CN108377673B - 一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置，上悬挂板与机架焊接；下悬挂板与机架焊接；连接架一端与机架固定连接，另一端与四连杆机构铰接；液压缸一端与上悬挂板铰接，液压缸另一端与四连杆机构铰接；四连杆机构与深松铲铰接；液压油路与电磁比例换向阀连接；销轴传感器安装在液压缸与四连杆机构的铰接处；连接架角度传感器固定在连接架上；深松铲柄角度传感器固定在深松铲上；液压油路与拖拉机液压输出口连接；轴销传感器、机架角度传感器、深松铲角度传感器、三位四通电磁比例换向阀分别与控制器连接。本发明能够有效的解决深松铲作业过程中入土角的大范围调节，实现深松铲的液力自激振，还可起到过载保护的作用。

Description

一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置，可以调节深松铲的入土角，提高深松铲入土性能，具有激振减阻，过载保护的功能；运输状态下，深松铲可收回，提高运输通过性属于农业机械领域。

背景技术

土壤深松是机械化保护性耕作的关键技术，它能够打破犁底层，改善土壤固液气三相比，增强土壤蓄水能力，促进植物根系发育，达到增产增收的目的。深松机具的入土性能是深松机性能的一项重要指标。市场上大多数的深松机的入土角是固定的，即使可变，变化范围也很小，达不到最佳入土角要求，影响机具入土性能和作业效果。同时机械化深松耕作阻力大，能耗高，工况复杂，自激振式深松减阻方式减阻效果明显，是当前深松减阻的发展方向，现有深松机的自激振方式多为依靠弹簧提供激振源，但弹簧刚度一定，预紧力调节范围有限，对于不同土壤比阻、不同区域地块的适应性差，通过液压油压力的变化提供激振源可实现激振频率的和幅度的自由调节，是当前自激减阻的主要研究方向。

如何有效的解决深松铲入土角自由控制，使其保持在最佳范围内工作，且给深松作业部件一定的激振频率和幅度，使其能够降低耕作阻力，避免过载破坏，是当前深松机研发过程中亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术中的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置，能够有效的解决深松铲作业过程中入土角的大范围调节，通过控制器控制三位四通电磁比例换向阀实现深松铲的液力自激振，且激振的幅度和频率可调，当作业阻力超过额定值时，液压缸控制连杆机构，使得深松铲逆时针翻转，躲避过载区域，起到过载保护的作用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，结合附图：

一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置，包括机架32、上悬挂板4、下悬挂板29、轴销传感器7、四连杆机构、连接架27、液压缸6、液压油路1、电磁比例换向阀3、深松铲、机架角度传感器26、深松铲柄角度传感器11、控制器；所述上悬挂板4与机架32顶部焊接；下悬挂板29与机架32端部焊接；连接架27一端通过U型螺栓31与机架32固定连接，连接架27另一端与四连杆机构铰接；液压缸6一端与上悬挂板4铰接，液压缸6另一端与四连杆机构铰接；四连杆机构与深松铲铰接；液压油路1与电磁比例换向阀3连接；轴销传感器7安装在液压缸6与四连杆机构的铰接处；机架角度传感器26固定在连接架27上；深松铲柄角度传感器11固定在深松铲上；液压油路1与拖拉机液压输出口连接；轴销传感器7、机架角度传感器26、深松铲柄角度传感器11、三位四通电磁比例换向阀3分别与控制器连接；上悬挂板29与拖拉机上悬挂销轴连接，下悬挂板29与拖拉机下悬挂销轴连接。

进一步地，所述四连杆机构包括一号连杆8、二号连杆9、三号连杆12、四号连杆22；所述液压缸6通过铰链7铰接到一号连杆8一端，一号连杆8另一端与四号连杆22铰接，一号连杆8中部与连接架27铰接，二号连杆9一端与连接架27末端铰接，二号连杆9另一端与四号连杆22铰接，二号连杆9中部与三号连杆12铰接，三号连杆12及四号连杆22分别与深松铲的不同部位铰接。

进一步地，所述深松铲包括铲尖连接板19、深松铲柄18、深松铲刃17、深松铲尖21；所述铲尖连接板19通过螺栓固定深松铲柄18底部，所述铲刃17通过螺钉固定在深松铲柄18前端，深松铲尖21通过螺栓固定在铲尖连接板19上；所述深松铲柄角度传感器11固定在深松铲柄18上。

进一步地，所述连接架27、四连杆机构、深松铲、液压缸6、深松铲柄角度传感器11、控制器组成深松铲入土角控制机构，由液压缸6缸体的伸缩控制四连杆机构，实现深松铲入土角调节。

进一步地，所述连接架27、四连杆机构、液压缸6、液压油路1、三位四通电磁比例换向阀3、轴销传感器7、控制器组成激振装置，通过控制器控制三位四通电磁比例换向阀3连接的液压油路1，从而控制液压缸6缸体的伸缩，进而通过四连杆机构实现对深松铲的激振。

