CN104948534A - 一种农用车载液压泵站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及现代农业装备技术领域，提供了一种农用车载液压泵站，包括机架、变量泵和油箱；变量泵的动力输入轴用于与拖拉机的动力输出轴连接；变量泵与油箱均固定在机架上，并通过机架与拖拉机连接。其采用拖拉机的动力输出轴作为动力输入，从而省去了其他动力输入装置，简化了机械结构，减轻了机器重量。并且，该液压泵站独立于拖拉机的液压系统之外，从而降低了农用装备与拖拉机受污染的风险，保障了农用装备与拖拉机的正常运行和使用寿命，并提高了作业质量。此外，该农用车载液压泵站的液压泵为变量泵，由于其具备较大范围的调节能力，不但能满足大流量农用装备的需求，而且可以适应多作业执行单元农用装备的进一步发展，同时减小多余能耗。

Description

一种农用车载液压泵站

技术领域

本发明涉及现代农业装备技术领域，尤其涉及一种农用车载液压泵站。

背景技术

液压技术是研究以液体为传动介质来实现各种机械的传动与控制的技术，由于其在功率质量比、无级调速、自动控制、过载保护等方面的独特优势，使其成为现代农用装备实现传动与控制的重要技术手段。液压技术在农用装备上的应用，代表了农用装备的先进水平。农用装备采用液压技术，可以简化机械结构、减少材料消耗、降低制造成本、减轻机器重量、提高工作效率、减轻劳动强度、提高工作可靠性。但是，液压系统同时也是出现故障较多的一个系统，其制造精度和维护保养技术都具有很高的标准。其中，根据资料显示，国内外的液压系统故障大约有70％是由于污染造成的。

在农用装备的实际使用中，主要利用在拖拉机上安装的分置式液压系统操纵调节悬挂的农用装备，并通过该分置式液压系统供给与拖拉机配套的农用装备上的液压系统。

由于液压流量的输出受到发动机转速的影响，因此分置式液压系统不能满足大流量农用装备的需求。此外，液压农用装备型式较多，即使型式相同也要依据不同农艺对农用装备作业单元进行调整，这就要求为农用装备提供液压流量输出的液压系统具备较大范围的调节能力。显然，现有的分置式液压系统无法满足上述要求，从而限制了多作业执行单元农用装备的进一步发展。

除此以外，分置式液压系统的液压油需在与其配套的农用装备提供液压输出的同时对拖拉机的传动系统提供润滑作用，由此增加了农用装备和拖拉机受污染的风险：一方面，由于农用装备通常是露天作业，条件比较恶劣，周围环境中的固体颗粒会通过接头进入拖拉机液压系统，并且未经磨合的农用装备在工作过程中难免磨损产生金属颗粒和粉末，这些都增加了拖拉机液压系统污染的风险；另一方面，分置式液压系统作为润滑油给拖拉机传动系统提供润滑时，会对液压油产生污染，从而降低农用装备的使用寿命。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题就是提供一种独立于拖拉机液压系统之外的农用车载液压泵站，降低农用装备和拖拉机受污染的风险，保障机器正常运行，延长机器使用寿命并提高作业质量。在此基础上，充分利用拖拉机的动力输出轴提供动力，省去其他动力输入装置，简化机械结构，减轻机器重量，并通过引入变量泵，在满足大流量农用装备需求的同时，保证液压泵的流量按需可调，使其可满足各种农用装备的需求。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种农用车载液压泵站，包括机架、变量泵和油箱；所述变量泵的动力输入轴用于与拖拉机的动力输出轴连接；所述变量泵与所述油箱均固定在所述机架上，并通过所述机架与拖拉机连接。

优选地，所述动力输入轴依次通过万向联轴器、中间轴和梅花联轴器与所述动力输出轴连接。

优选地，所述动力输出轴与所述万向联轴器之间，所述万向联轴器与所述中间轴之间，所述中间轴与所述梅花联轴器之间，以及所述梅花联轴器与所述动力输入轴之间均通过花键连接；所述花键包括内花键和外花键。

优选地，所述中间轴通过轴承固定在轴承座上；所述轴承座固定在支撑板上；所述变量泵上设置有法兰盘，所述法兰盘通过与其连接的支撑座将所述变量泵固定在所述支撑板上，使得所述中间轴与所述变量泵的动力输入轴同轴分布。

优选地，所述支撑座与所述机架固定连接。

优选地，所述油箱安装在所述机架的顶面支架上；所述变量泵通过硬质液压管道安装在所述油箱下方，并固定在所述机架的内部；所述机架设置有用于与拖拉机三点悬挂匹配的悬挂臂。

