CN106342464A - 一种有机肥和化肥配比施肥装置液压回路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机肥和化肥配比施肥装置液压回路，属于农业机械液压传动技术领域。该液压回路包括液压油源、油箱、一组多路换向阀、有机肥排肥轴的调速阀、化肥排肥轴的调速阀、有机肥排肥轴的驱动液压马达、化肥排肥轴的驱动液压马达、有机肥搅拌轴的驱动液压马达、化肥搅拌轴的驱动液压马达等；当配比调节有机肥和化肥施肥量时，多路换向阀的第一换向阀和第二换向阀均处于右位；分别调节有机肥排肥轴的调速阀、化肥排肥轴的调速阀的阀芯开口度，使两者的比例与有机肥和化肥的施肥量配比农艺要求相一致；这样，该液压回路将驱动负载，并按预期的比例分别播撒有机肥和化肥。本发明适用于有机肥和化肥配比施肥机械化作业。
Description
技术领域
本发明涉及农业施肥机械，是一种用于犁地前地表覆盖性播撒按需配比的有机肥和化肥的施肥装置液压回路。
背景技术
犁地前，地表的覆盖式施肥是一项重要的农业生产内容。多年来，“凭经验施肥”造成以下后果：化肥多、有机肥少，氮肥多、钾肥少，三要素肥多、微量元素少，氮、磷、钾比例失调。每年度给耕地施入定量的有机肥料，改良土壤有机成分含量，使肥料中的有机成分在耕地里发挥作用，从而达到土地种植的养分标准。在犁地前，将有机肥料、化肥等颗粒肥料一次性按农艺要求比例均匀施入耕地表面是按需配比施肥的农艺要求。实施按需配比施肥可改良土壤成分，减少肥料浪费和化肥污染，并降低土壤板结，实现土壤可持续性耕作。针对有机肥和化肥两种肥料按比例施加的作业需求，双箱施肥机应运而生，该机具备化肥箱和有机肥箱，可按比例盛装不同肥料，用于在犁地前一次性将两个肥箱中的肥料施加到土壤中。
通过查阅文献资料，可知双箱施肥机的技术现状。(1)现有的双箱施肥机共性优点是：具备有机肥和化肥两个肥箱，可分别盛装不同的肥料，满足多肥料一次性施撒要求，肥箱设有下肥量手动调节机构。(2)按动力源划分，现有的双箱施肥机排肥轴的传动方式主要有两类：第一类是动力来自运输轮，后置式施肥机具备运输轮，与拖拉机牵引挂接，采用链传动驱动排肥轴；第二类是采用大马力拖拉机液压输出驱动液压马达，液压马达通过链传动驱动排肥轴。(3)对比两种传动方式，液压马达驱动不需要离合器，比运输轮驱动结构简单；液压马达驱动能提供更大的传动力矩，便于实现大肥量的施肥要求。因此，从结构简化和动力性能而言，液压马达驱动方式优于运输轮驱动方式。(4)在其他工况参数一定的情况下(如排肥口开度、排肥器槽轮有效工作长度、机组前进速度一定时)，施肥量均受排肥装置排肥轴的转速影响，转速高，施肥量越大；反之，施肥量越少。(5)现有的双箱施肥机存在共性缺陷，即施肥量无法精确控制：①对于运输轮驱动式双箱施肥机而言，首先，受运输轮驱动的影响，其排肥装置的驱动力矩较小；其次，施肥量与运输轮前进速度成正比，即拖拉机牵引速度越大，施肥量越大；反之，施肥量越小。而拖拉机牵引速度受地面状况和驾驶员操作影响较大。因此，该类施肥机的肥量难以精确控制。②对于液压马达驱动式双箱施肥机而言，施肥量与马达转速成正比，马达转速与输入马达的流量成正比，即输入马达的油液流量越大，施肥量越大；反之，施肥量越小。而输入马达的流量一方面受到拖拉机液压输出的流量影响；另一方面采用节流阀的节流调速回路受负载影响较大，速度刚性差。因此，该类施肥机的施肥量也难以精确控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：在其他工况参数一定的情况下，有机肥和化肥配比机械化施肥的核心问题是控制调节有机肥和化肥排肥轴的两者转速之比与肥料配比一致。