CN105284222A - 一种能自动避让障碍物的松、培土作业头及作业方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能自动避让障碍物的松、培土作业头及作业方法,松、培土作业头包括支撑臂、铰接在支撑臂上的直臂、铰接在直臂上的作业头基座,在作业头基座上固接有松土机构、培土机构和驱动马达;还包括地面避障机构和地下避障机构,通过地面避障机构带动松土机构和培土机构以作业头基座与直臂之间的铰接点为圆心在水平方向上来、回转动,从而实现了自动避让地面障碍物的避让作业以及正常作业;通过地下避障机构带动松土机构和培土机构以直臂与支撑臂之间的铰接点为圆心上、下转动,从而实现了自动避让地下障碍物的避让作业以及正常作业。本发明保证了松、培土作业的连续性,节省了松、培土作业的时间,提高了松、培土作业的效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种松、培土作业头及作业方法,尤其涉及一种既能在无障碍物时正常作业又能在遇到障碍物时自动避让障碍物的松、培土作业头及作业方法。
背景技术
在利用松、培土设备进行作业时,通常是采取直线式的行进方式。在行进的过程中,松、培土设备的刀片经常会遇到一些硬质障碍物,现有的松、培土设备是无法自动避让这些障碍物的,当松、培土设备的刀片与障碍物相碰撞后,障碍物会使得松、培土设备刀片的转动受到阻碍甚至是逼停松、培土设备刀片的转动,影响了正常的松、培土作业;当障碍物阻碍松、培土设备刀片的转动甚至是逼停松、培土设备刀片的转动后,需要先中断正常的松、培土工作,待人工控制松、培土设备绕过地面障碍物后,再继续进行松、培土作业。但是,这样操作,就会打断松、培土作业的连续性,增加了松、培土作业的时间,降低了松、培土作业的效率。
公开号为CN103202116A,公开日为2013年7月17日的中国发明专利公开了一种松土机,其特征在于它包含机架、手把、刹车、开关、工具盒、电机、上挡板、前轮、前挡板和刀爪;两个手把设置在机架上,刹车和开关分别设置在两个手把上,工具盒设置在两个手把之间,电机设置在机架上,挡板设置在机架的下部,刀爪设置在挡板的下部,前轮设置在机架的前部,前轮的后侧设置有前挡板。
公开号为CN103510562A,公开日为2014年1月15日的中国发明专利公开了一种大型推土机松土器,包括托架,托架上设有与之转动连接的连杆,连杆与横梁相连,横梁与支角固定连接,支角的下端设有齿尖,所述的托架上还设有与之分别转动连接的倾斜液压缸和提升液压缸,该倾斜液压缸和提升液压缸均与横梁固定连接。
公开号为CN104412739A,公开日为2015年3月18日的中国发明专利公开了一种新型耕作松土机,包括机架、设于机架上的柴油机、设于柴油机上的主动带轮,设于机架上的传动箱,其中传动箱由主箱体和与主箱体相连前置箱体组成,主箱体上部设有从动带轮,驱动轮安装固定于前置箱体的前部,作业刀辊安装固定于主箱体的下部,机架上设有向后伸展的扶手,在主箱体内由上而下依次设有主动齿轮、变速齿轮、从动齿轮。
公告号为CN203840712U,公告日为2014年9月24日的中国实用新型专利公开了一种新型松土机的松土机构,包括:主梁;凸轮,其与松土机的电动机转轴相连接;振动刀夹具,其与主梁转动连接;振动刀,其与振动刀夹具相固接;刀头套,其套装于振动刀顶部并与振动刀相固接;振动架,其具有三个突出的端部,其中一个端部上转动连接有滚面与凸轮的滚面相接触的滚轮,一个端部与主梁转动连接形成振动架的支点,最后一个端部与刀头套转动连接;固定刀夹具,其与主梁相固接;固定刀,其与固定刀夹具相固接;塑孔器,其固接于固定刀刀背上且其轴线方向与固定刀的刀刃方向一致;及使滚轮始终压紧于凸轮上的弹簧。
上述专利文献中的松土设备均无法自动避让障碍物。
综上,如何设计一种松、培土设备及作业方法,使其既能在无障碍物时正常作业又能在遇到障碍物时,自动避让障碍物,保证松、培土作业的连续性,节省松、培土作业的时间,提高松、培土作业的效率是急需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷,提供一种能自动避让障碍物的松、培土作业头及作业方法,其既能在无障碍物时正常作业又能在遇到障碍物时,自动避让这些障碍物,保证了松、培土作业的连续性,节省了松、培土作业的时间,提高了松、培土作业的效率。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案为:一种能自动避让障碍物的松、培土作业头,包括设置在车体底盘上的支撑臂、铰接在支撑臂上的直臂、铰接在直臂上的作业头基座,在作业头基座上固接有松土机构、培土机构和驱动马达,驱动马达用于给松土机构和培土机构提供转动动力;
所述松、培土作业头还包括地面避障机构和地下避障机构,地面避障机构包括:铰接在直臂上的带有扭簧的避让杆和固接在直臂上的行程换向阀一,在直臂和作业头基座之间还设置有地面避障液压缸,在地面避障液压缸的活塞杆动作下,作业头基座能以其与直臂的铰接点为圆心在水平方向上来、回转动,行程换向阀一的控制油口与地面避障液压缸的油口连接;在避让杆上还设置有驱动导杆一,避让杆位于松土机构、培土机构和行程换向阀一的前方位置从而使得当遇到地面障碍物时,避让杆能先于松土机构、培土机构和行程换向阀一与地面障碍物相接触,通过避让杆与地面障碍物相接触使得避让杆转动同时扭簧被扭转和通过避让杆与地面障碍物分离后在扭簧的回复力作用下避让杆反向转动,从而使得避让杆上的驱动导杆一能压紧行程换向阀一的滚轮或松开对行程换向阀一的滚轮的压紧来控制行程换向阀一的动作,通过行程换向阀一的动作控制地面避障液压缸动作,通过地面避障液压缸动作带动作业头基座上的松土机构和培土机构以作业头基座与直臂之间的铰接点为圆心在水平方向上来、回转动,从而实现了松土机构和培土机构在遇到地面障碍物时能自动避让地面障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业;
所述地下避障机构包括:固接在作业头基座上的地下避障液压缸和行程换向阀二,在所述直臂和支撑臂之间还设置有收折液压缸一,在收折液压缸一的活塞杆动作下,直臂能以其与支撑臂的铰接点为圆心朝上、下来回转动;驱动马达与液压泵连接,地下避障液压缸采用能够自动复位的地下避障液压缸,所述地下避障液压缸的一油口连接在驱动马达与液压泵之间的油路上,通过驱动马达与液压泵之间油路的油压变化来控制地下避障液压缸的活塞杆动作;通过所述地下避障液压缸的活塞杆动作,使得地下避障液压缸的活塞杆压紧行程换向阀二的滚轮或松开对行程换向阀二的滚轮的压紧,从而通过所述地下避障液压缸的活塞杆动作来控制行程换向阀二的动作;所述行程换向阀二的控制油口与收折液压缸一的油口连接,通过所述行程换向阀二的动作来控制收折液压缸一的活塞杆动作;通过所述收折液压缸一的活塞杆动作带动直臂上的松土机构和培土机构以直臂与支撑臂之间的铰接点为圆心上、下转动,从而实现了松土机构和培土机构在遇到地下障碍物时能自动避让地下障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业。