优选地，所述悬挂臂上开设有连接孔和长孔，用于调节所述机架和拖拉机之间的相对位置。

优选地，所述油箱依次连接过滤器、风冷机和用于连接农用装备出油口的第一快速接头；所述油箱的顶板上开有注油口，侧壁上开有卸油口，底板上开有吸油口和回油口；所述注油口位置安装有过滤网；所述卸油口处设置有卸油阀；所述吸油口和回油口与所述变量泵连通，并在所述吸油口与所述变量泵之间设置有球阀；所述变量泵与用于连接农用装备入油口的第二快速接头之间通过正向导通的单向阀连接。

优选地，所述单向阀的输出端还通过卸压手柄与所述油箱相连通；所述单向阀以及卸压手柄形成的支路与溢流阀并联；且所述变量泵的输出端还与设置有压力表和压力表手柄的支路连接；所述第一快速接头、所述第二快速接头、压力表手柄、卸压手柄、单向阀和溢流阀均集成于油路块上；所述油路块与所述压力表连通。

优选地，所述风冷机安装在所述油箱的侧壁上，且所述油箱的侧壁上还连接有用于对所述油箱进行监测的油量计和温度计。

(三)有益效果

本发明的技术方案具有以下有益效果：本发明的农用车载液压泵站采用拖拉机的动力输出轴作为动力输入，从而省去了其他动力输入装置，简化了机械结构，减轻了机器重量；并且，该农用车载液压泵站独立于拖拉机的液压系统之外，从而降低了农用装备与拖拉机受污染的风险，保障了农用装备与拖拉机的正常运行和使用寿命，并提高了作业质量。此外，该农用车载液压泵站的液压泵为变量泵，由于其具备较大范围的调节能力，不但能满足大流量农用装备的需求，而且可以适应多作业执行单元农用装备的进一步发展，同时减小多余能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的农用车载液压泵站的立体示意图；

图2是本发明的农用车载液压泵站的结构正视示意图；

图3是本发明的农用车载液压泵站的结构侧视示意图；

图4是本发明的动力输入轴与动力输出轴之间的连接关系的示意图；

图5是本发明的中间轴与动力输入轴之间的连接结构示意图；

图6是本发明的液压系统的示意图；

图中：1、注油口；2、油量计；3、风冷机；4、球阀；5、变量泵；6、梅花联轴器；7、支撑座；8、支撑板；9、支腿；10、机架；11、中间轴；12、悬挂臂；13、油箱；14、过滤器；15、卸油口；16、轴承座；17、油路块；18、温度计；19、轴承端盖；20、动力输入轴；21、动力输出轴；22、万向联轴器；23、滚动轴承；24、第一快速接头；25、第二快速接头；26、卸油阀；27、压力表；28、单向阀；29、溢流阀；30、卸压手柄；31、压力表手柄。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实施例的农用车载液压泵站，请参见图1-3，包括机架10、变量泵5和油箱13；所述变量泵5的动力输入轴20用于与拖拉机的动力输出轴21连接；所述变量泵5与所述油箱13均固定在所述机架10上，并通过所述机架10与所述拖拉机连接。

其中，动力输出轴21位于拖拉机变速箱后方，一般用于为挂接的农用装备提供动力输出，且其转速和转向均可调。此外，本实施例的拖拉机可以是任何配置有三点悬挂的拖拉机。

本实施例的农用车载液压泵站，采用拖拉机的动力输出轴21作为动力输入，从而省去了其他动力输入装置，简化了机械结构，减轻了机器重量；并且，由于该农用车载液压泵站独立于拖拉机的液压系统之外，从而降低了农用装备与拖拉机受污染的风险，保障了农用装备和拖拉机的正常运行和使用寿命，并提高了作业质量。此外，该农用车载液压泵站的液压泵为变量泵5，其不但能满足大流量农用装备的需求，而且由于变量泵5具备较大范围的调节能力，因此可以适应多作业执行单元农用装备的进一步发展。

其中，利用拖拉机的动力输出轴21作为农用车载液压泵站的动力输入，虽然省去了其他动力输入装置，但受到拖拉机动力输出轴21空间的限制，产生了拖拉机动力输出轴21难以与变量泵5的动力输入轴20同轴联接的问题。

