CN108566787A - 一种犁耙联合整地机控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种犁耙联合整地机控制装置，属于农业机械控制领域，主要由升降控制系统、调平控制系统、土壤调节控制系统组成，它通过各系统的协调工作实现了整地机自动调节耕深，自动调节耕地平整度，自动调节耕种土壤类型，适应了多种作物的农艺要求，实现了整地装置的自动化和智能化控制。

Description

一种犁耙联合整地机控制装置
技术领域
本发明涉及一种犁耙联合整地机控制装置，属于农业机械控制领域。
背景技术
目前，我国农业机械控制形式多以机械控制形式为主，控制形式相对简单。在作业时耕地也往往会出现有坑洼不平现象，甚至还需要调节耕深，更换犁头、更换耙齿等不同机具，这不仅使机手的劳动强度大，而且存在费工费时的缺点。因而，研制一种操纵简便、劳动强度小，便于自动化作业的联合整地装置具有非常重要的现实意义。
一种犁耙联合整地机控制装置是一种灵活、高效、实用性强的联合整地控制装置，对于降低劳动强度、提高联合整地作业的自动化具有非常重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于犁耕、土地调平和耙土联合作业的控制装置，该控制装置的最大特点是控制简单、适应性强，能自动调节耕地的深度，能自动调节耕地的平整度，能自动调节耕种的土壤类型，能适应多种作物的农艺要求，实现了整地装置的自动化和智能化控制。
一种犁耙联合整地机控制装置，主要由：滤清器（1）、第一溢流阀（2）、液压泵（3）、单向阀（4）、第一二位二通电磁阀（5）、第一三位四通电磁阀（6）、第一单项节流阀（7）、第一液压锁（8）、升降液压缸（9）、第一位移传感器（10）、第二二位二通电磁阀（11）、第二三位四通电磁阀（12）、第二单向节流阀（13）、第三单向节流阀（14）、前后调平液压缸（15）、第二位移传感器（16）、第三二位二通电磁阀（17）、第三三位四通电磁阀（18）、第四单向节流阀（19）、第五单向节流阀（20）、左右调平液压缸（21）、第三位移传感器（22）、调平支架（23）、倾角传感器（24）、第四二位二通电磁阀（25）、第四三位四通电磁阀（26）、第二液压锁（27）、第六单向节流阀（28）、第七单向节流阀（29）、横向犁刀控制液压缸（30）、第四位移传感器（31）、第五二位二通电磁阀（32）、第五三位四通电磁阀（33）、第三液压锁（34）、第八单向节流阀（35）、第九单向节流阀（36）、纵向犁刀控制液压缸（37）、第五位移传感器（38）、第六二位二通电磁阀（39）、第二溢流阀（40）、液压马达（41）、油箱（42）、电控单元ECU（43）组成。所述的第一二位二通电磁阀（5）、第一三位四通电磁阀（6）、第一单项节流阀（7）、第一液压锁（8）、升降液压缸（9）和第一位移传感器（10）构成犁耙联合整地机控制装置的升降控制系统；所述的第二二位二通电磁阀（11）、第二三位四通电磁阀（12）、第二单向节流阀（13）、第三单向节流阀（14）、前后调平液压缸（15）、第二位移传感器（16）、第三二位二通电磁阀（17）、第三三位四通电磁阀（18）、第四单向节流阀（19）、第五单向节流阀（20）、左右调平液压缸（21）、第三位移传感器（22）、调平支架（23）和倾角传感器（24）构成犁耙联合整地机控制装置的调平控制系统；所述的第四二位二通电磁阀（25）、第四三位四通电磁阀（26）、第二液压锁（27）、第六单向节流阀（28）、第七单向节流阀（29）、横向犁刀控制液压缸（30）、第四位移传感器（31）、第五二位二通电磁阀（32）、第五三位四通电磁阀（33）、第三液压锁（34）、第八单向节流阀（35）、第九单向节流阀（36）、纵向犁刀控制液压缸（37）、第五位移传感器（38）、第六二位二通电磁阀（39）、第二溢流阀（40）和液压马达（41）构成犁耙联合整地机控制装置的土壤调节控制系统。