优选的,在直臂上设置有避让杆铰接座,避让杆的一端铰接在避让杆铰接座上,扭簧设置在避让杆的一端与避让杆铰接座之间;在直臂上还设置有导向座一,驱动导杆一的一端设置在避让杆上,其另外一端穿过导向座一与行程换向阀一的滚轮相接触。
优选的,所述避让杆的一端为直管,其另外一端为斜管。
优选的,在所述作业头基座上还设置有安装盒,所述地下避障液压缸和行程换向阀二设置在作业头基座上且位于安装盒内,在所述安装盒的内部且位于安装盒的一侧边上设置有导向座二,在所述地下避障液压缸的活塞杆上设置有连接板,地下避障液压缸的活塞杆穿过连接板且连接板固接在地下避障液压缸的活塞杆上,在所述安装盒的内部且位于安装盒的另外一侧边上固接有压簧连接板,在压簧连接板上设置有压簧连接杆,在压簧连接杆和穿过连接板的地下避障液压缸的活塞杆之间设置有复位压簧,即复位压簧的一端套接在穿过连接板的地下避障液压缸的活塞杆上,其另外一端套接在压簧连接杆上,在所述连接板上还设置有驱动导杆二,所述驱动导杆二的一端与连接板连接,其另外一端穿过导向座二与行程换向阀二的滚轮相接触,通过地下避障液压缸的活塞杆的动作能带动驱动导杆二沿导向座二来、回移动,从而利用驱动导杆二将行程换向阀二的滚轮压紧或松开对行程换向阀二的滚轮的压紧以对行程换向阀二进行控制。
优选的,所述压簧连接杆采用螺杆,在压簧连接杆上还设置有调节螺母,复位压簧的另外一端套接在压簧连接杆上且复位压簧的另外一端与调节螺母相接触。
优选的,在所述驱动马达的输出轴上设置有链轮一和链轮二,在松土机构的动力输入轴上和培土机构的动力输入轴上均设置有动力输入链轮,将链轮一和松土机构动力输入轴上的动力输入链轮通过链条一传动连接以及将链轮二和培土机构动力输入轴上的动力输入链轮通过链条二传动连接,从而使得驱动马达能同时给松土机构和培土机构提供转动动力。
优选的,所述松、培土作业头还包括在手动换向阀一和手动换向阀二,手动换向阀一设置在行程换向阀二与收折液压缸一相连接的油路上,通过手动换向阀一动作能控制行程换向阀二与收折液压缸一相连接的油路的断、通状态,手动换向阀二的控制油口与与收折液压缸一的油口连接;当手动换向阀一控制行程换向阀二与收折液压缸一相连接的油路处于通路状态时,手动换向阀二动作使得手动换向阀二与收折液压缸一之间的油路处于断开状态,当手动换向阀一控制行程换向阀二与收折液压缸一相连接的油路处于断开状态时,通过手动换向阀二动作使得手动换向阀二与收折液压缸一之间的油路处于通路状态,从而通过手动换向阀二控制收折液压缸一的动作。
优选的,所述支撑臂铰接在车体底盘上,在车体底盘上还铰接有收折液压缸二,在车体底盘和支撑臂之间还铰接有收折液压缸二,在收折液压缸二的活塞杆的动作下,支撑臂能以其与车体底盘之间的铰接点为圆心朝上、下来回转动。
本发明还公开一种作业方法,所述作业方法是在松、培土作业头中将松土机构和培土机构设置在直臂上,再将直臂铰接在车体底盘上的支撑臂上,然后在松、培土作业头中增设地面避障机构和地下避障机构来对松土机构和培土机构的转动方向进行控制从而实现避障作业和正常作业的;
所述地面避障机构包括:铰接在直臂上的带有扭簧的避让杆和固接在直臂上的行程换向阀一,在直臂和作业头基座之间还设置有地面避障液压缸,在地面避障液压缸的活塞杆动作下,作业头基座能以其与直臂的铰接点为圆心在水平方向上来、回转动,行程换向阀一的控制油口与地面避障液压缸的油口连接;在避让杆上还设置有驱动导杆一,避让杆位于松土机构、培土机构和行程换向阀一的前方位置从而使得当遇到地面障碍物时,避让杆能先于松土机构、培土机构和行程换向阀一与地面障碍物相接触,通过避让杆与地面障碍物相接触使得避让杆转动同时扭簧被扭转和通过避让杆与地面障碍物分离后在扭簧的回复力作用下避让杆反向转动,从而使得避让杆上的驱动导杆一能压紧行程换向阀一的滚轮或松开对行程换向阀一的滚轮的压紧来控制行程换向阀一的动作,通过行程换向阀一的动作控制地面避障液压缸动作,通过地面避障液压缸动作带动作业头基座上的松土机构和培土机构以作业头基座与连接臂之间的铰接点为圆心在水平方向上来、回转动,从而实现了松土机构和培土机构在遇到地面障碍物时能自动避让地面障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业;
所述地下避障机构包括:固接在作业头基座上的地下避障液压缸和行程换向阀二,在所述直臂和支撑臂之间还设置有收折液压缸一,在收折液压缸一的活塞杆动作下,直臂能以其与支撑臂的铰接点为圆心朝上、下来回转动;驱动马达与液压泵连接,地下避障液压缸采用能够自动复位的地下避障液压缸,所述地下避障液压缸的一油口连接在驱动马达与液压泵之间的油路上,通过驱动马达与液压泵之间油路的油压变化来控制地下避障液压缸的活塞杆动作;通过所述地下避障液压缸的活塞杆动作,使得地下避障液压缸的活塞杆压紧行程换向阀二的滚轮或松开对行程换向阀二的滚轮的压紧,从而通过所述地下避障液压缸的活塞杆动作来控制行程换向阀二的动作;所述行程换向阀二的控制油口与收折液压缸一的油口连接,通过所述行程换向阀二的动作来控制收折液压缸一的活塞杆动作;通过所述收折液压缸一的活塞杆动作带动直臂上的松土机构和培土机构以直臂与支撑臂之间的铰接点为圆心上、下转动,从而实现了松土机构和培土机构在遇到地下障碍物时能自动避让地下障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业。
优选的,在所述作业头基座上还设置有安装盒,所述地下避障液压缸和行程换向阀二设置在作业头基座上且位于安装盒内,在所述安装盒的内部且位于安装盒的一侧边上设置有导向座二,在所述地下避障液压缸的活塞杆上设置有连接板,地下避障液压缸的活塞杆穿过连接板且连接板固接在地下避障液压缸的活塞杆上,在所述安装盒的内部且位于安装盒的另外一侧边上固接有压簧连接板,在压簧连接板上设置有压簧连接杆,在压簧连接杆和穿过连接板的地下避障液压缸的活塞杆之间设置有复位压簧,即复位压簧的一端套接在穿过连接板的地下避障液压缸的活塞杆上,其另外一端套接在压簧连接杆上,在所述连接板上还设置有驱动导杆二,所述驱动导杆二的一端与连接板连接,其另外一端穿过导向座二与行程换向阀二的滚轮相接触,通过地下避障液压缸的活塞杆的动作能带动驱动导杆二沿导向座二来、回移动,从而利用驱动导杆二将行程换向阀二的滚轮压紧或松开对行程换向阀二的滚轮的压紧以对行程换向阀二进行控制;