有鉴于此，本实施例中变量泵5的动力输入轴20依次通过万向联轴器22、中间轴11和梅花联轴器6与拖拉机的所述动力输出轴21连接，请参见图4-5。

其中，万向联轴器22的主要作用是使不在同一轴线、存在轴线夹角的两轴实现连续回转，并可靠地传递转矩和运动。其次，万向联轴器22分别与拖拉机动力输出轴21和中间轴11进行联接，能够消除绝大部分非同轴安装带来的径向不平力。再者，梅花联轴器6分别与中间轴11和变量泵5的动力输入轴20进行联接，进一步消除残余的径向不平力。优选但不必须地，动力输出轴21与所述万向联轴器22之间，所述万向联轴器22与所述中间轴11之间，所述中间轴11与所述梅花联轴器6之间，以及所述梅花联轴器6与所述动力输入轴20之间均通过花键连接。花键一般由内花键和外花键组成，内花键和外花键均为多齿标准化零件结构，其具有受力均匀、承载较大、对中性和导向性好等优点。

更进一步地，中间轴11通过轴承与轴承座16进行联接。本实施例中轴承选择滚动轴承23，在滚动轴承上安装有轴承端盖19，且轴承座16的数量设置为两个。该两个轴承座16的中心孔同轴精度高，能够防止中间轴11发生角度偏转。所述轴承座16优选通过螺钉固定在支撑板8上。变量泵5上连接有法兰盘，该法兰盘与支撑座7连接，并且通过该支撑座7将变量泵5固定在支撑板8上。本实施例中支撑座7是采用具有一定垂直度的两块钢板焊接而成，并加固有筋板。通过将轴承座16和支撑座7均固定于支撑板8上，进而保证所述中间轴11与所述变量泵5的动力输入轴20同轴分布。

本实施例中，通过保证支撑板8上表面的平面度和安装孔的位置度来高保证轴承座16和支撑座7中心孔的同轴度，进而保证中间轴11与变量泵5的动力输入轴20之间的同轴度。

值得一提的是，将所述支撑座7与所述机架10固定连接，从而该农用车载液压泵站作业时的振动会通过支撑板8一同传递给中间轴11和动力输入轴20，即能减小振动对变量泵5工作的影响。

由此得出，本实施例的动力输入轴20与动力输出轴21之间采用万向联轴器22、中间轴11、梅花联轴器6进行传动，保证了该农用车载液压泵站被提升到任何高度时均能将动力输出轴21的输出扭矩传递给变量泵5，同时克服了拖拉机工作过程中机械振动对传动系统的影响。其中，万向联轴器22消除了非同轴安装产生的径向不平力；中间轴11消除了万向联轴器产生的晃动；梅花联轴器6消除了残余径向误差，保证了中间轴11与动力输入轴20的同轴度，从而在传递扭矩的同时，可以对变量泵5起到保护作用，进而达到延长变量泵5使用寿命的效果。

在上述基础上，为了进一步实现农用车载液压泵站的模块化设计、简化机械结构、减轻机器重量、使其便于安装与拆卸并增强其实用性，本实施例对农用车载液压泵站结构进行了合理的设计。

请进一步参见图1-3，将油箱13安装在机架10的顶面支架上，变量泵5通过硬质液压管道安装在所述油箱13下方，并固定在机架10的内部。此外，在机架10上设置有可以和拖拉机三点悬挂匹配的悬挂臂12，在所述悬挂臂12的作用下，整个农用车载液压泵站可通过拖拉机三点悬挂随车移动。其中，拖拉机的三点悬挂固定于拖拉机框架上，允许挂接农用装备，位置可微调。此外，可以通过螺钉将变量泵5和油箱13紧固安装在机架10上。并且，优选机架10为方钢采用焊接工艺形成的框架式结构。

值得强调的是，农用装备的液压油温度过高不仅会使油液黏度降低、润滑性能变差、氧化加快，而且使液压元件磨损加剧，还会使密封装置的橡胶件迅速老化变质，丧失密封性能。有鉴于此，本实施例中将油箱13安装在机架10的顶面支架上，通过将大容量油箱13上置使得油箱13充分利用自然通风来缓解油温的升高，本实施例中优选150升大容量油箱13。并且，采用变量泵5也可以解决多余流量造成的液压油升温现象。除此以外，上置油箱13占用空间少、结构紧凑、振动程度小、工作平稳、油泵吸油轻松且油泵负载功率小。

本实施例的悬挂臂12位于机架10上靠近拖拉机的一侧，并在所述悬挂臂12上开设有连接孔和长孔。通过连接孔和长孔可实现机架10与拖拉机之间相对位置的调节，进而实现农用车载液压泵站整体相对拖拉机的位置的调节。

