CN103352977B - 农田作业机械地表仿形电液自动控制系统 - Google Patents

农田作业机械地表仿形电液自动控制系统 Download PDF

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本发明涉及一种农田作业机械地表仿形电液自动控制系统，属于农田机械领域，包括仿形装置，仿形装置连接信号处理器，信号处理器固定在仿形支架上，信号处理器连接控制开关座；包括供油装置，供油装置连接油缸，油缸活塞杆铰接农机具，活塞筒铰接在行走机架的机身上，仿形精度高，灵敏度高。

Description

农田作业机械地表仿形电液自动控制系统
技术领域
本发明涉及一种农田作业机械地表仿形电液自动控制系统，属于农田机械领域。
背景技术
农田作业机械一般都配有地表仿形机构，以控制作业高度(深度)，并普遍采用地轮或托板仿形，刚性或平衡弹簧调节的直接作用式的机械仿形方式，结构简单，但存在仿形精度、仿形敏感度低、仿形装置前置或者后置使仿形动作提前或滞后的问题，造成仿形失真，降低作业质量。同时，仿形部件与地面压实接触阻力大，功耗多。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种农田作业机械地表仿形电液自动控制系统，仿形精度高，灵敏度高。
本发明所述的农田作业机械地表仿形电液自动控制系统，包括仿形装置，仿形装置连接信号处理器，信号处理器固定在仿形支架上，信号处理器连接控制开关座；包括供油装置，供油装置连接油缸，油缸活塞杆铰接农机具，活塞筒铰接在行走机架的机身上；仿形装置包括仿形部件，仿形部件垂直固定在方形转轴上，方形转轴穿过固定支架固定在摆臂下端，固定支架固定在仿形支架上，摆臂上端通过销轴铰接连接杆，连接杆铰接信号处理器的摇杆；包括限位板，限位板工作端设长圆孔，限位板通过长圆孔铰接固定支架的固定销上，限位板非工作端通过销轴铰接在摆臂上，销轴与固定销之间固定弹簧，弹簧长度小于限位板上两孔近端中心距离，长圆孔可以限制仿形托板的极限位置，弹簧可以保证在自由状态下，通过弹簧拉紧使限位板卡在固定支架固定销与销轴之间，保持仿形托板相对固定，不震动。
方形转轴穿过固定支架与调节板下端固定连接，调节板上端设条形调节孔，螺栓穿过调节孔将调节板固定在摆臂上，调节板用来调节仿形部件的初始位置，控制最高工作高度。
仿形部件为滑靴式仿形托板，前窄后宽，前窄利于避开障碍物，后宽可增大接地面积，防止托板入土过深，减小工作阻力，仿形托板与方形转轴连接端设方孔套，仿形托板通过方孔套套装在方形转轴的方径上，可沿方形转轴轴向自由移动，方便仿形托板自动对行。
供油装置包括油箱，油箱通过液压泵连接电磁液压阀，电磁液压阀通过油管连接油缸，电磁液压阀通过导线连接信号处理器。
信号处理器包括机壳，机壳上部安装两个电磁继电器，机壳的空套内安装摇杆轴，摇杆轴工作端安装摇杆，摇杆轴上通过紧固螺栓固定两扇形板，两扇形板夹角可调，机壳内壁上与扇形板相应位置固定接近开关，调节紧固螺栓可以调节扇形板与接近开关的间隙，以调整仿形动作的敏感度。
控制开关座包括模式切换开关以及手动升开关和手动降开关，模式切换开关自动模式档连接升接近开关和降接近开关，升接近开关连接供油继电器，供油继电器连接电磁液压阀的得电升线圈，降接近开关连接回油继电器，回油继电器连接电磁液压阀的得电降线圈，得电升线圈和得电降线圈均连接油缸，模式切换开关总闸和继电器连接电源，模式切换开关手动模式档连接手动升开关和手动降开关，手动升开关连接供油继电器，手动降开关连接回油继电器。
工作原理及过程：
工作时，将模式切换开关打在自动模式档，在非工作状态(仿行托板脱离地面)时，仿行托板在自身重量和弹簧的拉紧作用下，处于最低位置，也即机具处于允许的最高工作位置，此时扇形板靠近降接近开关，降接近开关接通，向回油继电器发出电信号，回油继电器工作触电闭合接通电磁液压阀的得电降电磁线圈，油缸回油路接通下降，当下降到仿行托板接触地面继续下降时，仿行托板向上抬起，带动扇形板转动，扇形板离开降接近开关，降接近开关断电，下降回路关闭，油缸锁止中立，进入工作状态。
工作过程中时，仿形托板始终与地表压实接触，随着地表的起伏上下摆动。
遇地表凸起，仿行托板向上抬起带动扇形板转动，扇形板靠近升接近开关，升接近开关接通，向供油继电器发出电信号，供油继电器工作触电闭合接通电磁液压阀的得电升线圈，油缸进油路接通上升，仿行托板相对回落，带动扇形板转动，扇形板离开升接近开关，升接近开关断电，上升回路关闭，油缸锁止中立。
遇地表凹下，仿行托板下落带动扇形板转动，扇形板靠近降接近开关，降接近开关接通，向供油继电器发出电信号，供油继电器工作触电闭合接通电磁液压阀的得电降线圈，油缸回油路接通下降，仿行托板相对上升，带动扇形板转动，扇形板离开降接近开关，降接近开关断电，下降回路关闭，油缸锁止中立。循环作用实现仿行作用。
模式转换开关扳向手动，接近开关电路断开，仿行机构失效，进入手动状态，按手动升开关或手动降开关，控制工作机具升降。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：
本发明所述的农田作业机械地表仿形电液自动控制系统，将现有成熟的机电一体化技术应用于农田作业机械仿行装置，克服农田作业机械直接作用式的机械仿形方式存在的问题，结构简单，调整方便，工作可靠，仿形精度高、仿形敏感度可调，可实现同步仿行，仿形失真小，因而提高了仿行作业质量，同时，极大的减小了仿形部件与地面接触的阻力，降低作业功耗提高工作效率，节能增效。