松土机构和培土机构在遇到地面障碍物时能自动避让地面障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业的具体步骤为:
1)、当正常作业时,车体通过依次通过支撑臂和直臂带动松土机构、培土机构和避让杆沿直线朝地面障碍物的方向行进,在行进的过程中,利用松土机构和培土机构对土壤进行作业;
2)、在行进的过程中,当避让杆碰撞到地面障碍物时,避让杆在地面障碍物的阻碍作用力下以其与直臂的铰接点为圆心朝与车体行进方向相反的方向转动同时扭簧被扭转,通过避让杆的转动能带动驱动导杆一压紧行程换向阀一的滚轮从而控制行程换向阀一的动作,通过行程换向阀一的动作能带动地面避障液压缸的活塞杆回缩,从而能带动设置在作业头基座上的松土机构和培土机构与作业头基座一起朝与车体行进方向相反的方向转动避开地面障碍物;
3)、当地面障碍物与避让杆分离开来后,在扭簧的回复力作用下,避让杆反向转动,通过避让杆的反向转动能带动驱动导杆一松开对行程换向阀一的滚轮的压紧从而控制行程换向阀一再次动作,通过行程换向阀一的再次动作能带动地面避障液压缸的活塞杆伸出,从而能带动设置在作业头基座上的松土机构和培土机构与作业头基座一起反向转动回到原位继续进行正常作业;
当完成第3)步骤后,转到执行第1)步骤,直到完成整个松、培土作业;
松土机构和培土机构在遇到地下障碍物时能自动避让地下障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业的具体步骤为:
a、当正常作业时,车体依次通过支撑臂和直臂带动松土机构和培土机构沿直线朝地下障碍物的方向行进,在行进的过程中,利用松土机构和培土机构对土壤进行作业;
b、在行进的过程中,当松土机构或培土机构碰撞到地下障碍物使得松土机构或培土机构的转动受阻时,驱动马达与液压泵之间油路的油压升高,从而使得地下避障液压缸的活塞杆伸出同时复位压簧被压缩,通过地下避障液压缸的活塞杆伸出压紧行程换向阀二的滚轮从而控制行程换向阀二动作,通过行程换向阀二动作控制收折液压缸一的活塞杆回缩,通过收折液压缸一的活塞杆回缩带动直臂以其与支撑臂之间的铰接点为圆心朝上转动,从而带动设置在直臂上的松土机构和培土机构与地下障碍物分离开来;
c、松土机构和培土机构与地下障碍物分离开来后,由于松土机构或培土机构受到的转动阻碍消失,驱动马达与液压泵之间油路的油压下降恢复到原状态,从而在复位压簧的回复力作用下,使得地下避障液压缸的活塞杆回缩,通过地下避障液压缸的活塞杆回缩松开对行程换向阀二的滚轮的压紧从而控制行程换向阀二再次动作,通过行程换向阀二再次动作控制收折液压缸一的活塞杆伸出,通过收折液压缸一的活塞杆伸出带动直臂以其与支撑臂之间的铰接点为圆心朝下转动,使得设置在直臂上的松土机构和培土机构回到正常作业时的原位继续进行正常作业;
当完成第c步骤后,转到执行第a步骤,直到完成整个松、培土作业。
本发明的有益效果在于:本发明是通过将松、培土作业头中的松土机构和培土机构设置成能够转动的结构,通过增设的地面避障机构和地下避障机构来对松土机构和培土机构的转动方向进行控制从而实现避障作业和正常作业的,因此,本发明既能在无障碍物时正常作业又能在遇到地面障碍物和地下障碍物时,自动避让这些障碍物,保证了松、培土作业的连续性,节省了松、培土作业的时间,提高了松、培土作业的效率。通过设置驱动导杆一和驱动导杆二,能够对行程换向阀一和行程换向阀二进行灵活的控制,从而使得本发明能顺利的实现避障作业和正常作业。通过设置动换向阀一、手动换向阀二、收折液压缸一和收折液压缸二使得本发明能方便快捷的来完成松土机构和培土机构的展开和收折,进一步提高了松、培土作业的效率以及使得本发明便于作业完成后松、培土作业头的收藏和维护,增加了本发明的实用性。通过对松土刀的结构设计,使得刀片将板结土壤一块块打碎,刀片受力较小,能延长刀片的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例中松、培土作业头的立体结构示意图一;
图2为本发明实施例中松、培土作业头的立体结构示意图二;
图3为本发明实施例松、培土作业头中位于行程换向阀一处的局部立体结构示意图;
图4为本发明实施例松、培土作业头中位于行程换向阀二处的局部立体结构示意图;
图5为本发明实施例中松、培土作业头地下避障原理的液压油路简图;
图6为本发明实施例安装到车体底盘上后处于展开状态时的立体结构示意图;
图7为本发明实施例安装到车体底盘上后处于收折状态时的立体结构示意图;
图8为本发明实施例中松土机构的立体结构示意图;
图9为本发明实施例中培土机构的立体结构示意图;
图10为本发明实施例中松、培土作业头进行正常作业及自动避让地面障碍物的避让作业时的过程原理示意图一;
图11为本发明实施例中松、培土作业头进行正常作业及自动避让地面障碍物的避让作业时的过程原理示意图二;
图12为本发明实施例中松、培土作业头进行正常作业及自动避让地面障碍物的避让作业时的过程原理示意图三;
图中:1.支撑臂,2.直臂,3.作业头基座,4.松土机构,5.培土机构,511.螺旋叶片轴,512.螺旋叶片,6.驱动马达,7.扭簧,8.避让杆,9.行程换向阀一,10.地面避障液压缸,11.驱动导杆一,12.地下避障液压缸,13.行程换向阀二,14.收折液压缸一,15.液压泵,16.避让杆铰接座,17.导向座一,18.滚轮,19.套筒,20.套筒连接杆,21.安装盒,22.导向座二,23.连接板,24.压簧连接板,25.压簧连接杆,26.复位压簧,27.驱动导杆二,28.螺母,29.调节螺母,30.手动换向阀一,31.手动换向阀二,32.车体底盘,33.收折液压缸二,34.动力输入轴,35.松土箱体,36.转轴,37.松土刀,371.刀盘,372.刀片,3721.刀片本体,3722.刀片斜切口,38.传动链轮,39.传动锥型齿轮一,40.传动锥型齿轮二,41.轴承座,42.地面障碍物。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明的技术方案做进一步详细的阐述。
实施例:如图1至图5所示,一种能自动避让障碍物的松、培土作业头,包括设置在车体底盘上的支撑臂1、铰接在支撑臂1上的直臂2、铰接在直臂2上的作业头基座3,在作业头基座3上固接有松土机构4、培土机构5和驱动马达6,驱动马达6用于给松土机构4和培土机构5提供转动动力;