开发一种有机肥和化肥肥量按需配比施肥装置液压回路，可适时调节按需配比施用有机肥和化肥。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种有机肥和化肥配比施肥装置液压回路，主要包括液压油源(1)、油箱(2)、一组多路换向阀(18)、有机肥排肥轴的调速阀(12)、化肥排肥轴的调速阀(14)、有机肥排肥轴的驱动液压马达(13)、化肥排肥轴的驱动液压马达(15)、有机肥搅拌轴的驱动液压马达(16)、化肥搅拌轴的驱动液压马达(17)等；其特征是：
所述的液压油源(1)可以是源自拖拉机液压输出，也可以是独立的液压泵供油；
所述的有机肥排肥轴的调速阀(12)、化肥排肥轴的调速阀(14)可以是普通手动调速阀或电液比例流量阀，且两者型号一致；
所述的有机肥排肥轴的驱动液压马达(13)、化肥排肥轴的驱动液压马达(15)、有机肥搅拌轴的驱动液压马达(16)、化肥搅拌轴的驱动液压马达(17)可以是低速大扭矩液压马达，或者是带减速器的液压马达；其中，有机肥排肥轴的驱动液压马达(13)、化肥排肥轴的驱动液压马达(15)两者型号一致；
所述的一组多路换向阀(18)是并联油路连接，主要由溢流阀(3)、第四单向阀(4)、第四换向阀(5)、第三单向阀(6)、第三换向阀(7)、第二单向阀(8)、第二换向阀(9)、第一单向阀(10)、第一换向阀(11)组成；其中，第一换向阀(11)、第二换向阀(9)、第三换向阀(7)和第四换向阀(5)可以是二位六通阀，并且可以是手动换向阀或电磁换向阀；
所述的液压油源(1)、油箱(2)、一组多路换向阀(18)、有机肥排肥轴的调速阀(12)、化肥排肥轴的调速阀(14)、有机肥排肥轴的驱动液压马达(13)、化肥排肥轴的驱动液压马达(15)、有机肥搅拌轴的驱动液压马达(16)、化肥搅拌轴的驱动液压马达(17)通过油管连接其相应油口，形成液压回路。
液压回路的元件连接情况如下：
所述的一组多路换向阀(18)的进油口(P)通过油管与液压油源(1)连接，其回油口(T)与油箱(2)连接；第一换向阀(11)的第一工作油口(A1)与有机肥排肥轴的调速阀(12)的进油口连接，第二工作油口(B1)与有机肥排肥轴的驱动液压马达(13)的回油口连接；有机肥排肥轴的调速阀(12)的出油口与有机肥排肥轴的驱动液压马达(13)的进油口连接；第二换向阀(9)的第一工作油口(A2)与化肥排肥轴的调速阀(14)的进油口连接，第二工作油口(B2)与化肥排肥轴的驱动液压马达(15)的回油口连接；化肥排肥轴的调速阀(14)的出油口与化肥排肥轴的驱动液压马达(15)的进油口连接；第三换向阀(7)的第一工作油口(A3)与有机肥搅拌轴的驱动液压马达(16)的进油口连接，第二工作油口(B3)与有机肥搅拌轴的驱动液压马达(16)的回油口连接；第四换向阀(5)的第一工作油口(A4)与化肥搅拌轴的驱动液压马达(17)的进油口连接，第二工作油口(B4)与化肥搅拌轴的驱动液压马达(17)的回油口连接。
本发明的有益效果是：本发明具备有机肥搅拌轴的驱动液压马达、化肥搅拌轴的驱动液压马达、有机肥排肥轴的驱动液压马达和化肥排肥轴的驱动液压马达；采用一组多路换向阀和两个调速阀进行控制；该多路换向阀包含溢流阀、换向阀等；其中，四个换向阀分别控制所述四个驱动液压马达的转动和停止，实现驱动负载做功；在其他工况参数一定时，分别调节有机肥排肥轴的调速阀、化肥排肥轴的调速阀的阀芯开口度，使两者的比例与有机肥和化肥的施肥量配比农艺要求相一致；这样，对于有机肥排肥轴的驱动液压马达、化肥排肥轴的驱动液压马达而言，两者将驱动负载，并按预期的比例分别播撒有机肥料和化肥。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的液压原理简图。
