CN107150719B - 履带式联合收割机液压转向系统改造方法 - Google Patents

履带式联合收割机液压转向系统改造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及联合收割机改装技术领域，具体涉及履带式联合收割机液压转向系统改造方法；它在不改变原有的手动转向液压系统基础上，增加电控液压转向系统；所述电控液压转向系统包括液压部分和电路部分，与原有转向系统的转向执行机构连接，接入导航设备后就可实现履带式联合收割机的自动导航，并且转弯半径可调；自动导航出现偏差时，随时可以手动调整收割机方向，不与自动导航冲突；在不使用自动导航系时，依然可以使用原有系统手动操作转向。本发明所述的履带式联合收割机液压转向系统改造方法，在不改变原有转向系统的前提下，对其进行了手动自动一体式转向系统改造，改装后的转向系统既能手动操作转向，也可自动导航转向，具有很好的市场价值。

Description

履带式联合收割机液压转向系统改造方法
技术领域
本发明涉及联合收割机改装技术领域，具体涉及履带式联合收割机液压转向系统改造方法。
背景技术
21 世纪以来，在生物技术、信息技术的带动下，以提高农业资源利用率、保护农业生态环境为核心的“精准农业”迅速发展。作为精准农业的一项核心关键技术，农业机械自动导航广泛应用于耕作、播种、施肥、喷药、 收获等农业生产过程。其中，联合收割机自动导航是实现收获作业智能化、高效化、 精准化的一个重要途径。应用联合收割机自动导航可以优化收获路径， 减少重复作业区，提高收割机的工作效率和作业质量；通过辅助驾驶，可以降低驾驶员劳动强度。对于履带式联合收割机，现有的转向系统不能直接连接自动导航系统，必须对其液压转向系统进行改造。
现有的履带式联合收割机大多为全人工操作，通过转向手柄手动控制左右转向，其的转向原理为：左（右）拉动转向手柄后，左（右）转向油缸推动左（右）侧刹车摩擦片，左（右）侧履带减速或完全制动，另一侧履带保持原有的速度，实现两侧差速转向。摩擦片的结合程度决定转向半径，结合的越紧，制动效果越好，转向半径越小。
履带式联合收割机的转向原理和操作方式决定了若要实现自动导航，必须对其转向系统进行改装。本专利的目的就是将现有的手动转向系统改造为手动自动一体式转向系统：在尽量不改变原有转向系统的前提下，仅对液压系统进行改造，连接自动导航系统后就可以实现转向的自动控制；并且，在不使用自动导航系统时，也不影响原有的手动操作转向。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种履带式联合收割机液压转向系统改造方法，它的具体步骤为：1，准备两个二位三通电磁换向阀、一个二位二通电磁换向阀、一个三位四通电磁换向阀、一个液压泵、一个电比例溢流阀、连接管路、连接导线、一个电位器、一个放大板、一个二位开关、一个四位开关、一个转向控制器、一台计算机；2，将原有转向油缸和三位五通换向阀之间回油管路切断，装入二位二通电磁换向阀；3，将原有左转向油缸和三位五通换向阀之间的供油管路切断，装入第一二位三通电磁换向阀；4，将原有右转向油缸和三位五通换向阀之间的供油管路切断，装入第二二位三通电磁换向阀；5，用连接管路将第一二位三通电磁换向阀接入三位四通电磁换向阀左侧位；6，用连接管路将第二二位三通电磁换向阀接入三位四通电磁换向阀右侧位；7，用连接管路将三位四通电磁换向阀供油接口分别接入液压泵和电比例溢流阀；8，用连接管路将三位四通电磁换向阀的回油口接入油箱；9，用连接管路将液压泵和电比例溢流阀分别接入油箱；10，用皮带将液压泵与发动机传动轴连接，通过发动机传动轴和皮带驱动液压泵；11，用导线将电位器、放大板和电比例溢流阀串联；12，用导线将第一二位三通电磁换向阀和第二二位三通电磁换向阀串联；13，将步骤11和步骤12的两个串联电路并联，并联后一端接入二位开关，另一端接入收割机电源负极；14，将二位开关接入收割机电源正极；15，用导线将三位四通电磁换向阀的左侧位和右侧位分别接入转向控制器，转向控制器另一端用导线分别接入四位开关和计算机；16，将四位开关另一端通过导线接入二位开关和第一二位三通电磁换向阀之间；17，将三位四通电磁换向阀的左侧位和右侧位另一端用导线接入二位二通电磁换向阀，二位二通电磁换向阀另一端接入收割机电源负极。