所述松、培土作业头还包括地面避障机构和地下避障机构,地面避障机构包括:铰接在直臂2上的带有扭簧7的避让杆8和固接在直臂2上的行程换向阀一9,在直臂2和作业头基座3之间还设置有地面避障液压缸10,地面避障液压缸10的缸体铰接在直臂2上,其活塞杆与作业头基座3铰接,在地面避障液压缸10的活塞杆动作下,作业头基座3能以其与直臂2的铰接点为圆心在水平方向上来、回转动,行程换向阀一9的控制油口与地面避障液压缸10的油口连接;在避让杆8上还设置有驱动导杆一11,避让杆8位于松土机构4、培土机构5和行程换向阀一9的前方位置从而使得当遇到地面障碍物时,避让杆8能先于松土机构4、培土机构5和行程换向阀一9与地面障碍物相接触,通过避让杆8与地面障碍物相接触使得避让杆8转动同时扭簧7被扭转和通过避让杆8与地面障碍物分离后在扭簧7的回复力作用下避让杆8反向转动,从而使得避让杆上的驱动导杆一11能压紧行程换向阀一9的滚轮或松开对行程换向阀一9的滚轮的压紧来控制行程换向阀一9的动作,通过行程换向阀一9的动作控制地面避障液压缸10动作,通过地面避障液压缸10动作带动作业头基座上的松土机构4和培土机构5以作业头基座3与直臂2之间的铰接点为圆心在水平方向上来、回转动,从而实现了松土机构和培土机构在遇到地面障碍物时能自动避让地面障碍物的避让作业以及在无地面障碍物时松土机构和培土机构的正常作业;在本实施例中,行程换向阀一9采用二位四通换向阀,通过行程换向阀一9的两个工作位来控制地面避障液压缸10的活塞杆动作。
所述地下避障机构包括:固接在作业头基座3上的地下避障液压缸12和行程换向阀二13,在所述直臂2和支撑臂1之间还设置有收折液压缸一14,收折液压缸一14的缸体铰接在支撑臂1上,其活塞杆与直臂2铰接,在收折液压缸一14的活塞杆动作下,直臂2能以其与支撑臂1的铰接点为圆心朝上、下来回转动;驱动马达6与液压泵15连接,地下避障液压缸12采用能够自动复位的地下避障液压缸,所述地下避障液压缸12的一油口连接在驱动马达6与液压泵15之间的油路上,通过驱动马达6与液压泵15之间油路的油压变化(即松土机构的刀片或培土机构的刀片受到地下障碍物阻碍时,驱动马达与液压泵之间的油路油压与松土机构的刀片以及培土机构的刀片正常转动时,驱动马达与液压泵之间的油路油压的变化)来控制地下避障液压缸12的活塞杆动作;通过所述地下避障液压缸12的活塞杆动作,使得地下避障液压缸12的活塞杆压紧行程换向阀二13的滚轮或松开对行程换向阀二13的滚轮的压紧,从而通过所述地下避障液压缸12的活塞杆动作来控制行程换向阀二13的动作;所述行程换向阀二13的控制油口与收折液压缸一14的油口连接,通过所述行程换向阀二13的动作来控制收折液压缸一14的活塞杆动作;通过所述收折液压缸一14的活塞杆动作带动直臂2上的松土机构4和培土机构5以直臂2与支撑臂1之间的铰接点为圆心上、下转动,从而实现了松土机构4和培土机构5在遇到地下障碍物时能自动避让地下障碍物的避让作业以及在无地下障碍物时松土机构和培土机构的正常作业。液压泵15和油箱可设置在车体底盘上,驱动马达6的一油口与液压泵15连接,其另外一油口连接到油箱。在本实施例中,行程换向阀二13也采用二位四通换向阀,通过行程换向阀二13的两个工作位来控制地下避障液压缸的活塞杆动作。
如图1和图3所示,在直臂2上焊接有避让杆铰接座16,避让杆8的一端铰接在避让杆铰接座16上,扭簧7设置在避让杆8的一端与避让杆铰接座16之间;驱动导杆一11设置在避让杆8上且靠近避让杆8与避让杆铰接座16的铰接点处,在直臂2上还焊接有导向座一17,驱动导杆一11的一端设置在避让杆8上,其另外一端穿过导向座一17与行程换向阀一9的滚轮18相接触。在本实施例中,为了使驱动导杆一11设置在避让杆8上,在避让杆8的底部固接有向下的拨杆(图中未示出),在驱动导杆一11的一端顶部上开有与拨杆相配合的凹槽(图中未示出),通过拨杆卡合在凹槽中,从而将避让杆8与驱动导杆一11配合连接起来。由于作业时,车体带动避让杆8是朝地面障碍物方向移动,当地面障碍物与避让杆8相接触时,会使得避让杆8以其一端与避让杆铰接座16的铰接点为圆心朝与车体移动方向相反的方向转动同时扭簧7被扭转,在避让杆8的带动下,驱动导杆一11就会沿导向座一17朝行程换向阀一9伸出,将行程换向阀一的滚轮18压紧控制行程换向阀一9动作;当地面障碍物与避让杆8分离开来时,在扭簧7的回复力作用下,会使得避让杆8以其一端与避让杆铰接座16的铰接点为圆心朝与车体移动方向一致的方向转动,在避让杆8的带动下,驱动导杆一11就会沿导向座一17缩回,松开对行程换向阀一的滚轮18的压紧控制行程换向阀一9再次动作。这样,上述结构使得本实施例能通过避让杆的转动对行程换向阀一进行灵活的控制,从而实现了遇到地面障碍物时的避让作业和无地面障碍物时的正常作业。
在所述避让杆8的一端上还套接有套筒19,在所述套筒19的侧部上固接有套筒连接杆20,套筒19与套筒连接杆20之间形成T型状;避让杆铰接座16为带有两叉边的叉座,通过将套筒连接杆20插入与避让杆铰接座16的两叉边中且将套筒连接杆20与避让杆铰接座16的两叉边铰接,从而将避让杆8的一端铰接在避让杆铰接座16上,所述扭簧7设置在避让杆铰接座16与套筒19之间。避让杆8的一端与套筒19套接时,是先将避让杆8的一端穿过套筒19后,再通过螺钉将套筒19与避让杆8的一端连接起来的,当需要更换避让杆8时,只要将螺钉拧出,将避让杆8从套筒19中抽出更换即可,简单便捷。套筒连接杆20与避让杆铰接座16的两叉边铰接时,可以将套筒连接杆20设置成销杆,直接通过销铰接,也可以在避让杆铰接座16的两叉边上设置轴承,通过轴承与套筒连接杆20相配合来使得套筒连接杆20与避让杆铰接座16的两叉边铰接。
与行程换向阀一的滚轮18相接触的驱动导杆一11的另外一端设置为斜面,通过驱动导杆一11另外一端的斜面与行程换向阀一的滚轮18相接触。这样,使得避让杆与行程换向阀一之间的配合更加可靠。
所述避让杆8的一端为直管,其另外一端为斜管。在避障作业过程中,地面障碍物会与避让杆的斜管相接触,这样,当避让杆的斜管与地面障碍物相接触且其相对滑动时,其相互之间能平滑受力,尽可能减小了接触时,地面障碍物对避让杆的损伤,提高了避让杆的使用寿命。