犁耙联合整地机不工作时，电控单元ECU（43）控制第一二位二通电磁阀（5）和第一三位四通电磁阀（6）通电，电控单元ECU（43）控制第二二位二通电磁阀（11）、第二三位四通电磁阀（12）、第三二位二通电磁阀（17）、第三三位四通电磁阀（18）、第四二位二通电磁阀（25）、第四三位四通电磁阀（26）、第五二位二通电磁阀（32）、第五三位四通电磁阀（33）、第六二位二通电磁阀（39）处于断电状态，犁耙联合整地机控制装置的调平控制系统和土壤调节控制系统均不工作。此时，液压油依次经相关部件进入升降液压缸（9）左腔举升犁耙联合整地机，升降液压缸（9）右腔的液压油依次经相关部件流回油箱（42）。犁耙联合整地机举升到规定位置时，第一二位二通电磁阀（5）和第一三位四通电磁阀（6）断电，第一液压锁（8）将升降液压缸（9）锁止。举升的高度由第一位移传感器（10）进行检测。
犁耙联合整地机工作时，对耕种深度的调节通过升降液压缸（9）来完成。耕种深度开始控制时，电控单元ECU（43）控制第一二位二通电磁阀（5）和第一三位四通电磁阀（6）通电，液压油依次经相关部件进入升降液压缸（9）右腔，犁耙联合整地机下降，升降液压缸（9）左腔液压油依次经相关部件流回油箱（42），犁耙联合整地机下降到规定位置时，第一二位二通电磁阀（5）和第一三位四通电磁阀（6）断电，第一液压锁（8）将升降液压缸（9）锁止。下降的位置（即耕深）由第一位移传感器（10）进行检测。
犁耙联合整地机工作中，土壤平整度的调整通过前后调平液压缸（15）和左右调平液压缸（21）协同工作完成，通过对调平装置进行前后方向和左右方向上的调节，实现对土地平整度的控制调节。犁耙联合整地机工作时，会出现多种形式的倾斜状态，其倾斜状态由安装在调平支架（23）上的倾角传感器（24）检测。倾角传感器（24）检测到相关倾斜的倾角信号后传递给电控单元ECU（43），电控单元ECU（43）在接收到倾角信号后，电控单元ECU（43）控制第二二位二通电磁阀（11）和第二三位四通电磁阀（12）通电，液压油依次经相关部件进入前后调平液压缸（15）使调平装置旋转回到水平位置，实现对土壤前后平整度调整；或电控单元ECU（43）控制第三二位二通电磁阀（17）和第三三位四通电磁阀（18）通电，液压油依次经相关部件进入左右调平液压缸（21）使调平装置旋转回到水平位置，实现对土壤左右平整度调整；或是这两种方式组合状态的调整。
犁耙联合整地机工作中，对形成土壤类型及细化度的调节控制通过横向犁刀控制液压缸（30）、纵向犁刀控制液压缸（37）和液压马达（41）协同工作完成。通过对犁刀横向位置和犁刀纵向位置的调节，实现了对形成土壤类型的调节，通过液压马达（41）驱动耙齿运动进行碎土，实现了对土壤细化度的调节。根据作物类型若对犁刀横向位置控制，则由电控单元ECU（43）控制第四二位二通电磁阀（25）和第四三位四通电磁阀（26）通电，液压油依次经相关部件进入横向犁刀控制液压缸（30），进行犁刀的横向控制。若对犁刀纵向位置控制，则由电控单元ECU（43）控制第五二位二通电磁阀（32）和第五三位四通电磁阀（33）通电，液压油依次经相关部件进入纵向犁刀控制液压缸（37），进行犁刀的纵向控制。对犁刀横向和纵向位置的确定由第四位移传感器（31）、第五位移传感器（38）检测确定。土壤细化度的控制由第六二位二通电磁阀（39）通电，通过液压马达（41）驱动耙齿运动进行碎土，土壤细化度还通过不同直径的凸轮轴进行控制。
本发明的优点是：
1．本发明控制简单，并且适应性强。
