CN110178471A - 一种自动调平犁耕一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动调平犁耕一体机，包括拖拉机和作业机具，作业机具通过可调平装置连接于拖拉机上，可调平装置包括连接拉杆、三点悬挂连接架和两根摆臂，三点悬挂连接架固接于作业机具上，各摆臂以能上下摆动的方式铰接安装在拖拉机上，连接拉杆的两端分别与作业机具和三点悬挂连接架相连，各摆臂分别与三点悬挂连接架铰接，其中一根摆臂通过固定连杆与拖拉机相连并保持固定，另一根摆臂与拖拉机之间设有用于调节摆臂上下摆动的调平驱动组件。本发明具有结构简单、成本低、易于实施推广、可实现自动调平、降低人工劳动强度、提升作业安全性、节省时间的等优点。
Description
技术领域
本发明涉及农用机械技术领域，具体涉及一种自动调平犁耕一体机。
背景技术
拖拉机在农田作业时，由于农田的坑洼或斜坡，会造成拖拉机的倾斜行走，由于作业机具与拖拉机是相对固定的，因此作业机具在进行作业时，也会随着拖拉机的倾斜而倾斜，最终导致作业效果很不理想。为了保证作业机具在进行作业时水平，现有技术普遍都是采用手动调节左右拉杆的长度来保证其平整性，手动调整不仅浪费时间和体力，而且在作业机具运行时容易产生危险并伤及性命，最关键是手动调整也不能够保证机具在工作状态的实时平整性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、成本低、易于实施推广、可实现自动调平、降低人工劳动强度、提升作业安全性、节省时间的自动调平犁耕一体机。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种自动调平犁耕一体机，包括拖拉机和作业机具，所述作业机具通过可调平装置连接于拖拉机上，所述可调平装置包括连接拉杆、三点悬挂连接架和两根摆臂，所述三点悬挂连接架固接于作业机具上，各摆臂以能上下摆动的方式铰接安装在拖拉机上，所述连接拉杆的两端分别与拖拉机和三点悬挂连接架相连，各摆臂分别与三点悬挂连接架铰接，其中一根摆臂通过固定连杆与拖拉机相连并保持固定，另一根摆臂与拖拉机之间设有用于调节摆臂上下摆动的调平驱动组件。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述调平驱动组件包括调平伸缩油缸以及用于控制所述调平伸缩油缸伸缩动作的液压系统，所述调平伸缩油缸的缸体铰接安装在拖拉机上，所述调平伸缩油缸的伸缩杆与摆臂铰接。
所述液压系统包括压力油源、阀组、全液压转向机以及与全液压转向机相连并控制全液压转向机工作的电机，所述全液压转向机与调平伸缩油缸相连，所述压力油源通过阀组与全液压转向机相连。
所述自动调平犁耕一体机还包括第一控制器和安装在作业机具上实时检测作业机具水平度的倾角传感器，所述倾角传感器与第一控制器相连并将检测的角度信号传送至第一控制器，所述第一控制器与电机相连并依据角度信号控制电机工作，驱使摆臂摆动以调节作业机具处于设定角度范围内。
所述设定角度范围为相对于水平面在±1°之间。
所述拖拉机上设有高度调节装置，所述高度调节装置包括升降伸缩油缸和摆动架，所述摆动架以能上下摆动的方式铰接安装在拖拉机上，所述升降伸缩油缸连接于拖拉机和摆动架之间并驱使摆动架摆动，所述固定连杆的两端分别与所述摆动架和摆臂铰接，所述连接拉杆两端分别与所述摆动架和三点悬挂连接架铰接，所述调平伸缩油缸的缸体铰接安装在摆动架上。