如图1、图2和图4所示,在所述作业头基座3的顶部上还固接有安装盒21,所述地下避障液压缸12和行程换向阀二13固接在作业头基座3的顶部上且位于安装盒21内,在所述安装盒21的内部且位于安装盒21的一侧边上固接有导向座二22,在所述地下避障液压缸12的活塞杆上固接有连接板23,地下避障液压缸12的活塞杆穿过连接板23且连接板23固接在地下避障液压缸12的活塞杆上,在所述安装盒21的内部且位于安装盒21的另外一侧边上固接有压簧连接板24,在压簧连接板24上设置有压簧连接杆25,在压簧连接杆25和穿过连接板的地下避障液压缸12的活塞杆之间设置有复位压簧26,即复位压簧26的一端套接在穿过连接板的地下避障液压缸12的活塞杆上,其另外一端套接在压簧连接杆25上,在所述连接板23上还设置有驱动导杆二27,所述驱动导杆二27的一端与连接板23连接,其另外一端穿过导向座二22与行程换向阀二13的滚轮18相接触,通过地下避障液压缸12的活塞杆的动作能带动驱动导杆二27沿导向座二22来、回移动,从而利用驱动导杆二27将行程换向阀二13的滚轮18压紧或松开对行程换向阀二13的滚轮18的压紧以对行程换向阀二13进行控制,上述结构使得本实施例能通过地下避障液压缸对行程换向阀二进行灵活的控制,从而实现了避让作业和正常作业。作业头基座3为框架结构,松土结构4、培土机构5和驱动马达6均设置在作业头基座3的侧部上。驱动导杆二27位于地下避障液压缸12的活塞杆旁边的位置且驱动导杆二27与地下避障液压缸12的活塞杆处于相互平行的状态;地下避障液压缸12的活塞杆为圆凸台状,在所述地下避障液压缸12的活塞杆上设置有螺纹,地下避障液压缸12的活塞杆穿过连接板23后通过螺母28将连接板23锁紧在地下避障液压缸12的活塞杆上。当正常工作时,直臂2处于垂直状态,使得设置在直臂2上的松土机构4和培土机构5能对土壤进行正常作业。在这里,需要说明的是,地下避障液压缸12也可以直接采用弹簧复位油缸,如果采用弹簧复位油缸,则直接将连接板设置在弹簧复位油缸的活塞杆上即可,复位时是利用弹簧复位油缸内部的弹簧进行复位的,而不需要再在安装盒内设置压簧连接板24、压簧连接杆25和复位压簧26,即不需要利用复位压簧26来进行复位。
所述压簧连接杆25采用螺杆,在压簧连接杆25上还设置有调节螺母29,复位压簧26的另外一端套接在压簧连接杆25上且复位压簧26的另外一端与调节螺母29相接触。在不同的工作状况中,驱动马达与液压泵之间的油路的油压的大小是不同的,转动调节螺母29能够轴向挤压复位压簧26或松开对复位压簧26的挤压,从而利用调节螺母29能够调整复位压簧26的压力大小,使得本实施例中的避障液压缸活塞杆的回复力能够根据实际工作状况中驱动马达与液压泵之间的油路的油压来调节,实用性。
与行程换向阀二13的滚轮相接触的驱动导杆二27另外一端设置为斜面,通过驱动导杆二27另外一端的斜面与行程换向阀二13的滚轮相接触。这样,使得地下避障液压缸与行程换向阀二之间的配合更加可靠。
如图5、图6和图7所示,所述松、培土作业头还包括在手动换向阀一30和手动换向阀二31,手动换向阀一30设置在行程换向阀二13与收折液压缸一14相连接的油路上,通过手动换向阀一30动作能控制行程换向阀二13与收折液压缸一14相连接的油路的断、通状态,手动换向阀二31的控制油口与收折液压缸一14的油口连接;当手动换向阀一30控制行程换向阀二13与收折液压缸一14相连接的油路处于通路状态时,手动换向阀二31动作使得行程换向阀二13与收折液压缸一14之间的油路处于断开状态,当手动换向阀一30控制行程换向阀二13与收折液压缸一14相连接的油路处于断开状态时,通过手动换向阀二31动作使得手动换向阀二31与收折液压缸一14之间的油路处于通路状态,从而通过手动换向阀二31控制收折液压缸一14的动作。手动换向阀一30采用两位四通换向阀,连接在行程换向阀二13与收折液压缸一14之间的两条油路上,当控制手动换向阀一30至左边工作位置时,行程换向阀二13与收折液压缸一14之间的油路处于断开状态,此时,行程换向阀二13处于不工作的状态;手动换向阀二31采用三位四通换向阀,当行程换向阀二31处于不工作的状态时,通过控制手动换向阀二31处于最左边或最右边的工作位,从而通过手动换向阀二31来控制收折液压缸一14的活塞杆动作。当控制手动换向阀一30至右边工作位置时,行程换向阀二13与收折液压缸一14之间的油路处于通路状态,此时,行程换向阀二13处于工作状态;当行程换向阀二13处于工作状态时,控制手动换向阀二31处于最中间的工作位,从而断开手动换向阀二31与收折液压缸一14之间的油路,此时手动换向阀二31处于不工作的状态。
所述支撑臂1铰接在车体底盘32上,在车体底盘32和支撑臂1之间还铰接有收折液压缸二33,收折液压缸二33的缸体铰接在车体底盘32上,其活塞杆与支撑臂1铰接,在收折液压缸二33的活塞杆的动作下,支撑臂1能以其与车体底盘32之间的铰接点为圆心朝上、下来回转动。在本实施例中,支撑臂1为T型臂,其一端头与直臂2铰接,其另外一端与收折液压缸二33的活塞杆铰接,其第三个端头与车体底盘32铰接。
在刚开始作业时,先控制收折液压缸二33的活塞杆伸出,控制手动换向阀一30至左边工作位置从而使得手动换向阀二31能单独控制收折液压缸一14的动作,再通过手动换向阀二31控制收折液压缸一14的活塞杆伸出,带动直臂2与松土机构4和培土机构5一起朝下转动,直至松土机构4和培土机构5能与土壤接触进行松、培土作业,从而将松土机构4和培土机构5展开,展开后再控制手动换向阀一30至右边工作位置,并将手动换向阀二31移至中间工作位置,使得行程换向阀二13处于工作状态,然后进行作业,此时直臂2处于垂直状态;当作业完成后,先控制手动换向阀一30至左边工作位置从而使得手动换向阀二31能单独控制折液压缸一的动作,再通过手动换向阀二31控制折液压缸一14的活塞杆回缩,带动直臂2与松土机构4和培土机构5一起朝上转动,再控制收折液压缸二14的活塞杆回缩,从而将松土机构4和培土机构5收折起来。因此,本实施例能方便快捷的来完成松土机构和培土机构的展开和收折,进一步提高了松、培土作业的效率以及使得本实施例便于作业完成后松、培土作业头的收藏和维护,增加了本实施例的实用性。另外,通过手动换向阀一来切换行程换向阀二的工作状态,能够保证本实施例既能在作业开始前和作业完成后手动实现松土机构和培土机构的展开和收折,又能在作业过程中实现松土机构和培土机构的避让作业和正常作业。
如图2、图8和图9所示,在所述驱动马达6的输出轴上设置有链轮一和链轮二(图中未示出),在松土机构的动力输入轴34上和培土机构的动力输入轴34上均设置有动力输入链轮(图中未示出),将链轮一和松土机构动力输入轴34上的动力输入链轮通过链条一传动连接以及将链轮二和培土机构动力输入轴34上的动力输入链轮通过链条二传动连接,从而使得驱动马达能同时给松土机构和培土机构提供转动动力。利用上述结构对松土机构和培土机构提供转动动力,能保证松土机构和培土机构的同步性。