附图说明
图1是本发明实施例示意图；
图2是图1所示实施例中仿形装置示意图；
图3是图1所示实施例中供油装置示意图；
图4是图1所示实施例中信号处理器内部结构示意图；
图5是图1所示实施例中信号处理器示意图；
图6是图1所示实施例中工作原理示意图；
图中：1、仿形装置；11、固定支架；111、固定销；12方形转轴；13、仿形部件；14、调节板；15、摆臂；151、销轴；16、限位板；17、弹簧；18、连接杆；2、信号处理器；21、摇杆；22、摇杆轴；23、扇形板；24、接近开关；241降接近开关；242、升接近开关；25、电磁继电器；251、回油继电器；252、供油继电器；26、接线板；27、壳体支架；3、供油装置；31、油缸；32、电磁液压阀；33、油管；34、液压泵；35、油箱；4、农机具；5、导线；6、控制开关座；61、手动降开关；62、手动升开关；7、电源。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：
如图1所示，本发明所述的农田作业机械地表仿形电液自动控制系统，包括仿形装置1，其特征在于：仿形装置1连接信号处理器2，信号处理器2固定在仿形支架上，信号处理器2连接控制开关座6；包括供油装置，供油装置连接油缸31，油缸31活塞杆铰接农机具4，活塞筒铰接在行走机架的机身上。
如图2所示，仿形装置包括仿形部件13，仿形部件13垂直固定在方形转轴12上，方形转轴12穿过固定支架11固定在摆臂15下端，固定支架11固定在仿形支架上，摆臂15上端通过销轴151铰接连接杆18，连接杆18铰接信号处理器2的摇杆21；包括限位板16，限位板16工作端设长圆孔，限位板16通过长圆孔铰接固定支架11的固定销111上，限位板16非工作端通过销轴151铰接在摆臂15上，销轴151与固定销111之间固定弹簧17，弹簧17长度小于限位板16上两孔近端中心距离，长圆孔可以限制仿形托板13的极限位置，弹簧17可以保证在自由状态下，通过弹簧17拉紧使限位板16卡在固定支架11固定销111与销轴151之间，保持仿形托板13相对固定，不震动。
方形转轴12穿过固定支架11与调节板14下端固定连接，调节板14上端设条形调节孔，螺栓穿过调节孔将调节板14固定在摆臂15上，调节板14用来调节仿形部件13的初始位置，控制最高工作高度。
仿形部件13为滑靴式仿形托板，前窄后宽，前窄利于避开障碍物，后宽可增大接地面积，防止托板入土过深，减小工作阻力，仿形托板与方形转轴12连接端设方孔套，仿形托板通过方孔套套装在方形转轴12的方径上，可沿方形转轴12轴向自由移动，方便仿形托板自动对行。
如图3所示，供油装置包括油箱35，油箱35通过液压泵34连接电磁液压阀32，电磁液压阀32通过油管连接油缸31，电磁液压阀32通过导线连接信号处理器2。
如图4、图5所示，信号处理器包括机壳27，机壳27上部安装两个电磁继电器25，机壳27的空套内安装摇杆轴22，摇杆轴22工作端安装摇杆21，摇杆轴22上通过紧固螺栓固定两扇形板23，两扇形板23夹角可调，机壳27内壁上与扇形板23相应位置固定接近开关24，调节紧固螺栓可以调节扇形板23与接近开关24的间隙，以调整仿形动作的敏感度。
如图6所示，控制开关座6包括模式切换开关63以及手动升开关62和手动降开关61，模式切换开关63自动模式档连接升接近开关242和降接近开关241，升接近开关242连接供油继电器252，供油继电器252连接电磁液压阀32的得电升线圈，降接近开关241连接回油继电器251，回油继电器251连接电磁液压阀32的得电降线圈，得电升线圈和得电降线圈均连接油缸31，模式切换开关63总闸和继电器25连接电源，模式切换开关63手动模式档连接手动升开关62和手动降开关61，手动升开关62连接供油继电器252，手动降开关61连接回油继电器251。
工作原理及过程：
工作时，将模式切换开关6打在自动模式档，在非工作状态(仿行托板脱离地面)时，仿行托板在自身重量和弹簧17的拉紧作用下，处于最低位置，也即机具处于允许的最高工作位置，此时扇形板23靠近降接近开关241，降接近开关241接通，向回油继电器251发出电信号，回油继电器251工作触电闭合接通电磁液压阀32的得电降电磁线圈，油缸31回油路接通下降，当下降到仿行托板接触地面继续下降时，仿行托板向上抬起，带动扇形板23转动，扇形板23离开降接近开关241，降接近开关241断电，下降回路关闭，油缸31锁止中立，进入工作状态。
工作过程中时，仿形托板始终与地表压实接触，随着地表的起伏上下摆动。
遇地表凸起，仿行托板向上抬起带动扇形板23转动，扇形板23靠近升接近开关242，升接近开关242接通，向供油继电器252发出电信号，供油继电器252工作触电闭合接通电磁液压阀32的得电升线圈，油缸31进油路接通上升，仿行托板相对回落，带动扇形板23转动，扇形板23离开升接近开关242，升接近开关242断电，上升回路关闭，油缸31锁止中立。
遇地表凹下，仿行托板下落带动扇形板23转动，扇形板23靠近降接近开关241，降接近开关241接通，向供油继电器251发出电信号，供油继电器251工作触电闭合接通电磁液压阀32的得电降线圈，油缸31回油路接通下降，仿行托板相对上升，带动扇形板23转动，扇形板23离开降接近开关241，降接近开关241断电，下降回路关闭，油缸31锁止中立。循环作用实现仿行作用。
模式转换开关扳向手动，接近开关电路断开，仿行机构失效，进入手动状态，按手动升开关62或手动降开关61，控制工作机具升降。