2．本发明通过升降控制系统能自动调节耕地的深度，通过调平系统自动调节耕地的平整度，通过土壤调节系统自动调节耕种土壤类型及细化度，适应了多种作物的耕种要求。
3．本发明减轻了机手的劳动强度，实现了整地装置的自动化和智能化控制。
附图说明
附图1为一种犁耙联合整地机控制装置的示意图。
具体实施方式
1、滤清器，2、第一溢流阀，3、液压泵，4、单向阀，5、第一二位二通电磁阀，6、第一三位四通电磁阀，7、第一单项节流阀，8、第一液压锁，9、升降液压缸，10、第一位移传感器，11、第二二位二通电磁阀，12、第二三位四通电磁阀，13、第二单向节流阀，14、第三单向节流阀，15、前后调平液压缸，16、第二位移传感器，17、第三二位二通电磁阀，18、第三三位四通电磁阀，19、第四单向节流阀，20、第五单向节流阀，21、左右调平液压缸，22、第三位移传感器，23、调平支架，24、倾角传感器，25、第四二位二通电磁阀，26、第四三位四通电磁阀，27、第二液压锁，28、第六单向节流阀，29、第七单向节流阀，30、横向犁刀控制液压缸，31、第四位移传感器，32、第五二位二通电磁阀，33、第五三位四通电磁阀，34、第三液压锁，35、第八单向节流阀，36、第九单向节流阀，37、纵向犁刀控制液压缸，38、第五位移传感器，39、第六二位二通电磁阀，40、第二溢流阀，41、液压马达，42、油箱，43、电控单元ECU。
下面结合附图对本发明进一步说明。
一种犁耙联合整地机控制装置包括：滤清器1、第一溢流阀2、液压泵3、单向阀4、第一二位二通电磁阀5、第一三位四通电磁阀6、第一单项节流阀7、第一液压锁8、升降液压缸9、第一位移传感器10、第二二位二通电磁阀11、第二三位四通电磁阀12、第二单向节流阀13、第三单向节流阀14、前后调平液压缸15、第二位移传感器16、第三二位二通电磁阀17、第三三位四通电磁阀18、第四单向节流阀19、第五单向节流阀20、左右调平液压缸21、第三位移传感器22、调平支架23、倾角传感器24、第四二位二通电磁阀25、第四三位四通电磁阀26、第二液压锁27、第六单向节流阀28、第七单向节流阀29、横向犁刀控制液压缸30、第四位移传感器31、第五二位二通电磁阀32、第五三位四通电磁阀33、第三液压锁34、第八单向节流阀35、第九单向节流阀36、纵向犁刀控制液压缸37、第五位移传感器38、第六二位二通电磁阀39、第二溢流阀40、液压马达41、油箱42、电控单元ECU43。所述的第一二位二通电磁阀5、第一三位四通电磁阀6、第一单项节流阀7、第一液压锁8、升降液压缸9和第一位移传感器10构成犁耙联合整地机控制装置的升降控制系统；所述的第二二位二通电磁阀11、第二三位四通电磁阀12、第二单向节流阀13、第三单向节流阀14、前后调平液压缸15、第二位移传感器16、第三二位二通电磁阀17、第三三位四通电磁阀18、第四单向节流阀19、第五单向节流阀20、左右调平液压缸21、第三位移传感器22、调平支架23和倾角传感器24构成犁耙联合整地机控制装置的调平控制系统；所述的第四二位二通电磁阀25、第四三位四通电磁阀26、第二液压锁27、第六单向节流阀28、第七单向节流阀29、横向犁刀控制液压缸30、第四位移传感器31、第五二位二通电磁阀32、第五三位四通电磁阀33、第三液压锁34、第八单向节流阀35、第九单向节流阀36、纵向犁刀控制液压缸37、第五位移传感器38、第六二位二通电磁阀39、第二溢流阀40和液压马达41构成犁耙联合整地机控制装置的土壤调节控制系统。