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的履带式联合收割机液压转向系统改造方法，在尽量不改变原有转向系统的前提下，基于原有的液压转向系统，增加电控液压元件和控制电路，构建了履带式联合收割机的手动自动一体式转向系统；系统连接导航设备可实现自动驾驶，且转弯半径可调；在自动导航出现偏差时，随时可以手动调整收割机方向，不与自动导航冲突；在不使用自动导航时，依然可以手动操作转向，改装后的转向系统操作简便，具有很好的市场价值。
附图说明
此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1是本发明改装后的液压转向系统原理图；
图2是履带式联合收割机原有液压转向系统原理图；
图3是改装后的电控转向部分的电路图。
附图标记说明：
1-左转向油缸、2-右转向油缸、3-三位五通换向阀、4-原有液压泵、5-溢流阀、6-第一二位三通电磁换向阀、7-第二二位三通电磁换向阀、8-二位二通电磁换向阀、9-三位四通电磁换向阀、10-液压泵、11-电比例溢流阀、12-电位器、13-放大板、14-二位开关、15-四位开关、16-转向控制器、17-计算机。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1-3所示，本具体实施方式所述的履带式联合收割机液压转向系统改造方法，它的具体步骤为：1，准备两个二位三通电磁换向阀、一个二位二通电磁换向阀8、一个三位四通电磁换向阀9、一个液压泵10、一个电比例溢流阀11、连接管路、连接导线、一个电位器12、一个放大板13、一个二位开关14、一个四位开关15、一个转向控制器16、一台计算机17；2，将原有转向油缸和三位五通换向阀3之间回油管路切断，装入二位二通电磁换向阀8；3，将原有左转向油缸1和三位五通换向阀3之间的供油管路切断，装入第一二位三通电磁换向阀6；4，将原有右转向油缸2和三位五通换向阀3之间的供油管路切断，装入第二二位三通电磁换向阀7；5，用连接管路将第一二位三通电磁换向阀6接入三位四通电磁换向阀9左侧位；6，用连接管路将第二二位三通电磁换向阀7接入三位四通电磁换向阀9右侧位；7，用连接管路将三位四通电磁换向阀9供油接口分别接入液压泵10和电比例溢流阀11；8，用连接管路将三位四通电磁换向阀9的回油口接入油箱；9，用连接管路将液压泵10和电比例溢流阀11分别接入油箱；10，将液压泵10装入收割机皮带处，通过收割机皮带驱动液压泵10；11，用导线将电位器12、放大板13和电比例溢流阀11串联；12，用导线将第一二位三通电磁换向阀6和第二二位三通电磁换向阀7串联；13，将步骤11和步骤12的两个串联电路并联，并联后一端接入二位开关14，另一端接入收割机电源负极；14，将二位开关14接入收割机电源正极；15，用导线将三位四通电磁换向阀9的左侧位和右侧位分别接入转向控制器16和四位开关15，转向控制器16另一端用导线分别接入四位开关15和计算机17；16，将四位开关15另一端通过导线接入二位开关14和第一二位三通电磁换向阀6之间；17，将三位四通电磁换向阀9的左侧位和右侧位另一端用导线接入二位二通电磁换向阀8，二位二通电磁换向阀8另一端接入收割机电源负极。
进一步地：所述电位器12为旋钮式电位器。
进一步地：所述四位开关15为旋转式四位开关。
本发明所述的履带式联合收割机液压转向系统改造方法，它在改造后的工作原理为：
1.手动控制转向