本实施例的农用车载液压泵站在不工作时，优选通过自身可拆卸的支腿9进行放置。在支腿9底部焊有钢板，当地面土壤较松软时，所述钢板能够增大受力面积，避免支腿9陷深。支腿9优选通过螺钉与机架10连接，从而便于安装和拆卸。此外，优选在支腿9上开有多个连接孔，便于调节机架10的离地高度。

本实施例的农用车载液压泵站的液压系统请参见图6，油箱13依次连接过滤器14、风冷机3和用于连接农用装备出油口的第一快速接头24。所述油箱13的顶板上开有注油口1，侧壁上开有卸油口15，底板上开有吸油口和回油口；所述注油口1位置安装有过滤网；所述卸油口15处设置有卸油阀26；所述吸油口和回油口与所述变量泵5连通，并在所述吸油口与所述变量泵5之间设置有球阀4；所述变量泵5与用于连接农用装备入油口的第二快速接头25之间通过正向导通的单向阀28连接。显然，该种液压系统的具体连接方式不应当对该农用车载液压泵站的液压系统构成限制；并且其中的注油口1、卸油口15、吸油口和回油口的设置也只要能达到相应的目的即可。

首先，过滤器14的设置能够对因机器磨损产生的金属颗粒以及通过接头进入的固体颗粒进行阻挡和清理，进而保证农用装备的可靠运行。为了保证过滤器14正常工作，适宜定期对过滤器14滤芯进行清洗或更换。当需要对农用装备以及农用车载液压泵站中的金属颗粒等污染物进行清理时，打开球阀4，运转变量泵5，液压油将通过单向阀28、第二快速接头25进入农用装备液压系统，然后经过风冷器，继而在过滤器14处得到彻底清理。其中快速接头的采用可以方便农用装备的快速连接。其次，风冷机3具有强制冷却作用，能够增强冷却效果，避免温升过快。再者，在注油口1位置设置有过滤网，可以对绝大部分外界粉尘进行阻挡，保证液压油的清洁可靠。此外，卸油阀26用于对油箱13中的油液进行排放。最后，变量泵5可根据农用装备的不同需求在较大范围内进行反馈，随时调整自身排量，使供应和需求相匹配，减少多余能耗。为避免因液压系统堵塞造成事故，变量泵5设计有直接回油箱13的液压管道，当油液压力达到预设极限时，变量泵5将不再为液压系统供油，而是直接将液压油泵回油箱13。

除此以外，本实施例的农用车载液压泵站的液压系统中还可以设置溢流阀29、卸压手柄30、压力表手柄31和压力表27。所述单向阀28的输出端还通过卸压手柄30与所述油箱13相连通；所述单向阀28以及卸压手柄30形成的支路与溢流阀29并联；所述变量泵5的输出端还与设置有所述压力表27和压力表手柄31的支路连接。其中，溢流阀29起到安全阀和压力阀的作用，限定了整个系统的工作液压，该阀溢出压力可根据液压系统需要进行调整。卸压手柄30主要用于分离农用装备时卸载残余压力，避免拆卸过程中发生危险。如需实时观测液压系统油液压力，可打开压力表手柄31使压力表27处于工作状态。

本实施例中，优选第一快速接头24、所述第二快速接头25、压力表手柄31、卸压手柄30、单向阀28和溢流阀29均集成于油路块17上；且所述油路块17与所述压力表27连通。

请进一步参见图1，优选将所述油路块17固定在油箱13的其中一个侧壁上。此外，将风冷机3安装在油箱13的背板，并在背板上设置用于对油箱13的油量进行监测的油量计2，从而提醒作业者是否加注液压油；并在油箱13的顶板上安装一个用于对油箱13温度进行监测的温度计18。显然该种农用车载液压泵站的结构布置是该实施例提供的一种优化的空间布置方式，但并不构成对农用车载液压泵站的结构的限制。

本实施例一改原有拖拉机分置式液压系统为农用装备提供液压输出的思路，利用拖拉机动力输出轴21作为农用车载液压泵站的动力输入，带动变量泵5工作，根据农用装备的不同流量需求提供相应的流量输出，在满足作业要求的同时减小多余能耗。并且，本实施例的农用车载液压泵站可以通过销轴快速安装在拖拉机后三点悬挂上，进而为农用装备独立、可靠的提供大流量清洁油源。

以下结合相关农作业对本实施例的一种具体的农用车载液压泵站的使用进行进一步说明：

首先，将机架10的悬挂臂12与拖拉机的后三点悬挂通过销轴进行连接，并将支腿9拆下；调节万向联轴器22伸长量，使其一端先行喂入中间轴11前端外花键，再将另一端喂入拖拉机动力输出轴21外花键，利用销钉对两端花键进行轴向限定。