所述松土机构4包括设置在作业头基座3上的松土箱体35和多个带有转轴36的松土刀37;多个带有转轴的松土刀37转动设置在松土箱体35的底部上且多个松土刀的转轴36伸入到松土箱体35的内部中,在伸入到松土箱体内部中的多个松土刀的转轴36上均设置有传动链轮38,多个松土刀37之间通过链条(图中未示出)与传动链轮38相配合传动连接起来;在其中的一个松土刀伸入到松土箱体内部中的转轴36上还设置有传动锥型齿轮一39,所述松土机构的动力输入轴34转动设置在松土箱体35的侧部上且松土机构的动力输入轴34伸入到松土箱体35的内部中,松土机构的动力输入链轮设置在外露于松土箱体的动力输入轴34一端上,在伸入到松土箱体内部中的松土机构的动力输入轴34一端上还设置有传动锥型齿轮二40,通过传动锥型齿轮一39和传动锥型齿轮二40相啮合配合从而通过驱动马达6带动多个松土刀37转动。在本实施例中,松土刀37共设置有三个,其沿松土箱体35长度方向分布在松土箱体35的底部上,为了保证多个松土刀37的同步转动,在每个松土刀的转轴36上均设置有多个传动链轮38。
每个所述松土刀37均包括刀盘371和设置在刀盘371的下表面上的多个刀片372;所述多个刀片372沿周向依次垂直分布在刀盘371的下表面上,转轴36固接在刀盘371的上表面上且位于刀盘371的中心轴线位置。当松土刀整体移动时,刀片的作用和铣床上的铣刀类似,将板结的土壤铣成碎块,达到松土的目的。上述松土刀结构的设计使得刀片将板结土壤一块块打碎,所以刀片受力较小,能延长刀片的使用寿命。
所述刀片372包括刀片本体3721和设置在所述刀片本体3721上的刀片斜切口3722;每个所述松土刀上的多个刀片的刀片斜切口3722均是沿顺时针或沿逆时针方向分布设置的,这样设置进一步增加了松土效果。
所述培土机构5包括螺旋叶片轴511和设置在螺旋叶片轴511上的螺旋叶片512;螺旋叶片轴511的一端通过轴承座41转动连接在作业头基座3上,所述培土机构的动力输入轴34沿轴线通过销钉固接在螺旋叶片轴511的一端上且培土机构的动力输入轴34穿过轴承座41,培土机构的动力输入链轮(图中未示出)固接在穿过轴承座41的培土机构的动力输入轴34一端上。当车体带动松土机构和培土机构整体向前移动时,螺旋叶片可以将已经被松土机构打松的土壤进行输送,完成培土作业。
本发明还公开一种作业方法,所述作业方法是在松、培土作业头中将松土机构和培土机构设置在直臂上,再将直臂铰接在车体底盘上的支撑臂上,然后在松、培土作业头中增设地面避障机构和地下避障机构来对松土机构和培土机构的转动方向进行控制从而实现避障作业和正常作业的。
如图1至图3以及图10至图12所示,松土机构和培土机构在遇到地面障碍物时能自动避让地面障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业的具体步骤为:
1)、当正常作业时,控制驱动马达6带动松土机构4和培土机构5开始工作,车体通过支撑臂1和直臂2带动松土机构4、培土机构5和避让杆8沿直线朝地面障碍物42的方向行进(如图10中A箭头所示方向),在行进的过程中,利用松土机构4和培土机构5对土壤进行作业;
2)、在行进的过程中,当避让杆8碰撞到地面障碍物42时,避让杆8在地面障碍物42的阻碍作用力下以其与直臂2的铰接点为圆心朝与车体行进方向相反的方向转动(即朝图11中B箭头方向)同时扭簧7被扭转,通过避让杆8的转动能带动驱动导杆一11压紧行程换向阀一9的滚轮从而控制行程换向阀一9的动作,通过行程换向阀一9的动作能带动地面避障液压缸10的活塞杆回缩,从而能带动设置在作业头基座3上的松土机构4和培土机构5与作业头基座3一起朝与车体行进方向相反的方向转动避开地面障碍物42;
3)、当地面障碍物42与避让杆8分离开来后,在扭簧7的回复力作用下,避让杆8反向转动,通过避让杆8的反向转动能带动驱动导杆一11松开对行程换向阀一9的滚轮的压紧从而控制行程换向阀一9再次动作,通过行程换向阀一9的再次动作能带动地面避障液压缸10的活塞杆伸出,从而能带动设置在作业头基座3上的松土机构4和培土机构5与作业头基座3一起反向转动回到原位继续进行正常作业;
当完成第3)步骤后,转到执行第1)步骤,直到完成整个松、培土作业;
如图1、图2和图4所示,松土机构和培土机构在遇到地下障碍物时能自动避让地下障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业的具体步骤为:
a、当正常作业时,车体依次通过支撑臂1和直臂2带动松土机构4和培土机构5沿直线朝地下障碍物的方向行进,在行进的过程中,利用松土机构4和培土机构5对土壤进行作业;
b、在行进的过程中,当松土机构4或培土机构5碰撞到地下障碍物使得松土机构4或培土机构5的转动受阻时,驱动马达6与液压泵15之间油路的油压升高,从而使得地下避障液压缸12的活塞杆伸出同时复位压簧26被压缩,通过地下避障液压缸12的活塞杆伸出压紧行程换向阀二13的滚轮从而控制行程换向阀二13动作,通过行程换向阀二13动作控制收折液压缸一14的活塞杆回缩,通过收折液压缸一14的活塞杆回缩带动直臂2以其与支撑臂1之间的铰接点为圆心朝上转动,从而带动设置在直臂2上的松土机构4和培土机构5与地下障碍物分离开来;
c、松土机构4和培土机构5与地下障碍物分离开来后,由于松土机构4或培土机构5受到的转动阻碍消失,驱动马达6与液压泵15之间油路的油压下降恢复到原状态,从而在复位压簧26的回复力作用下,使得地下避障液压缸12的活塞杆回缩,通过地下避障液压缸12的活塞杆回缩松开对行程换向阀二13的滚轮的压紧从而控制行程换向阀二13再次动作,通过行程换向阀二13再次动作控制收折液压缸一14的活塞杆伸出,通过收折液压缸一14的活塞杆伸出带动直臂2以其与支撑臂1之间的铰接点为圆心朝下转动,使得设置在直臂2上的松土机构4和培土机构5回到正常作业时的原位继续进行正常作业;
当完成第c步骤后,转到执行第a步骤,直到完成整个松、培土作业。
综上,本发明是通过将松、培土作业头中的松土机构和培土机构设置成能够转动的结构,通过增设的地面避障机构和地下避障机构来对松土机构和培土机构的转动方向进行控制从而实现避障作业和正常作业的,因此,本发明既能在无障碍物时正常作业又能在遇到地面障碍物和地下障碍物时,自动避让这些障碍物,保证了松、培土作业的连续性,节省了松、培土作业的时间,提高了松、培土作业的效率。通过设置驱动导杆一和驱动导杆二,能够对行程换向阀一和行程换向阀二进行灵活的控制,从而使得本发明能顺利的实现避障作业和正常作业。通过设置动换向阀一、手动换向阀二、收折液压缸一和收折液压缸二使得本发明能方便快捷的来完成松土机构和培土机构的展开和收折,进一步提高了松、培土作业的效率以及使得本发明便于作业完成后松、培土作业头的收藏和维护,增加了本发明的实用性。通过对松土刀的结构设计,使得刀片将板结土壤一块块打碎,刀片受力较小,能延长刀片的使用寿命。