图1中，引线标记的数字所表示的相应部件名称如下：1.液压油源，2.油箱，3.溢流阀，4.第四单向阀，5.第四换向阀，6.第三单向阀，7.第三换向阀，8.第二单向阀，9.第二换向阀，10.第一单向阀，11.第一换向阀，12.有机肥排肥轴的调速阀，13.有机肥排肥轴的驱动液压马达，14.化肥排肥轴的调速阀，15.化肥排肥轴的驱动液压马达，16.有机肥搅拌轴的驱动液压马达，17.化肥搅拌轴的驱动液压马达，18.一组多路换向阀。
具体实施方式
在图1中，一组多路换向阀18采用并联油路连接，溢流阀3的进油口与进油口P沟通，溢流阀3的出油口与回油口T沟通；一组多路换向阀18的进油口P通过油管与液压油源1连接，其回油口T与油箱2连接；第一换向阀11的第一工作油口A1与有机肥排肥轴的调速阀12的进油口连接，第二工作油口B1与有机肥排肥轴的驱动液压马达13的回油口连接；有机肥排肥轴的调速阀12的出油口与有机肥排肥轴的驱动液压马达13的进油口连接；第二换向阀9的第一工作油口A2与化肥排肥轴的调速阀14的进油口连接，第二工作油口B2与化肥排肥轴的驱动液压马达15的回油口连接；化肥排肥轴的调速阀14的出油口与化肥排肥轴的驱动液压马达15的进油口连接；第三换向阀7的第一工作油口A3与有机肥搅拌轴的驱动液压马达16的进油口连接，第二工作油口B3与有机肥搅拌轴的驱动液压马达16的回油口连接；第四换向阀5的第一工作油口A4与化肥搅拌轴的驱动液压马达17的进油口连接，第二工作油口B4与化肥搅拌轴的驱动液压马达17的回油口连接。
当第一换向阀11、第二换向阀9、第三换向阀7、第四换向阀5均处于左位时，来自液压油源1的压力油液，依次经过第四换向阀5的左位、第三换向阀7的左位、第二换向阀9的左位、第一换向阀11的左位和多路换向阀18的回油口T，返回油箱2；这样，液压回路实现卸载。
当第四换向阀5处于右位时，来自液压油源1的压力油液依次经过第四单向阀4、第四换向阀5的右位，进入化肥搅拌轴的驱动液压马达17的进油口，化肥搅拌轴的驱动液压马达17的回油依次经过第四换向阀5的右位、多路换向阀18的回油口T返回油箱2，这样，化肥搅拌轴的驱动液压马达17转动并驱动负载做功。
当第三换向阀7处于右位时，来自液压油源1的压力油液依次经过第三单向阀6、第三换向阀7的右位，进入有机肥搅拌轴的驱动液压马达16的进油口，有机肥搅拌轴的驱动液压马达16的回油依次经过第三换向阀7的右位、多路换向阀18的回油口T返回油箱2，这样，有机肥搅拌轴的驱动液压马达16转动并驱动负载做功。
当第二换向阀9处于右位时，来自液压油源1的压力油液依次经过第二单向阀8、第二换向阀9的右位、化肥排肥轴的调速阀14，进入化肥排肥轴的驱动液压马达15的进油口，化肥排肥轴的驱动液压马达15的回油依次经过第二换向阀9的右位、多路换向阀18的回油口T返回油箱2，这样，化肥排肥轴的驱动液压马达15转动并驱动负载做功；此时，调节化肥排肥轴的调速阀14的阀芯开口度，就可以调节进入化肥排肥轴的驱动液压马达15的流量，从而实现化肥排肥轴的驱动液压马达15转速的改变，进而改变其负载的转速。
当第一换向阀11处于右位时，来自液压油源1的压力油液依次经过第一单向阀10、第一换向阀11的右位、有机肥排肥轴的调速阀12，进入有机肥排肥轴的驱动液压马达13的进油口，有机肥排肥轴的驱动液压马达13的回油依次经过第一换向阀11的右位、多路换向阀18的回油口T返回油箱2，这样，有机肥排肥轴的驱动液压马达13转动并驱动负载做功；此时，调节有机肥排肥轴的调速阀12的阀芯开口度，就可以调节进入有机肥排肥轴的驱动液压马达13的流量，从而实现有机肥排肥轴的驱动液压马达13转速的改变，进而改变其负载的转速。