所述摆动架包括中间连杆和两根升降摆杆，各升降摆杆以能上下摆动的方式铰接安装在拖拉机上，所述中间连杆连接于两根升降摆杆之间。
所述自动调平犁耕一体机还包括第二控制器和安装在拖拉机上实时检测拖拉机前后倾斜角度的姿态传感器，所述姿态传感器与第二控制器相连并将检测的倾角信号传送至第二控制器，所述第二控制器与升降伸缩油缸相连并依据倾角信号控制阀组，使升降伸缩油缸驱动摆动架摆动以提升作业机具至设定高度。
所述摆臂上设有若干径向依次间隔布置的连接孔，所述调平伸缩油缸的伸缩杆通过可拆卸销轴与摆臂上的其中一个连接孔铰接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的自动调平犁耕一体机的作业机具通过可调平装置连接于拖拉机上，能够实现自动化调平，在调平时通过调平驱动组件驱使摆臂上下摆动，可使作业机具与该摆臂铰接的连接点相应上下运动，从而达到调平的目的。采用该自动调平犁耕一体机可降低人工劳动强度、提升作业安全性、节省时间，且该自动调平犁耕一体机的结构简单、成本低、易于实施推广。
附图说明
图1为自动调平犁耕一体机的局部主视结构示意图。
图2为自动调平犁耕一体机的局部立体结构示意图。
图例说明：
1、拖拉机；2、作业机具；3、连接拉杆；4、三点悬挂连接架；5、摆臂；6、调平伸缩油缸；7、阀组；8、全液压转向机；9、电机；10、摆动架。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本实施例的自动调平犁耕一体机，包括拖拉机1和作业机具2，作业机具2通过可调平装置连接于拖拉机1上，可调平装置包括连接拉杆3、三点悬挂连接架4和两根摆臂5，三点悬挂连接架4固接于作业机具2上，各摆臂5以能上下摆动的方式铰接安装在拖拉机1上，连接拉杆3的两端分别与拖拉机1和三点悬挂连接架4相连，各摆臂5分别与三点悬挂连接架4铰接，其中一根摆臂5通过固定连杆与拖拉机1相连并保持固定，另一根摆臂5与拖拉机1之间设有用于调节摆臂5上下摆动的调平驱动组件。该自动调平犁耕一体机的作业机具2通过可调平装置连接于拖拉机1上，能够实现自动化调平，在调平时通过调平驱动组件驱使摆臂5上下摆动，可使作业机具2与该摆臂5铰接的连接点相应上下运动，从而达到调平的目的。采用该自动调平犁耕一体机可降低人工劳动强度、提升作业安全性、节省时间，且该自动调平犁耕一体机的结构简单、成本低、易于实施推广，在能够满足操作方便的同时提高土地平整性和耕深一致性。
本实施例中，调平驱动组件包括调平伸缩油缸6以及用于控制调平伸缩油缸6伸缩动作的液压系统，调平伸缩油缸6的缸体铰接安装在拖拉机1上，调平伸缩油缸6的伸缩杆与摆臂5铰接。该调平驱动组件控制简便、工作稳定可靠、控制精度和响应性好。
本实施例中，液压系统包括压力油源、阀组7、全液压转向机8以及与全液压转向机8相连并控制全液压转向机8工作的电机9，全液压转向机8与调平伸缩油缸6相连，压力油源通过阀组7与全液压转向机8相连。其中，压力油源可以采用油泵和油箱的组合，其与阀组7、全液压转向机8和电机9均可采用现有技术。采用电机9和全液压转向机8的组合来控制调平伸缩油缸6的伸缩，相比于现有技术中所使用的比例电磁阀成本更低，且可实现调平伸缩油缸6的精确控制，提高控制精度及响应性。
本实施例中，自动调平犁耕一体机还包括第一控制器和安装在作业机具2上实时检测作业机具2水平度的倾角传感器，倾角传感器与第一控制器相连并将检测的角度信号传送至第一控制器，第一控制器与电机9相连并依据角度信号控制电机9工作，驱使摆臂5摆动以调节作业机具2处于设定角度范围内。这样实现了作业机具2的自动实时调平，且其成本低，调平稳定性、可靠性和及时性好。为实现以上控制过程，上述第一控制器和倾角传感器均可采用现有技术进行配置。