进一步地，所述连接架27、四连杆机构、液压缸6、液压油路1、三位四通电磁比例换向阀3、轴销传感器7、控制器组成过载保护装置，当耕作阻力过大时，轴销传感器7将耕作阻力传递给控制器，控制器通过三位四通电磁比例换向阀3控制液压缸6缸体伸长。

本发明一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置的工作原理是：

深松装置由拖拉机牵引，深松铲入土前，液压缸缸体伸长，带动连杆机构使得深松铲逆时针转动，从而增大入土角，利于深松铲入土；当深松铲入土过程中，液压缸缸体收缩，带动连杆机构使得深松铲顺时针转动，进一步推动深松铲入土，减少深松入土行程，达到合适入土角；耕作过程中，通过三外四通电磁阀控制液压缸缸体以一定的频率和幅度伸缩，从而带动连杆机构控制深松铲以一定的频率和幅度激振，达到减少耕作阻力的目的；针对不同质地土壤；耕作结束后，液压缸控制连杆机构可将深松铲收回，提高其运输通过性。

本发明一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置的有益效果是：本发明的入土角可控，且控制范围大，适于不同工况需求，液压缸通过电磁阀控制，并通过连杆机构为深松铲提供不同频频和振幅，以减少耕作阻力，装置也可以实现过载保护，液压缸控制连杆机构可将深松铲收回，提高其运输通过性。

附图说明

图1为本发明一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置主视图

图2为本发明一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置左视图

图3为本发明一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置运输状态图

图4为本发明一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置回收状态示意图

图中：

1-液压油路，2-上悬挂轴销，3-电磁比例换向阀，4-上悬挂板，5-八号铰链，6-液压缸，7-轴销传感器，8-一号连杆，9-二号连杆，10-一号铰链，11-深松铲柄角度传感器，12-三号连杆，13-二号铰链，14-三号铰链，15-四号铰链，16-连接螺栓，17-深松铲刃，18-深松铲柄，19-铲尖连接板，20-内六角螺栓，21-深松铲尖，22-四号连杆，23-五号铰链，24-六号铰链，25-七号铰链，26-机架角度传感器，27-连接架，28-下悬挂轴销，29-下悬挂板，31-U型螺栓，32-机架，33-内六角螺栓

具体实施方式

以下结合附图详细介绍本发明的技术方案：

如图1至图4所示，本发明提供一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置，主要由机架32、上悬挂板4、下悬挂板29、上悬挂轴销2、下悬挂轴销28、轴销传感器7、连接架27、一号连杆8、二号连杆9、三号连杆12、四号连杆22、液压缸6、液压油路1、电磁比例换向阀3、深松铲柄18、深松铲刃17、连接螺栓16、深松铲尖21、机架角度传感器26、深松铲柄角度传感器11、控制器及多个铰连接销组成。

所述上悬挂板4与机架32顶部焊接，所述下悬挂板29与机架32端部焊接，所述连接架27通过U型螺栓31与机架32相连，所述液压缸6一端通过八号铰链5铰接到上悬挂板4上。所述液压缸6通过铰链铰接到一号连杆8一端，所述一号连杆8中部通过七号铰链25铰接到连接架27中部，所述一号连杆8另一端通过五号铰链23铰接到四号连杆22一端，所述四号连杆22另一端通过四号铰链15铰接到深松铲柄18，所述二号连杆9通过六号铰链24铰接到连接架27末端，所述二号连杆9中部通过一号铰链10铰接到三号连杆12一端，所述二号连杆9另一端通过三号铰链14铰接到四号连杆22中部，所述三号连杆12另一端通过二号铰链13铰接到深松铲柄18。所述液压油路1与电磁比例换向阀3连接。所述铲刃17通过螺钉固定在深松铲柄18前端，所述铲尖连接板19通过内六角螺栓20固定在深松铲柄18底部，所述深松铲尖21通过内六角螺栓33固定到铲尖连接板19前端。所述机架角度传感器26固定在连接架27上，所述深松铲柄角度传感器11固定在深松铲柄18上。所述液压油路1与拖拉机液压输出口连接，所述上悬挂板29通过上悬挂轴销2连接到拖拉机上悬挂，所述下悬挂板29通过下悬挂轴销28连接到拖拉机下悬挂。

如图3所示，本发明提供的一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置，一号连杆8、二号连杆9、三号连杆12、四号连杆22铰接组成四连杆机构。

连接架27、一号连杆8、二号连杆9、三号连杆12、四号连杆22、深松铲柄18、液压缸6、深松铲柄角度传感器11、控制器组成深松铲入土角控制机构，由液压缸6缸体的伸缩控制机构四连杆机构，实现深松铲入土角调节，入土角θ的大小等于深松铲柄角度传感器11采集度数α加上铲刃倾角23°，即：θ＝α+23°。

连接架27、一号连杆8、二号连杆9、三号连杆12、四号连杆22、液压缸6、液压油路1、三位四通电磁比例换向阀3、轴销传感器7、控制器组成激振装置，通过控制器控制三位四通电磁比例换向阀3连接的液压油路1，从而控制液压缸6缸体的伸缩，进而通过四连杆机构实现对深松铲的激振，作业状态如图3中Ⅰ、Ⅱ所示。