以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化或变换,因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围,本发明的保护范围应该由各权利要求限定。
Claims (10)
1.一种能自动避让障碍物的松、培土作业头,其特征在于:包括设置在车体底盘上的支撑臂、铰接在支撑臂上的直臂、铰接在直臂上的作业头基座,在作业头基座上固接有松土机构、培土机构和驱动马达,驱动马达用于给松土机构和培土机构提供转动动力;
所述松、培土作业头还包括地面避障机构和地下避障机构,地面避障机构包括:铰接在直臂上的带有扭簧的避让杆和固接在直臂上的行程换向阀一,在直臂和作业头基座之间还设置有地面避障液压缸,在地面避障液压缸的活塞杆动作下,作业头基座能以其与直臂的铰接点为圆心在水平方向上来、回转动,行程换向阀一的控制油口与地面避障液压缸的油口连接;在避让杆上还设置有驱动导杆一,避让杆位于松土机构、培土机构和行程换向阀一的前方位置从而使得当遇到地面障碍物时,避让杆能先于松土机构、培土机构和行程换向阀一与地面障碍物相接触,通过避让杆与地面障碍物相接触使得避让杆转动同时扭簧被扭转和通过避让杆与地面障碍物分离后在扭簧的回复力作用下避让杆反向转动,从而使得避让杆上的驱动导杆一能压紧行程换向阀一的滚轮或松开对行程换向阀一的滚轮的压紧来控制行程换向阀一的动作,通过行程换向阀一的动作控制地面避障液压缸动作,通过地面避障液压缸动作带动作业头基座上的松土机构和培土机构以作业头基座与直臂之间的铰接点为圆心在水平方向上来、回转动,从而实现了松土机构和培土机构在遇到地面障碍物时能自动避让地面障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业;
所述地下避障机构包括:固接在作业头基座上的地下避障液压缸和行程换向阀二,在所述直臂和支撑臂之间还设置有收折液压缸一,在收折液压缸一的活塞杆动作下,直臂能以其与支撑臂的铰接点为圆心朝上、下来回转动;驱动马达与液压泵连接,地下避障液压缸采用能够自动复位的地下避障液压缸,所述地下避障液压缸的一油口连接在驱动马达与液压泵之间的油路上,通过驱动马达与液压泵之间油路的油压变化来控制地下避障液压缸的活塞杆动作;通过所述地下避障液压缸的活塞杆动作,使得地下避障液压缸的活塞杆压紧行程换向阀二的滚轮或松开对行程换向阀二的滚轮的压紧,从而通过所述地下避障液压缸的活塞杆动作来控制行程换向阀二的动作;所述行程换向阀二的控制油口与收折液压缸一的油口连接,通过所述行程换向阀二的动作来控制收折液压缸一的活塞杆动作;通过所述收折液压缸一的活塞杆动作带动直臂上的松土机构和培土机构以直臂与支撑臂之间的铰接点为圆心上、下转动,从而实现了松土机构和培土机构在遇到地下障碍物时能自动避让地下障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业。
2.根据权利要求1所述的松、培土作业头,其特征在于:在直臂上设置有避让杆铰接座,避让杆的一端铰接在避让杆铰接座上,扭簧设置在避让杆的一端与避让杆铰接座之间;在直臂上还设置有导向座一,驱动导杆一的一端设置在避让杆上,其另外一端穿过导向座一与行程换向阀一的滚轮相接触。
3.根据权利要求2所述的松、培土作业头,其特征在于:所述避让杆的一端为直管,其另外一端为斜管。
4.根据权利要求1所述的松、培土作业头,其特征在于:在所述作业头基座上还设置有安装盒,所述地下避障液压缸和行程换向阀二设置在作业头基座上且位于安装盒内,在所述安装盒的内部且位于安装盒的一侧边上设置有导向座二,在所述地下避障液压缸的活塞杆上设置有连接板,地下避障液压缸的活塞杆穿过连接板且连接板固接在地下避障液压缸的活塞杆上,在所述安装盒的内部且位于安装盒的另外一侧边上固接有压簧连接板,在压簧连接板上设置有压簧连接杆,在压簧连接杆和穿过连接板的地下避障液压缸的活塞杆之间设置有复位压簧,即复位压簧的一端套接在穿过连接板的地下避障液压缸的活塞杆上,其另外一端套接在压簧连接杆上,在所述连接板上还设置有驱动导杆二,所述驱动导杆二的一端与连接板连接,其另外一端穿过导向座二与行程换向阀二的滚轮相接触,通过地下避障液压缸的活塞杆的动作能带动驱动导杆二沿导向座二来、回移动,从而利用驱动导杆二将行程换向阀二的滚轮压紧或松开对行程换向阀二的滚轮的压紧以对行程换向阀二进行控制。
5.根据权利要求4所述的松、培土作业头,其特征在于:所述压簧连接杆采用螺杆,在压簧连接杆上还设置有调节螺母,复位压簧的另外一端套接在压簧连接杆上且复位压簧的另外一端与调节螺母相接触。
6.根据权利要求1所述的松、培土作业头,其特征在于:在所述驱动马达的输出轴上设置有链轮一和链轮二,在松土机构的动力输入轴上和培土机构的动力输入轴上均设置有动力输入链轮,将链轮一和松土机构动力输入轴上的动力输入链轮通过链条一传动连接以及将链轮二和培土机构动力输入轴上的动力输入链轮通过链条二传动连接,从而使得驱动马达能同时给松土机构和培土机构提供转动动力。
7.根据权利要求1至6中任意一项权利要求所述的松、培土作业头,其特征在于:所述松、培土作业头还包括在手动换向阀一和手动换向阀二,手动换向阀一设置在行程换向阀二与收折液压缸一相连接的油路上,通过手动换向阀一动作能控制行程换向阀二与收折液压缸一相连接的油路的断、通状态,手动换向阀二的控制油口与与收折液压缸一的油口连接;当手动换向阀一控制行程换向阀二与收折液压缸一相连接的油路处于通路状态时,手动换向阀二动作使得手动换向阀二与收折液压缸一之间的油路处于断开状态,当手动换向阀一控制行程换向阀二与收折液压缸一相连接的油路处于断开状态时,通过手动换向阀二动作使得手动换向阀二与收折液压缸一之间的油路处于通路状态,从而通过手动换向阀二控制收折液压缸一的动作。
8.根据权利要求7所述的松、培土作业头,其特征在于:所述支撑臂铰接在车体底盘上,在车体底盘上还铰接有收折液压缸二,在车体底盘和支撑臂之间还铰接有收折液压缸二,在收折液压缸二的活塞杆的动作下,支撑臂能以其与车体底盘之间的铰接点为圆心朝上、下来回转动。
