動(dòng)避開果樹樹干，實(shí)現(xiàn)耕作同行果樹之間的土壤區(qū)域。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]果園中耕機(jī)避障機(jī)液伺服系統(tǒng)主要包括:彈性杠桿(2)、機(jī)液伺服閥(3)、液壓油源(5)、中耕作業(yè)部件機(jī)架(6)、溢流閥(7)、右桿(9)、懸掛架(10)、液壓缸(11)、左桿(12);所述的彈性杠桿(2)與中耕作業(yè)部件機(jī)架(6)、機(jī)液伺服閥(3)的閥芯拉桿鉸接，構(gòu)成杠桿機(jī)構(gòu)；所述的機(jī)液伺服閥(3)是二位四通閥，在其復(fù)位彈簧的作用下，閥芯處于常位;所述的液壓油源(5)可以是來自拖拉機(jī)液壓輸出，也可以是拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng)液壓栗形成的壓力油液;所述的機(jī)液伺服閥(3)、溢流閥(7)安裝在中耕作業(yè)部件機(jī)架(6)上方;所述的中耕作業(yè)部件機(jī)架(6)可根據(jù)需要配置相應(yīng)的果園中耕作業(yè)部件;所述的液壓缸(11)是單出桿活塞缸，尾部與懸掛架(1)鉸接，活塞桿與左桿(12)鉸接;所述的懸掛架(1)可三點(diǎn)后懸掛與拖拉機(jī)掛接;所述的左桿(12)和右桿(9)是一對(duì)等長且平行的桿件;所述的中耕作業(yè)部件機(jī)架(6)、懸掛架(10)、左桿(12)和右桿(9)通過鉸鏈一起構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，所述的懸掛架(10)是平行四邊形機(jī)構(gòu)的機(jī)架，所述的左桿(12)和右桿(9)是平行四邊形機(jī)構(gòu)的連架桿，所述的中耕作業(yè)部件機(jī)架(6)是平行四邊形機(jī)構(gòu)的連桿;所述的機(jī)液伺服閥(3)、液壓油源
(5)、溢流閥(7)、液壓缸(11)通過油管連接其相應(yīng)油口，形成液壓回路。
[0007]液壓回路的元件連接情況如下:液壓油源(5)通過油管與機(jī)液伺服閥(3)的進(jìn)油口(P)溝通;機(jī)液伺服閥(3)的回油口(T)通過油管與油箱(4)溝通;機(jī)液伺服閥(3)的第一工作油口(A)通過油管與液壓缸(11)的無桿腔溝通;機(jī)液伺服閥(3)的第二工作油口(B)通過油管與液壓缸(11)的有桿腔溝通;溢流閥(7)的進(jìn)油口通過油管與液壓油源(5)溝通，溢流閥
[7]的回油口通過油管與油箱(8)溝通。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:與其他中耕機(jī)械相比，若中耕機(jī)配備避障機(jī)液伺服控制系統(tǒng)，在拖拉機(jī)三點(diǎn)后懸掛直線作業(yè)時(shí)，可使中耕作業(yè)部件避讓果樹樹干障礙物，實(shí)現(xiàn)耕作同行兩株果樹之間的區(qū)域，可避免出現(xiàn)漏耕現(xiàn)象，從而提高耕作效率和質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
【附圖說明】

[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0010]圖1是本實(shí)用新型的未觸碰果樹樹干時(shí)俯視的控制原理簡圖。
[0011 ]圖2是本實(shí)用新型的避讓果樹樹干時(shí)俯視的控制原理簡圖。
[0012]圖中，引線標(biāo)記的數(shù)字所表示的相應(yīng)部件名稱如下:1.果樹樹干，2.彈性杠桿，3.機(jī)液伺服閥，4.油箱，5.液壓油源，6.中耕作業(yè)部件機(jī)架，7.溢流閥，8.油箱，9.右桿，10.懸掛架，11.液壓缸，12.左桿。
【具體實(shí)施方式】