当需要配比调节有机肥和化肥施肥量时，第一换向阀11和第二换向阀9均处于右位；在其他工况参数一定时，分别调节有机肥排肥轴的调速阀12、化肥排肥轴的调速阀14的阀芯开口度，使两者的比例与有机肥和化肥的施肥量配比农艺要求相一致；这样，对于有机肥排肥轴的驱动液压马达13、化肥排肥轴的驱动液压马达15而言，两者将驱动负载，并按预期的比例分别播撒有机肥料和化肥。
Claims (2)
1.一种有机肥和化肥配比施肥装置液压回路，主要包括液压油源(1)、油箱(2)、一组多路换向阀(18)、有机肥排肥轴的调速阀(12)、化肥排肥轴的调速阀(14)、有机肥排肥轴的驱动液压马达(13)、化肥排肥轴的驱动液压马达(15)、有机肥搅拌轴的驱动液压马达(16)、化肥搅拌轴的驱动液压马达(17)等；其特征是：
所述的液压油源(1)可以是源自拖拉机液压输出，也可以是独立的液压泵供油；
所述的有机肥排肥轴的调速阀(12)、化肥排肥轴的调速阀(14)可以是普通手动调速阀或电液比例流量阀，且两者型号一致；
所述的有机肥排肥轴的驱动液压马达(13)、化肥排肥轴的驱动液压马达(15)、有机肥搅拌轴的驱动液压马达(16)、化肥搅拌轴的驱动液压马达(17)可以是低速大扭矩液压马达，或者是带减速器的液压马达；其中，有机肥排肥轴的驱动液压马达(13)、化肥排肥轴的驱动液压马达(15)两者型号一致；
所述的一组多路换向阀(18)是并联油路连接，主要由溢流阀(3)、第四单向阀(4)、第四换向阀(5)、第三单向阀(6)、第三换向阀(7)、第二单向阀(8)、第二换向阀(9)、第一单向阀(10)、第一换向阀(11)组成；其中，第一换向阀(11)、第二换向阀(9)、第三换向阀(7)和第四换向阀(5)可以是二位六通阀，并且可以是手动换向阀或电磁换向阀；
所述的液压油源(1)、油箱(2)、一组多路换向阀(18)、有机肥排肥轴的调速阀(12)、化肥排肥轴的调速阀(14)、有机肥排肥轴的驱动液压马达(13)、化肥排肥轴的驱动液压马达(15)、有机肥搅拌轴的驱动液压马达(16)、化肥搅拌轴的驱动液压马达(17)通过油管连接其相应油口，形成液压回路。
2.根据权利要求1所述的一种有机肥和化肥配比施肥装置液压回路，其特征是液压回路的元件连接情况如下：
所述的一组多路换向阀(18)的进油口(P)通过油管与液压油源(1)连接，其回油口(T)与油箱(2)连接；第一换向阀(11)的第一工作油口(A1)与有机肥排肥轴的调速阀(12)的进油口连接，第二工作油口(B1)与有机肥排肥轴的驱动液压马达(13)的回油口连接；有机肥排肥轴的调速阀(12)的出油口与有机肥排肥轴的驱动液压马达(13)的进油口连接；第二换向阀(9)的第一工作油口(A2)与化肥排肥轴的调速阀(14)的进油口连接，第二工作油口(B2)与化肥排肥轴的驱动液压马达(15)的回油口连接；化肥排肥轴的调速阀(14)的出油口与化肥排肥轴的驱动液压马达(15)的进油口连接；第三换向阀(7)的第一工作油口(A3)与有机肥搅拌轴的驱动液压马达(16)的进油口连接，第二工作油口(B3)与有机肥搅拌轴的驱动液压马达(16)的回油口连接；第四换向阀(5)的第一工作油口(A4)与化肥搅拌轴的驱动液压马达(17)的进油口连接，第二工作油口(B4)与化肥搅拌轴的驱动液压马达(17)的回油口连接。
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