Claims (6)

1.一种农田作业机械地表仿形电液自动控制系统，包括仿形装置(1)，其特征在于：仿形装置(1)连接信号处理器(2)，信号处理器(2)固定在仿形支架上，信号处理器(2)连接控制开关座(6)；包括供油装置，供油装置连接油缸(31)，油缸(31)活塞杆铰接农机具(4)，活塞筒铰接在行走机架的机身上；仿形装置包括仿形部件(13)，仿形部件(13)垂直固定在方形转轴(12)上，方形转轴(12)穿过固定支架(11)固定在摆臂(15)下端，固定支架(11)固定在仿形支架上，摆臂(15)上端通过销轴(151)铰接连接杆(18)，连接杆(18)铰接信号处理器(2)的摇杆(21)；包括限位板(16)，限位板(16)工作端设长圆孔，限位板(16)通过长圆孔铰接固定支架(11)的固定销(111)上，限位板(16)非工作端通过销轴(151)铰接在摆臂(15)上，销轴(151)与固定销(111)之间固定弹簧(17)，弹簧(17)长度小于限位板(16)上两孔近端中心距离。
2.根据权利要求1所述的农田作业机械地表仿形电液自动控制系统，其特征在于：方形转轴(12)穿过固定支架(11)与调节板(14)下端固定连接，调节板(14)上端设条形调节孔，螺栓穿过调节孔将调节板(14)固定在摆臂(15)上。
3.根据权利要求2所述的农田作业机械地表仿形电液自动控制系统，其特征在于：仿形部件(13)为滑靴式仿形托板，前窄后宽，前窄利于避开障碍物，后宽可增大接地面积，防止托板入土过深，减小工作阻力，仿形托板与方形转轴(12)连接端设方孔套，仿形托板通过方孔套套装在方形转轴(12)的方径上。
4.根据权利要求1所述的农田作业机械地表仿形电液自动控制系统，其特征在于：供油装置包括油箱(35)，油箱(35)通过液压泵(34)连接电磁液压阀(32)，电磁液压阀(32)通过油管连接油缸(31)，电磁液压阀(32)通过导线连接信号处理器(2)。
5.根据权利要求1所述的农田作业机械地表仿形电液自动控制系统，其特征在于：信号处理器包括机壳(27)，机壳(27)上部安装两个电磁继电器(25)，机壳(27)的空套内安装摇杆轴(22)，摇杆轴(22)工作端安装摇杆(21)，摇杆轴(22)上通过紧固螺栓固定两扇形板(23)，两扇形板(23)夹角可调，机壳(27)内壁上与扇形板(23)相应位置固定接近开关(24)。
6.根据权利要求1所述的农田作业机械地表仿形电液自动控制系统，其特征在于：控制开关座(6)包括模式切换开关(63)以及手动升开关(62)和手动降开关(61)，模式切换开关(63)自动模式档连接升接近开关(242)和降接近开关(241)，升接近开关(242)连接供油继电器(252)，供油继电器(252)连接电磁液压阀(32)的得电升线圈，降接近开关(241)连接回油继电器(251)，回油继电器(251)连接电磁液压阀(32)的得电降线圈，得电升线圈和得电降线圈均连接油缸(31)，模式切换开关(63)总闸和继电器(25)连接电源，模式切换开关(63)手动模式档连接手动升开关(62)和手动降开关(61)，手动升开关(62)连接供油继电器(252)，手动降开关(61)连接回油继电器(251)。
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