二位开关14断开时，为手动转向模式，此时所有电液压元件均不得电，向左拉动操作手柄，三位五通换向阀3换向，收割机发动机通过传动轴和皮带轮驱动原有液压泵4泵出液压油，流经三位五通换向阀3后进入第一二位三通电磁换向阀6，然后进入左转向油缸1，左转向油缸1推动刹车片，左侧履带减速或完全制动，实现收割机左转向；向右拉动操作手柄，三位五通换向阀3换向，收割机发动机通过传动轴和皮带轮驱动原有液压泵4泵出液压油，流经三位五通换向阀3后进入第二二位三通电磁换向阀7，然后进入右转向油缸2，右转向油缸2推动刹车片，右侧履带减速或完全制动，实现收割机右转向。调整溢流阀5溢流值，可改变转弯半径。不拉动操作手柄时，三位五通换向阀3位于中位，二位二通电磁换向阀8在不得电时为常通状态，左转向油缸1和右转向油缸2中的液压油在弹簧力的作用下经二位二通电磁换向阀8和三位五通换向阀3回流入油箱，原有液压泵4泵出的液压油经三位五通换向阀3直接流入油箱；在手动控制状态下，三位四通电磁换向阀9处于中位，收割机发动机通过传动轴和皮带轮驱动原有液压泵10泵出液压油，液压油经三位四通电磁换向阀9的中位直接流向油箱，电动转向系统不工作。
2.自动导航系统控制转向
二位开关14闭合时，为自动导航模式。
二位开关14闭合，第一二位三通电磁换向阀6、第二二位三通电磁换向阀7、电比例溢流阀11得电，第一二位三通电磁换向阀6和第二二位三通电磁换向阀7换向，手动操作油路被切断，拉动操作手柄不再起作用，此时三位五通换向阀3处于中位，原有液压泵4泵出的液压油流经三位五通换向阀3后直接流入油箱中，手动转向系统不工作。
四位开关15断开时，此时三位四通电磁换向阀9处于中位，液压泵10泵出的液压油流经三位四通电磁换向阀9后直接流入油箱中，收割机直线行驶；四位开关15接通转向控制器16时，转向控制器16接收计算机17的转向指令，输出电信号控制；输出左转向信号时，三位四通电磁换向阀9左侧位通电换向，二位二通电磁换向阀8通电换向，液压泵10泵出的液压油流经三位四通电磁换向阀9的左侧位进入第一二位三通电磁换向阀6，然后进入左转向油缸1，实现收割机左转向；输出右转向信号时，三位四通电磁换向阀9右侧位通电换向，二位二通电磁换向阀8通电换向，液压泵10泵出的液压油流经三位四通电磁换向阀9的右侧位进入第二二位三通电磁换向阀7，然后进入右转向油缸2，实现收割机右转向。转向控制器16输出电信号时，二位二通电磁换向阀8得电，二位二通电磁换向阀8换向，转向油缸回油路被切断，油缸中的油不能回油箱，保持转向状态。转向控制器16无电信号时，二位二通电磁换向阀8不得电，换向为常通状态，左转向油缸1和右转向油缸2中的液压油在弹簧力的作用下经二位二通电磁换向阀8和三位五通换向阀3回流入油箱。
3.自动导航模式下，调整转弯半径
如图3所示，电位器12和放大板13组合使用，可以在不改变电比例溢流阀11两端电压的情况下，调整通过电比例溢流阀11的电流，调节电比例溢流阀11的溢流值，调整电动液压系统压力，改变转向油缸顶杆行程，调整转弯半径。
4.手动/自动导航的切换，不使用自动导航系统时，不影响手动转向操作，通过二位开关14的断开或闭合，选择手动模式或自动导航模式。二位开关14的断开或闭合决定第一二位三通电磁换向阀6和第二二位三通电磁换向阀7的通路和断路，实现第一二位三通电磁换向阀6和第二二位三通电磁换向阀7的换向，在不使用自动导航系统时，不影响手动转向操作。