所述的连接架27、一号连杆8、二号连杆9、三号连杆12、四号连杆22、液压缸6、液压油路1、三位四通电磁比例换向阀3、轴销传感器7、控制器组成过载保护装置，当耕作阻力过大时，轴销传感器7将耕作阻力传递给控制器，控制器通过三位四通电磁比例换向阀3控制液压缸6缸体伸长，铲柄逆时针反转，避让耕阻较大区域，如图3中Ⅲ所示。

如图4所示，本发明提供的一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置耕作结束后，通过液压缸控六杆铰连机构可将深松铲收回，提高其运输通过性。

本发明一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置的工作原理是：

深松装置由拖拉机牵引，深松铲入土前，液压缸缸体伸长，带动连杆机构使得深松铲逆时针转动，从而增大入土角，利于深松铲入土；当深松铲入土过程中，液压缸缸体收缩，带动连杆机构使得深松铲顺时针转动，进一步推动深松铲入土，减少深松入土行程，达到合适入土角；耕作过程中，通过三外四通电磁阀控制液压缸缸体以一定的频率和幅度伸缩，从而带动连杆机构控制深松铲以一定的频率和幅度激振，达到减少耕作阻力的目的；针对不同质地土壤；耕作结束后，液压缸控制连杆机构可将深松铲收回，提高其运输通过性。

本发明一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置的有益效果是：本发明的入土角可控，且控制范围大，适于不同工况需求，液压缸通过电磁阀控制，并通过连杆机构为深松铲提供不同频频和振幅，以减少耕作阻力，装置也可以实现过载保护，液压缸控制连杆机构可将深松铲收回，提高其运输通过性。

Claims (3)

1.一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置，其特征在于，包括机架(32)、上悬挂板(4)、下悬挂板(29)、轴销传感器(7)、四连杆机构、连接架(27)、液压缸(6)、液压油路(1)、电磁比例换向阀(3)、深松铲、机架角度传感器(26)、深松铲柄角度传感器(11)、控制器；

所述上悬挂板(4)与机架(32)顶部焊接；下悬挂板(29)与机架(32)端部焊接；连接架(27)一端与机架(32)固定连接，连接架(27)另一端与四连杆机构铰接；液压缸(6)—端与上悬挂板⑷铰接，液压缸(6)另一端与四连杆机构铰接；四连杆机构与深松铲铰接；液压油路(1)与电磁比例换向阀(3)连接；轴销传感器(7)安装在液压缸(6)与四连杆机构的铰接处；机架角度传感器(26)固定在连接架(27)上；深松铲柄角度传感器(11)固定在深松铲上；液压油路(1)与拖拉机液压输出口连接；轴销传感器(7)、机架角度传感器(26)、深松铲柄角度传感器(11)、三位四通电磁比例换向阀(3)分别与控制器连接；上悬挂板(4)与拖拉机上悬挂销轴连接，下悬挂板(29)与拖拉机下悬挂销轴连接，所述四连杆机构包括一号连杆(8)、二号连杆(9)、三号连杆(12)、四号连杆(22)；所述液压缸(6)通过铰链铰接到一号连杆(8)—端，一号连杆(8)另一端与四号连杆(22)铰接，一号连杆(8)中部与连接架(27)铰接，二号连杆(9)一端与连接架(27)末端铰接，二号连杆(9)另一端与四号连杆(22)铰接，二号连杆(9)中部与三号连杆(12)铰接，三号连杆(12)及四号连杆(22)分别与深松铲的不同部位铰接，所述连接架(27)、四连杆机构、液压缸(6)、液压油路(1)、三位四通电磁比例换向阀、轴销传感器(7)、控制器组成激振装置，通过控制器控制三位四通电磁比例换向阀(3)连接的液压油路(1)，从而控制液压缸(6)缸体的伸缩，进而通过四连杆机构实现对深松铲的激振，所述连接架(27)、四连杆机构、液压缸(6)、液压油路(1)、三位四通电磁比例换向阀(3)、轴销传感器(7)、控制器组成过载保护装置，当耕作阻力过大时，轴销传感器(7)将耕作阻力传递给控制器，控制器通过三位四通电磁比例换向阀控制液压缸(6)缸体伸长。

2.如权利要求1所述的一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置，其特征在于，所述深松铲包括铲尖连接板(19)、深松铲柄(18)、深松铲刃(17)、深松铲尖(21)；所述铲尖连接板(19)通过螺栓固定深松铲柄(18)底部，所述深松铲刃(17)通过螺钉固定在深松铲柄(18)前端，深松铲尖(21)通过螺栓固定在铲尖连接板(19)上；所述深松铲柄角度传感器(11)固定在深松铲柄(18)上。

3.如权利要求1所述的一种入土角可控的液力激振过载保护深松装置，其特征在于，所述连接架(27)、四连杆机构、深松铲、液压缸(6)、深松铲柄角度传感器(11)、控制器组成深松铲入土角控制机构，由液压缸(6)缸体的伸缩控制四连杆机构，实现深松铲入土角调节。

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