CN105570241A - 一种动态调控限深装置 - Google Patents

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田昆鹏
张彬
李显旺
王锦国
黄继承
沈成
周杨
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Abstract

本发明涉及一种动态调控限深装置，属于农业机械技术领域。该装置包括缸体（2-1）固定在机架（1）上的双作用液压缸（2），所述缸体的下部延伸出水平连架杆（3），所述连架杆的外端与连杆（4）的一端铰接，所述连杆的另一端与支撑杆（5）的上端铰接，所述支撑杆的下端与限深轮（6）的轮轴铰接，所述支撑杆的上部延伸出与双作用液压缸活塞杆（2-2）下端铰接的支撑臂；所述双作用液压缸的上下腔体分别通过换向阀与液压源连通。本装置可以在机具行进过程中进行调控，避免了限深轮对活塞杆直接传力，不仅调控时动作可靠，而且调好之后十分稳定。

Description

一种动态调控限深装置
技术领域
本发明涉及一种动态调控限深装置，尤其是一种通过液压系统控制、深度可自动调节的限深轮装置，属于农业机械技术领域。
背景技术
限深轮装置是旋耕机、起垄机、播种机、施肥机、土下果实收获机等诸多农机具上重要的工作部件，用于根据土地情况和农艺要求调控入土部件的入土深度。
据申请人了解，现有农机具上配备的限深轮装置多为销孔配合或螺旋丝杠传动的机构形式。销孔配合式通过销轴与限深轮活动套上不同高度的销孔配合，实现限深轮深度的调节；螺旋丝杠传动则靠人手旋转螺纹丝杠配合的操作手柄实现限深轮的升降。
上述现有限深轮装置不但只能静态调节——即必须停机，而无法在机具行进中实时调节，十分不方便，且稳定性欠佳，结果不仅降低了配套整机的工作效率低，而且还影响作业质量，无法适应现代农机自动化和智能化调控的需求。
发明内容
本发明的首要目的在于：针对上述技术存在的缺点，提出一种可以在机具行进过程中调控、并且稳定可靠的动态调控限深装置。
本发明进一步的目的在于：提出一种可以在机具行进过程中自动调控的动态调控限深装置。
为了达到以上首要目的，本发明动态调控限深装置的基本技术方案为：包括缸体（2-1）固定在机架（1）上的双作用液压缸（2），所述缸体的下部延伸出水平连架杆（3），所述连架杆的外端与连杆（4）的一端铰接，所述连杆的另一端与支撑杆（5）的上端铰接，所述支撑杆的下端与限深轮（6）的轮轴铰接，所述支撑杆的上部延伸出与双作用液压缸活塞杆（2-2）下端铰接的支撑臂；所述双作用液压缸的上下腔体分别通过换向阀与液压源连通。
工作时，即使在机具行进过程中，也可通过控制换向阀改变双作用液压缸的工作状态：当其上腔进液时，活塞杆下降，从而通过连杆和支撑杆的随动驱使限深轮下移，以减小农机具入土工作部件入土深度；而当其下腔进液时，活塞杆上升，从而通过连杆和支撑杆的随动驱使限深轮抬升，以加大农机具入土工作部件入土深度；当其上下腔封闭时，活塞杆不动，从而保持调好的限深位置。由于相互铰接的连架杆、连杆和支撑杆构成了合理的三角形支撑机构不仅调控时动作可靠，而且十分稳定。
为了达到进一步的目的，本发明还包括安置在机架上的测距超声波传感器（13）和控制电路，所述换向阀为电磁换向阀；所述测距超声波传感器的信号输出端接所述控制电路的测距信号输入端，所述控制电路的控制输出端接所述电磁换向阀的受控端。这样，控制电路根据实时测探的测距值与预先或随时设置的限深值比较运算，自动控制电磁换向阀，按需实现双作用液压缸驱使限深轮的升降调整。
进一步，所述双作用液压缸的活塞杆垂直朝下，所述限深轮的轮轴始终偏离活塞杆的轴向且位于远离连架杆的一侧。
进一步，所述双作用液压缸的上下腔体分别通过三位四通换向阀与作为液压源的液压泵连通，所述液压泵的进油口接油箱，所述液压泵的出油口与换向阀之间连接有旁路溢流阀。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例一的系统构成示意图。
图2为本发明实施例二的系统构成示意图。
图3为图2实施例的控制电路框图。