5.在使用自动导航系统时，随时可以手动控制转向，不需切换工作模式:在自动导航模式下，二位开关14闭合，通过拨动四位开关15，实现手动操控四位开关15控制转向，四位开关15手动转入三位四通电磁换向阀9的左侧位，三位四通电磁换向阀9左侧位通电换向，二位二通电磁换向阀8通电换向，液压泵10泵出的液压油流经三位四通电磁换向阀9的左侧位进入第一二位三通电磁换向阀6，然后进入左转向油缸1，实现收割机左转向；四位开关15手动转入三位四通电磁换向阀9的右侧位，三位四通电磁换向阀9右侧位通电换向，二位二通电磁换向阀8通电换向，液压泵10泵出的液压油流经三位四通电磁换向阀9的右侧位进入第二二位三通电磁换向阀7，然后进入右转向油缸2，实现收割机右转向。手动转动四位开关15接通三位四通电磁换向阀9时，二位二通电磁换向阀8得电，二位二通电磁换向阀8换向，转向油缸回油路被切断，油缸中的油不能回油箱，保持转向状态。手动转动四位开关15断开三位四通电磁换向阀9时，二位二通电磁换向阀8不得电，换向为常通状态，左转向油缸1和右转向油缸2中的液压油在弹簧力的作用下经二位二通电磁换向阀8和三位五通换向阀3回流入油箱。实现了在自动导航模式下，无需切换至手动模式进行手动转向。
本发明所述的履带式联合收割机液压转向系统改造方法，在尽量不改变原有转向系统的前提下，基于原有的液压转向系统，增加电控液压元件和控制电路，构建了履带式联合收割机的手动自动一体式转向系统；系统连接导航设备可实现自动驾驶，且转弯半径可调；在自动导航出现偏差时，随时可以手动调整收割机方向，不与自动导航冲突；在不使用自动导航时，依然可以手动操作转向，改装后的转向系统操作简便，具有很好的市场价值。
本发明所述的履带式联合收割机液压转向系统改造方法，还能应用于类似手动转向式的履带式车辆改造。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.履带式联合收割机液压转向系统改造方法，其特征在于：它的具体步骤为：1，准备两个二位三通电磁换向阀、一个二位二通电磁换向阀（8）、一个三位四通电磁换向阀（9）、一个液压泵（10）、一个电比例溢流阀（11）、连接管路、连接导线、一个电位器（12）、一个放大板（13）、一个二位开关(14)、一个四位开关(15)、一个转向控制器（16）、一台计算机（17）；2，将原有转向油缸和三位五通换向阀（3）之间回油管路切断，装入二位二通电磁换向阀（8）；3，将原有左转向油缸（1）和三位五通换向阀（3）之间的供油管路切断，装入第一二位三通电磁换向阀（6）；4，将原有右转向油缸（2）和三位五通换向阀（3）之间的供油管路切断，装入第二二位三通电磁换向阀（7）；5，用连接管路将第一二位三通电磁换向阀（6）接入三位四通电磁换向阀（9）左侧位；6，用连接管路将第二二位三通电磁换向阀（7）接入三位四通电磁换向阀（9）右侧位；7，用连接管路将三位四通电磁换向阀（9）供油接口分别接入液压泵（10）和电比例溢流阀（11）；8，用连接管路将三位四通电磁换向阀（9）的回油口接入油箱；9，用连接管路将液压泵（10）和电比例溢流阀（11）分别接入油箱；10，用皮带将液压泵(10)与发动机传动轴连接，通过发动机传动轴和皮带驱动液压泵(10)；11，用导线将电位器（12）、放大板（13）和电比例溢流阀（11）串联；12，用导线将第一二位三通电磁换向阀（6）和第二二位三通电磁换向阀（7）串联；13，将步骤11和步骤12的两个串联电路并联，并联后一端接入二位开关（14），另一端接入收割机电源负极；14，将二位开关（14）接入收割机电源正极；15，用导线将三位四通电磁换向阀（9）的左侧位和右侧位分别接入转向控制器（16）和四位开关（15），转向控制器（16）另一端用导线分别接入四位开关（15）和计算机（17）；16，将四位开关（15）另一端通过导线接入二位开关（14）和第一二位三通电磁换向阀（6）之间；17，将三位四通电磁换向阀（9）的左侧位和右侧位另一端用导线接入二位二通电磁换向阀（8），二位二通电磁换向阀（8）另一端接入收割机电源负极。
2.根据权利要求1所述的履带式联合收割机液压转向系统改造方法，其特征在于：所述电位器（12）为旋钮式电位器。
3.根据权利要求1所述的履带式联合收割机液压转向系统改造方法，其特征在于：所述四位开关(15)为旋转式四位开关。
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