然后，利用三点悬挂上开有的连接孔和长孔，调节机架10与拖拉机的相对位置以及机架10的离地高度，若不能满足位置要求，则通过拖拉机的分置式液压系统对液压泵站的安装位置进行微调。一般以拖拉机的动力输出轴21与变量泵5的动力输入轴20平行为宜，以减少径向不平力。

其次，将农用装备的入油口和出油口分别与安装在油路块17上对应的快速接头进行连接，仔细检查液压系统油量是否充足、液压元件状况是否良好，有无较大漏油。并在检查无故障后，打开球阀4，启动拖拉机及其后输出轴，通过万向联轴器22、中间轴11、梅花联轴器6带动变量泵5，即可为农用装备独立、可靠提供大流量清洁油源。

过程中，通过温度计18观测液压油温度的变化，选择性开启风冷机3增强冷却效果。当需要对农用装备以及该农用车载液压泵站中的金属颗粒等污染物进行清理时，打开球阀4，运转变量泵5，液压油将通过单向阀28、第二快速接头25进入农用装备液压系统，然后流经第一快速接头24，经过风冷机3，继而在过滤器14处得到彻底清理。过滤器14可以阻挡因机器磨损产生的金属颗粒以及通过接头进入的固体颗粒，并需要定期进行清洗或更换。

最后，作业结束时，先停止运转拖拉机的动力输出轴21，然后关闭球阀4和风冷机3，将支腿9通过螺钉安装在机架10上，利用拖拉机分置式液压系统将该农用车载液压泵站放置于地面。拆下万向联轴器22和悬挂臂12上的销轴，即可将拖拉机与该农用车载液压泵站分离。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种农用车载液压泵站，其特征在于，包括机架、变量泵和油箱；所述变量泵的动力输入轴用于与拖拉机的动力输出轴连接；所述变量泵与所述油箱均固定在所述机架上，并通过所述机架与拖拉机连接。

2.根据权利要求1所述的农用车载液压泵站，其特征在于，所述动力输入轴依次通过万向联轴器、中间轴和梅花联轴器与所述动力输出轴连接。

3.根据权利要求2所述的农用车载液压泵站，其特征在于，所述动力输出轴与所述万向联轴器之间，所述万向联轴器与所述中间轴之间，所述中间轴与所述梅花联轴器之间，以及所述梅花联轴器与所述动力输入轴之间均通过花键连接；所述花键包括内花键和外花键。

4.根据权利要求3所述的农用车载液压泵站，其特征在于，所述中间轴通过轴承固定在轴承座上；所述轴承座固定在支撑板上；所述变量泵上设置有法兰盘，所述法兰盘通过与其连接的支撑座将所述变量泵固定在所述支撑板上，使得所述中间轴与所述变量泵的动力输入轴同轴分布。

5.根据权利要求4所述的农用车载液压泵站，其特征在于，所述支撑座与所述机架固定连接。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的农用车载液压泵站，其特征在于，所述油箱安装在所述机架的顶面支架上；所述变量泵通过硬质液压管道安装在所述油箱下方，并固定在所述机架的内部；所述机架设置有用于与拖拉机三点悬挂匹配的悬挂臂。

7.根据权利要求6所述的农用车载液压泵站，其特征在于，所述悬挂臂上开设有连接孔和长孔，用于调节所述机架和拖拉机之间的相对位置。

8.根据权利要求6所述的农用车载液压泵站，其特征在于，所述油箱依次连接过滤器、风冷机和用于连接农用装备出油口的第一快速接头；所述油箱的顶板上开有注油口，侧壁上开有卸油口，底板上开有吸油口和回油口；所述注油口位置安装有过滤网；所述卸油口处设置有卸油阀；所述吸油口和回油口与所述变量泵连通，并在所述吸油口与所述变量泵之间设置有球阀；所述变量泵与用于连接农用装备入油口的第二快速接头之间通过正向导通的单向阀连接。

9.根据权利要求8所述的农用车载液压泵站，其特征在于，所述单向阀的输出端还通过卸压手柄与所述油箱相连通；所述单向阀以及卸压手柄形成的支路与溢流阀并联；且所述变量泵的输出端还与设置有压力表和压力表手柄的支路连接；所述第一快速接头、所述第二快速接头、压力表手柄、卸压手柄、单向阀和溢流阀均集成于油路块上；所述油路块与所述压力表连通。

10.根据权利要求8所述的农用车载液压泵站，其特征在于，所述风冷机安装在所述油箱的侧壁上，且所述油箱的侧壁上还连接有用于对所述油箱进行监测的油量计和温度计。