附图标记说明：1.机架；2.液压缸；2-1.液压缸缸体；2-2.活塞杆；3.连架杆；4.连杆；5.支撑杆；6.限深轮；7.油箱；8.液压泵；9.溢流阀；10.三位四通手动换向阀；11.三位四通电磁换向阀；12.控制电路；A.限深轮总成；B.液压系统。
具体实施方式
实施例一
本实施例的动态调控限深装置如图1所示，由液压系统B驱动的限深轮总成A组成。配套农机具的机架1上固定双作用液压缸2的缸体2-1，该双作用液压缸2的活塞杆2-2垂直朝下，缸体2-1的下部延伸出与之固连的水平连架杆3。连架杆3的外端与连杆4的上端铰接，连杆4的下端与支撑杆5的上端铰接，支撑杆5的下端与限深轮6的轮轴铰接，支撑杆5的上部延伸出与双作用液压缸活塞杆2-2下端铰接的支撑臂5-1，从而构成了铰接三角形支撑机构。理论计算和试验分析均表明，与将活塞杆下端直接连接限深轮轮轴的设计相比，本实施例的铰接三角形支撑机构的可靠性和稳定性显著提高。此外，本实施例限深轮的轮轴始终偏离活塞杆2-2的轴向且位于远离连架杆3的一侧，即使当三角形支撑机构处于连杆4与支撑杆5共线的极限位置亦如此。这种合理的偏置三角形支撑机构，避免了限深轮对活塞杆直接传力，因此支撑的稳定可靠进一步增强，且具有一定的避震作用。
双作用液压缸2的上下腔体分别通过三位四通手动换向阀10与作为液压源的液压泵8连通，液压泵8的进油口接油箱7，出油口与换向阀10之间连接有旁路溢流阀9。
使用时，根据配套机具工作部件的入土深度要求，通过手动控制液压控制系统的三位四通换向阀，即可实现双作用液压缸活塞的伸缩，从而带动与铰接三角形支撑机构相铰接的限深轮上下运动，实现即使在行进过程中也可以实时调节限深深度。
实践证明，本实施例装置的三角形铰链机构和液压控制系统有机结合，一方面增加了限深轮的结构稳定性，另一方面可方便地实现机具在行进中手动控制调节限深深度，十分适合与各种需实时限深调节的农机具配套。
实施例二
本实施例的动态调控限深装置如图2、3所示，基本结构与实施例一相同，不同之处在于还包括安置在机架上的测距超声波传感器13和控制电路12。
控制电路的组成参见图3，测距超声波传感器13的信号输出端接控制电路12的测距信号输入端，而控制电路12的控制输出端接三位四通电磁换向阀11的受控端，具体电路构成可以借鉴申请号为201520601173.9、名称为《一种智能遥控小车用控制电路》的中国专利文献，或参见申请号为201420304487.8、名称为《一种四支架自动调平控制电路》的中国专利文件，将受控电机换为电磁换向阀即可。
工作时，检测高度的测距超声波传感器13将距离信号传送给控制电路12，经其中的智能器件比较运算后，将控制信号传送给三位四通电磁换向阀11，控制该换向阀动作，使液压缸2按需伸缩，带动传动机构终端的限深轮6上升或下降，实现限深轮6限深深度的自动调节，特别适用于全自动化智能农机具的配套。
除上述实施例外，本发明还可以有其他的实施方式。凡采用等同替换或等效变换形式形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种动态调控限深装置，包括缸体（2-1）固定在机架（1）上的双作用液压缸（2），其特征在于：所述缸体的下部延伸出水平连架杆（3），所述连架杆的外端与连杆（4）的一端铰接，所述连杆的另一端与支撑杆（5）的上端铰接，所述支撑杆的下端与限深轮（6）的轮轴铰接，所述支撑杆的上部延伸出与双作用液压缸活塞杆（2-2）下端铰接的支撑臂；所述双作用液压缸的上下腔体分别通过换向阀与液压源连通。
2.根据权利要求1所述的动态调控限深装置，其特征在于：还包括安置在机架上的测距超声波传感器和控制电路，所述换向阀为电磁换向阀；所述测距超声波传感器的信号输出端接所述控制电路的测距信号输入端，所述控制电路的控制输出端接所述电磁换向阀的受控端。
3.根据权利要求1或2所述的动态调控限深装置，其特征在于：所述双作用液压缸的活塞杆垂直朝下，所述限深轮的轮轴始终偏离活塞杆的轴向且位于远离连架杆的一侧。
4.根据权利要求2所述的动态调控限深装置，其特征在于：所述双作用液压缸的上下腔体分别通过三位四通换向阀与作为液压源的液压泵连通，所述液压泵的进油口接油箱，所述液压泵的出油口与换向阀之间连接有旁路溢流阀。
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