9.一种作业方法,其特征在于:所述作业方法是在松、培土作业头中将松土机构和培土机构设置在直臂上,再将直臂铰接在车体底盘上的支撑臂上,然后在松、培土作业头中增设地面避障机构和地下避障机构来对松土机构和培土机构的转动方向进行控制从而实现避障作业和正常作业的;
所述地面避障机构包括:铰接在直臂上的带有扭簧的避让杆和固接在直臂上的行程换向阀一,在直臂和作业头基座之间还设置有地面避障液压缸,在地面避障液压缸的活塞杆动作下,作业头基座能以其与直臂的铰接点为圆心在水平方向上来、回转动,行程换向阀一的控制油口与地面避障液压缸的油口连接;在避让杆上还设置有驱动导杆一,避让杆位于松土机构、培土机构和行程换向阀一的前方位置从而使得当遇到地面障碍物时,避让杆能先于松土机构、培土机构和行程换向阀一与地面障碍物相接触,通过避让杆与地面障碍物相接触使得避让杆转动同时扭簧被扭转和通过避让杆与地面障碍物分离后在扭簧的回复力作用下避让杆反向转动,从而使得避让杆上的驱动导杆一能压紧行程换向阀一的滚轮或松开对行程换向阀一的滚轮的压紧来控制行程换向阀一的动作,通过行程换向阀一的动作控制地面避障液压缸动作,通过地面避障液压缸动作带动作业头基座上的松土机构和培土机构以作业头基座与连接臂之间的铰接点为圆心在水平方向上来、回转动,从而实现了松土机构和培土机构在遇到地面障碍物时能自动避让地面障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业;
所述地下避障机构包括:固接在作业头基座上的地下避障液压缸和行程换向阀二,在所述直臂和支撑臂之间还设置有收折液压缸一,在收折液压缸一的活塞杆动作下,直臂能以其与支撑臂的铰接点为圆心朝上、下来回转动;驱动马达与液压泵连接,地下避障液压缸采用能够自动复位的地下避障液压缸,所述地下避障液压缸的一油口连接在驱动马达与液压泵之间的油路上,通过驱动马达与液压泵之间油路的油压变化来控制地下避障液压缸的活塞杆动作;通过所述地下避障液压缸的活塞杆动作,使得地下避障液压缸的活塞杆压紧行程换向阀二的滚轮或松开对行程换向阀二的滚轮的压紧,从而通过所述地下避障液压缸的活塞杆动作来控制行程换向阀二的动作;所述行程换向阀二的控制油口与收折液压缸一的油口连接,通过所述行程换向阀二的动作来控制收折液压缸一的活塞杆动作;通过所述收折液压缸一的活塞杆动作带动直臂上的松土机构和培土机构以直臂与支撑臂之间的铰接点为圆心上、下转动,从而实现了松土机构和培土机构在遇到地下障碍物时能自动避让地下障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业。
10.根据权利要求9所述的作业方法,其特征在于:在所述作业头基座上还设置有安装盒,所述地下避障液压缸和行程换向阀二设置在作业头基座上且位于安装盒内,在所述安装盒的内部且位于安装盒的一侧边上设置有导向座二,在所述地下避障液压缸的活塞杆上设置有连接板,地下避障液压缸的活塞杆穿过连接板且连接板固接在地下避障液压缸的活塞杆上,在所述安装盒的内部且位于安装盒的另外一侧边上固接有压簧连接板,在压簧连接板上设置有压簧连接杆,在压簧连接杆和穿过连接板的地下避障液压缸的活塞杆之间设置有复位压簧,即复位压簧的一端套接在穿过连接板的地下避障液压缸的活塞杆上,其另外一端套接在压簧连接杆上,在所述连接板上还设置有驱动导杆二,所述驱动导杆二的一端与连接板连接,其另外一端穿过导向座二与行程换向阀二的滚轮相接触,通过地下避障液压缸的活塞杆的动作能带动驱动导杆二沿导向座二来、回移动,从而利用驱动导杆二将行程换向阀二的滚轮压紧或松开对行程换向阀二的滚轮的压紧以对行程换向阀二进行控制;
松土机构和培土机构在遇到地面障碍物时能自动避让地面障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业的具体步骤为:
1)、当正常作业时,车体通过依次通过支撑臂和直臂带动松土机构、培土机构和避让杆沿直线朝地面障碍物的方向行进,在行进的过程中,利用松土机构和培土机构对土壤进行作业;
2)、在行进的过程中,当避让杆碰撞到地面障碍物时,避让杆在地面障碍物的阻碍作用力下以其与直臂的铰接点为圆心朝与车体行进方向相反的方向转动同时扭簧被扭转,通过避让杆的转动能带动驱动导杆一压紧行程换向阀一的滚轮从而控制行程换向阀一的动作,通过行程换向阀一的动作能带动地面避障液压缸的活塞杆回缩,从而能带动设置在作业头基座上的松土机构和培土机构与作业头基座一起朝与车体行进方向相反的方向转动避开地面障碍物;
3)、当地面障碍物与避让杆分离开来后,在扭簧的回复力作用下,避让杆反向转动,通过避让杆的反向转动能带动驱动导杆一松开对行程换向阀一的滚轮的压紧从而控制行程换向阀一再次动作,通过行程换向阀一的再次动作能带动地面避障液压缸的活塞杆伸出,从而能带动设置在作业头基座上的松土机构和培土机构与作业头基座一起反向转动回到原位继续进行正常作业;
当完成第3)步骤后,转到执行第1)步骤,直到完成整个松、培土作业;
松土机构和培土机构在遇到地下障碍物时能自动避让地下障碍物的避让作业以及松土机构和培土机构的正常作业的具体步骤为:
a、当正常作业时,车体依次通过支撑臂和直臂带动松土机构和培土机构沿直线朝地下障碍物的方向行进,在行进的过程中,利用松土机构和培土机构对土壤进行作业;
b、在行进的过程中,当松土机构或培土机构碰撞到地下障碍物使得松土机构或培土机构的转动受阻时,驱动马达与液压泵之间油路的油压升高,从而使得地下避障液压缸的活塞杆伸出同时复位压簧被压缩,通过地下避障液压缸的活塞杆伸出压紧行程换向阀二的滚轮从而控制行程换向阀二动作,通过行程换向阀二动作控制收折液压缸一的活塞杆回缩,通过收折液压缸一的活塞杆回缩带动直臂以其与支撑臂之间的铰接点为圆心朝上转动,从而带动设置在直臂上的松土机构和培土机构与地下障碍物分离开来;
c、松土机构和培土机构与地下障碍物分离开来后,由于松土机构或培土机构受到的转动阻碍消失,驱动马达与液压泵之间油路的油压下降恢复到原状态,从而在复位压簧的回复力作用下,使得地下避障液压缸的活塞杆回缩,通过地下避障液压缸的活塞杆回缩松开对行程换向阀二的滚轮的压紧从而控制行程换向阀二再次动作,通过行程换向阀二再次动作控制收折液压缸一的活塞杆伸出,通过收折液压缸一的活塞杆伸出带动直臂以其与支撑臂之间的铰接点为圆心朝下转动,使得设置在直臂上的松土机构和培土机构回到正常作业时的原位继续进行正常作业;
当完成第c步骤后,转到执行第a步骤,直到完成整个松、培土作业。
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