[0013]在圖1中，拖拉機(jī)通過懸掛架10三點(diǎn)后懸掛中耕作業(yè)部件機(jī)架6，并沿直線在果園行間耕作;此時(shí)，彈性杠桿2未觸碰到果樹樹干I;機(jī)液伺服閥3在其復(fù)位彈簧的作用下處于上位;來自液壓油源5的壓力油液經(jīng)過機(jī)液伺服閥3的上位進(jìn)入液壓缸11的無桿腔，液壓缸11的活塞桿處于伸出狀態(tài)；因此，中耕作業(yè)部件機(jī)架6處于偏向果樹樹干I一側(cè);這樣，果園中耕機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)果園同一行果樹之間區(qū)域的中耕作業(yè)。
[0014]在圖2中，當(dāng)彈性杠桿2觸碰到果樹樹干I時(shí)，彈性杠桿2受力變形并繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并對(duì)機(jī)液伺服閥3的閥芯拉桿形成拉力;該拉力隨彈性杠桿2變形而增大，機(jī)液伺服閥3的閥芯相對(duì)閥體運(yùn)動(dòng)而處于下位，機(jī)液伺服閥3的油路溝通狀況改變，來自液壓油源5的壓力油液經(jīng)過機(jī)液伺服閥3下位，到達(dá)液壓缸11的有桿腔，驅(qū)動(dòng)液壓缸11的活塞桿縮回，液壓缸11的活塞桿驅(qū)動(dòng)平行四邊形機(jī)構(gòu)的左桿12，使左桿12向偏離果樹樹干I的方向擺動(dòng);這樣，中耕作業(yè)部件機(jī)架6將偏離果樹樹干I，避開樹干障礙物。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種果園中耕機(jī)避障機(jī)液伺服系統(tǒng)，主要包括彈性杠桿、機(jī)液伺服閥、液壓油源、中耕作業(yè)部件機(jī)架、溢流閥、右桿、懸掛架、液壓缸、左桿;其特征是: 所述的彈性杠桿與中耕作業(yè)部件機(jī)架、機(jī)液伺服閥的閥芯拉桿鉸接，構(gòu)成杠桿機(jī)構(gòu)； 所述的機(jī)液伺服閥是二位四通閥，在其復(fù)位彈簧的作用下，閥芯處于常位； 所述的液壓油源可以是來自拖拉機(jī)液壓輸出，也可以是拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng)液壓栗形成的壓力油液； 所述的機(jī)液伺服閥、溢流閥安裝在中耕作業(yè)部件機(jī)架上方； 所述的中耕作業(yè)部件機(jī)架可根據(jù)需要配置相應(yīng)的果園中耕作業(yè)部件； 所述的液壓缸是單出桿活塞缸，尾部與懸掛架鉸接，活塞桿與左桿鉸接； 所述的懸掛架可三點(diǎn)后懸掛與拖拉機(jī)掛接； 所述的左桿和右桿是一對(duì)等長且平行的桿件； 所述的中耕作業(yè)部件機(jī)架、懸掛架、左桿和右桿通過鉸鏈一起構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，所述的懸掛架是平行四邊形機(jī)構(gòu)的機(jī)架，所述的左桿和右桿是平行四邊形機(jī)構(gòu)的連架桿，所述的中耕作業(yè)部件機(jī)架是平行四邊形機(jī)構(gòu)的連桿； 所述的機(jī)液伺服閥、液壓油源、溢流閥、液壓缸通過油管連接其相應(yīng)油口，形成液壓回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種果園中耕機(jī)避障機(jī)液伺服系統(tǒng)，其特征是液壓回路的元件連接情況如下:液壓油源通過油管與機(jī)液伺服閥的進(jìn)油口溝通;機(jī)液伺服閥的回油口通過油管與油箱溝通;機(jī)液伺服閥的第一工作油口通過油管與液壓缸的無桿腔溝通;機(jī)液伺服閥的第二工作油口通過油管與液壓缸的有桿腔溝通;溢流閥的進(jìn)油口通過油管與液壓油源溝通，溢流閥的回油口通過油管與油箱溝通。
【文檔編號(hào)】F15B11/00GK205694091SQ201620338341
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月13日
【發(fā)明人】萬暢, 弋曉康, 李文春, 趙群喜
【申請(qǐng)人】塔里木大學(xué)