犁耙联合整地机不工作时，电控单元ECU43控制第一二位二通电磁阀5左位和第一三位四通电磁阀6左位通电，电控单元ECU43控制第二二位二通电磁阀11、第二三位四通电磁阀12、第三二位二通电磁阀17、第三三位四通电磁阀18、第四二位二通电磁阀25、第四三位四通电磁阀26、第五二位二通电磁阀32、第五三位四通电磁阀33、第六二位二通电磁阀39处于断电状态，犁耙联合整地机控制装置的调平控制系统和土壤调节控制系统均不工作。此时，液压油依次经油箱42、滤清器1、液压泵3、单向阀4、第一二位二通电磁阀5的左位、第一三位四通电磁阀6的左位、第一单项节流阀7、第一液压锁8进入升降液压缸9的左腔举升犁耙联合整地机，升降液压缸9右腔的液压油经第一液压锁8、第一三位四通电磁阀6左位流回油箱42。犁耙联合整地机举升到规定位置时，第一二位二通电磁阀5和第一三位四通电磁阀6断电，第一液压锁8将升降液压缸9锁止。举升的高度由第一位移传感器10进行检测，在此过程中，第一单项节流阀7不起单项节流作用。
犁耙联合整地机工作时，对耕种深度的调节是通过升降液压缸9来完成的。耕种深度开始控制时，电控单元ECU43控制第一二位二通电磁阀5左位和第一三位四通电磁阀6右位通电，液压油依次经油箱42、滤清器1、液压泵2、单向阀4、第一二位二通电磁阀5左位、第一三位四通电磁阀6右位、第一液压锁8进入升降液压缸9右腔，犁耙联合整地机下降，升降液压缸9左腔的液压油依次经第一液压锁8、第一单项节流阀7、第一三位四通电磁阀6右位流回油箱42，犁耙联合整地机下降到规定位置时，第一二位二通电磁阀5和第一三位四通电磁阀6均断电，第一液压锁8将升降液压缸9锁止。下降的位置（即耕深）由第一位移传感器10进行检测，在此过程中，第一单项节流阀7起到减少压力脉动和单项节流作用，防止犁耙联合整地机下降过快。
犁耙联合整地机工作中，土壤平整度的调整主要是通过前后调平液压缸15和左右调平液压缸21协同作用完成。犁耙联合整地机工作时，由于实际耕作环境复杂，会出现多种形式的倾斜状态，其倾斜状态由安装在调平支架23上的倾角传感器24检测，倾角传感器24将检测到的倾角信号后传递给电控单元ECU43，电控单元ECU43在接收到倾角信号后，对犁耙联合整地机进行平整度调整。前后平整度调整方式为：电控单元ECU43控制第二二位二通电磁阀11和第二三位四通电磁阀12通电，液压油依次经第二二位二通电磁阀11左位、第二三位四通电磁阀12右位或左位、第二单向节流阀13或第三单向节流阀14,进入前后调平液压缸15右腔或左腔使调平装置旋转回到水平位置，对土壤进行前后平整度调整；左右平整度调整方式为：电控单元ECU43控制第三二位二通电磁阀17和第三三位四通电磁阀18通电，液压油依次经第三二位二通电磁阀17左位、第三三位四通电磁阀18右位或左位、第四单向节流阀19或第五单向节流阀20，进入左右调平液压缸21右腔或左腔使调平装置旋转回到水平位置，对土壤进行左右平整度调整；或是这两种方式组合状态的调整。例如在耕地作业时，犁耙联合整地机由于受到行走方式、田地土层等多种因素的影响，会出现前高后低的前后倾斜状态，其倾斜状态由安装在调平支架23上的倾角传感器24检测，倾角传感器24将检测到的倾角信号传递给电控单元ECU43，电控单元ECU43在接收到倾角信号后，电控单元ECU43控制第二二位二通电磁阀11左位和第二三位四通电磁阀12右位通电，液压油依次经第二二位二通电磁阀11左位、第二三位四通电磁阀12右位、第二单向节流阀13进入前后调平液压缸15右腔使调平装置旋转回到水平位置，在调平装置回到水平位置后，第二二位二通电磁阀11和第二三位四通电磁阀12断电，即完成了该状态的调整过程，实现了对土壤进行前高后低的平整度调整。土壤的平整度由倾角传感器24进行检测，土壤的平整度由第二位移传感器16和第三位移传感器22进行控制。
犁耙联合整地机工作中，对形成土壤类型及细化度的调节控制主要是通过横向犁刀控制液压缸30、纵向犁刀控制液压缸37和液压马达41协同作用完成。通过对犁刀横向位置和犁刀纵向位置的调节，实现了对形成土壤类型的调节，通过液压马达41驱动耙齿运动进行碎土，实现了对土壤细化度的调节。对犁刀横向和纵向位置的确定由第四位移传感器31、第五位移传感器38检测确定。工作中根据作物类型若对犁刀横向位置控制，则由电控单元ECU43控制第四二位二通电磁阀25和第四三位四通电磁阀26通电，液压油依次经第四二位二通电磁阀25左位、第四三位四通电磁阀26右位或左位、第二液压锁27、第六单向节流阀28或第七单向节流阀29进入横向犁刀控制液压缸30，进行犁刀的横向控制。若对刀具纵向位置控制，则由电控单元ECU43控制第五二位二通电磁阀32和第五三位四通电磁阀33通电，液压油依次经第五二位二通电磁阀32左位、第五三位四通电磁阀33右位或左位、第三液压锁34、第八单向节流阀35或第九单向节流阀36进入纵向犁刀控制液压缸37，进行犁刀的纵向控制。例如在耕地作业时，根据作物需求对犁刀横向位置进行上翘控制，其上翘位置由第四位移传感器31测定，第四位移传感器31将信号传递给电控单元ECU43，则由电控单元ECU43控制第四二位二通电磁阀25左位和第四三位四通电磁阀26左位通电，液压油依次经第四二位二通电磁阀25左位、第四三位四通电磁阀26左位、第二液压锁27、第七单向节流阀29进入横向犁刀控制液压缸30左腔，实现对犁刀的横向位置的上翘控制。土壤细化度的控制主要由第六二位二通电磁阀39通电，通过液压马达41驱动耙齿运动进行碎土，土壤细化度还通过不同直径的凸轮轴进行控制。
由此，犁耙联合整地机实现了自动调节耕地的深度，自动调节耕地的平整度，自动调节耕种的土壤类型，适应了多种作物的农艺要求，实现了整地装置的自动化和智能化控制。

Claims (4)

1.一种犁耙联合整地机控制装置，包括：滤清器（1）、第一溢流阀（2）、液压泵（3）、单向阀（4）、第一二位二通电磁阀（5）、第一三位四通电磁阀（6）、第一单项节流阀（7）、第一液压锁（8）、升降液压缸（9）、第一位移传感器（10）、第二二位二通电磁阀（11）、第二三位四通电磁阀（12）、第二单向节流阀（13）、第三单向节流阀（14）、前后调平液压缸（15）、第二位移传感器（16）、第三二位二通电磁阀（17）、第三三位四通电磁阀（18）、第四单向节流阀（19）、第五单向节流阀（20）、左右调平液压缸（21）、第三位移传感器（22）、调平支架（23）、倾角传感器（24）、第四二位二通电磁阀（25）、第四三位四通电磁阀（26）、第二液压锁（27）、第六单向节流阀（28）、第七单向节流阀（29）、横向犁刀控制液压缸（30）、第四位移传感器（31）、第五二位二通电磁阀（32）、第五三位四通电磁阀（33）、第三液压锁（34）、第八单向节流阀（35）、第九单向节流阀（36）、纵向犁刀控制液压缸（37）、第五位移传感器（38）、第六二位二通电磁阀（39）、第二溢流阀（40）、液压马达（41）、油箱（42）、电控单元ECU（43）；其特征在于：犁耙联合整地机不工作时，电控单元ECU（43）控制第一二位二通电磁阀（5）和第一三位四通电磁阀（6）通电，犁耙联合整地机被举升系统举升到规定位置，然后第一二位二通电磁阀（5）和第一三位四通电磁阀（6）断电，第一液压锁（8）将升降液压缸（9）锁止，此时电控单元ECU（43）控制第二二位二通电磁阀（11）、第二三位四通电磁阀（12）、第三二位二通电磁阀（17）、第三三位四通电磁阀（18）、第四二位二通电磁阀（25）、第四三位四通电磁阀（26）、第五二位二通电磁阀（32）、第五三位四通电磁阀（33）、第六二位二通电磁阀（39）均处于断电状态，犁耙联合整地机控制装置的调平控制系统和土壤调节控制系统均不工作；犁耙联合整地机工作时，耕种深度控制是由电控单元ECU（43）控制第一二位二通电磁阀（5）和第一三位四通电磁阀（6）通电，犁耙联合整地机下降到规定位置，然后第一二位二通电磁阀（5）和第一三位四通电磁阀（6）断电，第一液压锁（8）将升降液压缸（9）锁止；犁耙联合整地机工作中，土壤平整度的调整由电控单元ECU（43）控制第二二位二通电磁阀（11）和第二三位四通电磁阀（12）通电，使前后调平液压缸（15）旋转回到水平位置，实现对土壤前后平整度调整，电控单元ECU（43）控制第三二位二通电磁阀（17）和第三三位四通电磁阀（18）通电，使左右调平液压缸（21）旋转回到水平位置，实现对土壤左右平整度调整，或是这两种方式组合状态的调整；犁耙联合整地机工作中，对形成土壤类型及土壤细化度的调节控制是由电控单元ECU（43）控制第四二位二通电磁阀（25）和第四三位四通电磁阀（26）通电，使液压油进入横向犁刀控制液压缸（30）实现对犁刀的横向控制，由电控单元ECU（43）控制第五二位二通电磁阀（32）和第五三位四通电磁阀（33）通电，使液压油进入纵向犁刀控制液压缸（37）实现对犁刀的纵向控制，由电控单元ECU（43）控制第六二位二通电磁阀（39）通电，通过液压马达（41）驱动耙齿实现土壤细化度的控制。
2.根据权利要求1所述的一种犁耙联合整地机控制装置，其特征在于：由第一二位二通电磁阀（5）、第一三位四通电磁阀（6）、第一单项节流阀（7）、第一液压锁（8）、升降液压缸（9）和第一位移传感器（10）构成犁耙联合整地机控制装置的升降控制系统；由第二二位二通电磁阀（11）、第二三位四通电磁阀（12）、第二单向节流阀（13）、第三单向节流阀（14）、前后调平液压缸（15）、第二位移传感器（16）、第三二位二通电磁阀（17）、第三三位四通电磁阀（18）、第四单向节流阀（19）、第五单向节流阀（20）、左右调平液压缸（21）、第三位移传感器（22）、调平支架（23）和倾角传感器（24）构成犁耙联合整地机控制装置的调平控制系统；由第四二位二通电磁阀（25）、第四三位四通电磁阀（26）、第二液压锁（27）、第六单向节流阀（28）、第七单向节流阀（29）、横向犁刀控制液压缸（30）、第四位移传感器（31）、第五二位二通电磁阀（32）、第五三位四通电磁阀（33）、第三液压锁（34）、第八单向节流阀（35）、第九单向节流阀（36）、纵向犁刀控制液压缸（37）、第五位移传感器（38）、第六二位二通电磁阀（39）、第二溢流阀（40）和液压马达（41）构成犁耙联合整地机控制装置的土壤调节控制系统。
3.根据权利要求1所述的一种犁耙联合整地机控制装置，其特征在于：犁耙联合整地机举升高度和耕深由第一位移传感器（10）进行检测，由升降液压缸（9）进行控制；犁耙联合整地机倾斜状态由安装在调平支架（23）上的倾角传感器（24）检测，由前后调平液压缸（15）和左右调平液压缸（21）协同工作进行控制；对形成土壤类型及细化度的调节控制是由第四位移传感器（31）、第五位移传感器（38）检测，由横向犁刀控制液压缸（30）、纵向犁刀控制液压缸（37）和液压马达（41）协同工作完成。
4.根据权利要求1所述的一种犁耙联合整地机控制装置，其特征在于：设有电控单元ECU（43）对第一二位二通电磁阀（5）、第一三位四通电磁阀（6）、第二二位二通电磁阀（11）、第二三位四通电磁阀（12）、第三二位二通电磁阀（17）、第三三位四通电磁阀（18）、第四二位二通电磁阀（25）、第四三位四通电磁阀（26）、第五二位二通电磁阀（32）、第五三位四通电磁阀（33）、第六二位二通电磁阀（39）进行控制。
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