本实施例中，设定角度范围为相对于水平面在±1°之间。通过第一控制器和倾角传感器进行作业机具2实时调平时，具体流程是：第一控制器接收倾角传感器检测到的角度信号，将角度信号与一预设的初始角度信号值(此时作业机具2水平)进行比较，若角度信号与初始角度信号值的差值在±1°之间时，第一控制器不控制电机9工作；若角度信号与初始角度信号值的差值大于±1°时，第一控制器不控制电机9工作，通过调节全液压转向机8驱使摆臂5相应摆动，使作业机具2相应摆动调平。也即若倾角传感器检测的角度与初始角度成±1°时，第一控制器不控制电机9工作，若倾角传感器检测的角度与初始角度成1°～90°或者倾角传感器检测的角度与初始角度成-90°～-1°时，第一控制器控制电机9带动全液压转向机8，使调平伸缩油缸6驱动摆臂5相应摆动调整作业机具2的角度，使其角度与初始角度成±1°。
拖拉机1静止或行驶的抖动，会产生对电机9控制的精度和倾角传感器对实时角度检测的影响，在一定范围内，第一控制器将其视为准确，如果超出精度控制范围，第一控制器控制电机9调整转速进行补偿角度，缩小机体抖动带来的误差。
本实施例中，拖拉机1上设有高度调节装置，高度调节装置包括升降伸缩油缸(图中未示出)和摆动架10，摆动架10以能上下摆动的方式铰接安装在拖拉机1上，升降伸缩油缸连接于拖拉机1和摆动架10之间并驱使摆动架10摆动，固定连杆的两端分别与摆动架10和摆臂5铰接，连接拉杆3两端分别与摆动架10和三点悬挂连接架4铰接，调平伸缩油缸6的缸体铰接安装在摆动架10上。升降伸缩油缸可驱使摆动架10上下摆动，从而同时调节调平伸缩油缸6的缸体、连接拉杆3和固定连杆的安装高度，进而在不改变作业机具2水平度的情况下调节作业机具2的安装高度，实现调节作业机具2的作业高度。从而可以满足不同作业需求，例如，在土地过硬时，第一控制器的PWM瞬时驱动电流可能过大，此时可通过提升作业机具2的高度，减小作业机具2的耕深，实现过载保护，防止第一控制器烧坏。该高度调节装置的结构简单紧凑、工作性能好。
本实施例中，摆动架10包括中间连杆和两根升降摆杆，各升降摆杆以能上下摆动的方式铰接安装在拖拉机1上，中间连杆连接于两根升降摆杆之间。该摆动架10的结构简单、易于装配制作、结构稳固性好。
本实施例中，自动调平犁耕一体机还包括第二控制器和安装在拖拉机1上实时检测拖拉机1前后倾斜角度的姿态传感器，姿态传感器与第二控制器相连并将检测的倾角信号传送至第二控制器，第二控制器与升降伸缩油缸相连并依据倾角信号控制阀组7，使升降伸缩油缸驱动摆动架10摆动以提升作业机具2至设定高度。通过姿态传感器和第二控制器的组合，可实现自动实时调节拖拉机1前后重量均衡以及拖拉机1车体的水平度，例如，当拖拉机1车体向后倾斜时，代表拖拉机1车体前轻后重，此时可被姿态传感器检测，并通过第二控制器控制提升作业机具2的高度，可避免拖拉机1车体倾斜。为实现以上控制过程，上述第二控制器和倾角传感器均可采用现有技术进行配置。
本实施例中，摆臂5上设有若干径向依次间隔布置的连接孔，调平伸缩油缸6的伸缩杆通过可拆卸销轴与摆臂5上的其中一个连接孔铰接。可使调平伸缩油缸6的伸缩杆与不同的连接孔铰接，来调整摆臂5的初始高度，进而适应不同的作业机具2和作业情况。且该种可调连接结构具有结构简单、成本低、调节方便的优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种自动调平犁耕一体机，包括拖拉机(1)和作业机具(2)，其特征在于：所述作业机具(2)通过可调平装置连接于拖拉机(1)上，所述可调平装置包括连接拉杆(3)、三点悬挂连接架(4)和两根摆臂(5)，所述三点悬挂连接架(4)固接于作业机具(2)上，各摆臂(5)以能上下摆动的方式铰接安装在拖拉机(1)上，所述连接拉杆(3)的两端分别与拖拉机(1)和三点悬挂连接架(4)相连，各摆臂(5)分别与三点悬挂连接架(4)铰接，其中一根摆臂(5)通过固定连杆与拖拉机(1)相连并保持固定，另一根摆臂(5)与拖拉机(1)之间设有用于调节摆臂(5)上下摆动的调平驱动组件。
2.根据权利要求1所述的自动调平犁耕一体机，其特征在于：所述调平驱动组件包括调平伸缩油缸(6)以及用于控制所述调平伸缩油缸(6)伸缩动作的液压系统，所述调平伸缩油缸(6)的缸体铰接安装在拖拉机(1)上，所述调平伸缩油缸(6)的伸缩杆与摆臂(5)铰接。
3.根据权利要求2所述的自动调平犁耕一体机，其特征在于：所述液压系统包括压力油源、阀组(7)、全液压转向机(8)以及与全液压转向机(8)相连并控制全液压转向机(8)工作的电机(9)，所述全液压转向机(8)与调平伸缩油缸(6)相连，所述压力油源通过阀组(7)与全液压转向机(8)相连。
4.根据权利要求3所述的自动调平犁耕一体机，其特征在于：所述自动调平犁耕一体机还包括第一控制器和安装在作业机具(2)上实时检测作业机具(2)水平度的倾角传感器，所述倾角传感器与第一控制器相连并将检测的角度信号传送至第一控制器，所述第一控制器与电机(9)相连并依据角度信号控制电机(9)工作，驱使摆臂(5)摆动以调节作业机具(2)处于设定角度范围内。
5.根据权利要求4所述的自动调平犁耕一体机，其特征在于：所述设定角度范围为相对于水平面在±1°之间。
6.根据权利要求3所述的自动调平犁耕一体机，其特征在于：所述拖拉机(1)上设有高度调节装置，所述高度调节装置包括升降伸缩油缸和摆动架(10)，所述摆动架(10)以能上下摆动的方式铰接安装在拖拉机(1)上，所述升降伸缩油缸连接于拖拉机(1)和摆动架(10)之间并驱使摆动架(10)摆动，所述固定连杆的两端分别与所述摆动架(10)和摆臂(5)铰接，所述连接拉杆(3)两端分别与所述摆动架(10)和三点悬挂连接架(4)铰接，所述调平伸缩油缸(6)的缸体铰接安装在摆动架(10)上。
7.根据权利要求6所述的自动调平犁耕一体机，其特征在于：所述摆动架(10)包括中间连杆和两根升降摆杆，各升降摆杆以能上下摆动的方式铰接安装在拖拉机(1)上，所述中间连杆连接于两根升降摆杆之间。
8.根据权利要求6所述的自动调平犁耕一体机，其特征在于：所述自动调平犁耕一体机还包括第二控制器和安装在拖拉机(1)上实时检测拖拉机(1)前后倾斜角度的姿态传感器，所述姿态传感器与第二控制器相连并将检测的倾角信号传送至第二控制器，所述第二控制器与升降伸缩油缸相连并依据倾角信号控制阀组(7)，使升降伸缩油缸驱动摆动架(10)摆动以提升作业机具(2)至设定高度。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的自动调平犁耕一体机，其特征在于：所述摆臂(5)上设有若干径向依次间隔布置的连接孔，所述调平伸缩油缸(6)的伸缩杆通过可拆卸销轴与摆臂(5)上的其中一个连接孔铰接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |