CN205154783U - 水田运秧机液压驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水田运秧机液压驱动系统，包括油箱、液压泵、控制阀、液压缸和液压马达，其中油箱、液压泵、控制阀与液压缸组成行走驱动液压系统，油箱、液压泵、控制阀与液压缸组成转向液压系统，所述转向液压系统中具有由转向横拉杆、转向桥和一对转向节臂组成的平行四连杆结构，所述液压缸与一条转向节臂相联接。本实用新型简化了运秧机的结构，减小液压系统的重量和体积，也降低了制造成本。

Description

水田运秧机液压驱动系统

技术领域

本发明涉及一种水田机械，具体涉及一种水田运秧机液压驱动系统。

背景技术

近年来，国家对农业的重视度不断提高，对农业的发展越来越关注，投入了大量的资金来发展农业，农业的发展离不开农用机械，所以这几年农业机械的研发越来越快和使用越来越频繁。使用农用机械不仅省时省力，也提高了生产效率。插秧机就是这样产生的，不仅能节省劳动力，还能使插秧效率大幅度提高。

但是对于水田种植大户来说，种植水田面积多达1000多亩，每年一到水稻插秧季节，农户总为插秧雇人工挑苗犯愁。由于水田面积大，有些插秧的地方离秧苗放置处较远，并且水田的坏境非常的泥泞，工人在水田中行走非常不便，人工运送起来费时费力。插秧忙时，6个挑苗工人供一台插秧机都忙不过来，而且经常出现插秧机等苗的现象。

现在农业上急需有可以运送秧苗的机械，所以设计了水田运秧机来代替人工，可以作为粮食生产的重要工具。水田运苗机结构合理、操作简单、效率高、检修方便、运送速度快，是一种节能实用的运苗机器。人工运苗费时、费力、且成本高，所以机器替代人工运苗是必然趋势，而且机器造价低、油耗低、经济适用，市场发展前景阔。

液压传动式利用液体作为工作介质来传递能量和控制的传动方式。其基本原理是利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件（液压缸或马达）把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的带、链条、和齿轮等传动元件相类似。

发明内容

发明目的：为了克服现有平整机的技术存在的不足，本发明提供一种水田运秧机液压驱动系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的水田运秧机液压驱动系统，包括油箱、液压泵、控制阀、液压缸和液压马达，其中油箱、液压泵、控制阀与液压马达组成行走驱动液压系统，油箱、液压泵、控制阀与液压缸组成转向液压系统，所述转向液压系统中具有由转向横拉杆、转向桥和一对转向节臂组成的平行四连杆结构，所述液压缸与一条转向节臂相联接。

具体地，所述水田运秧机具有两个前车轮和两个后车轮，所述液压马达是与车轮一一对应的四个，与前车轮联接的两个液压马达之间连接有第一同步阀，与后车轮联接的两个液压马达之间连接有第二同步阀。同步阀可以同步两个车轮的扭矩，一方面可以在行驶中保持两轮扭矩同步，避免跑偏，另外即便一只车轮下陷，另一只车轮的液压马达也能使整车正常驶出，非常适合水田的特别环境。

具体地，所述行走驱动液压系统中还安装有过滤器、单向阀和调速阀。

具体地，所述控制阀选用手动式三位四通换向阀。

具体地，所述行走驱动液压系统和/或转向液压系统中还安装有溢流阀

使用时，柴油机将机械能提供给液压泵，液压泵将由柴油机提供的机械能转换成液压能，过滤器对液压油进行过滤保护液压系统能正常运转，溢流阀通过限定系统的压力来保护系统，手动式三位四通换向阀通过手动杆来控制阀芯从而控制液压马达的正转、反转、制动和液压缸活塞杆的伸缩，从而液压马达驱动轮子转动和液压缸控制前轮偏转来控制水田运秧机的行走和转向

行走驱动液压系统能使水田运秧机前进、后退并且制动，并能达到所设计的最高时速。其驱动方式为：柴油机驱动液压泵，通过换向控制阀来变换液压马达的旋转方向，通过液压马达来驱动水田运秧机轮。

有益效果：本发明的水田运秧机液压驱动系统中的行走驱动液压系统和转向液压系统设计除了执行元件的不同，其他液压元件是相同的。所以可以将两者合二为一，构成一个液压系统，简化运秧机的结构，可以减小液压系统的重量和体积，也降低了制造成本。对于水田作业这样特殊的行驶环境，整个系统的紧凑性和可靠性尤为重要，本发明通过液压传动和各车轮独立的液压马达，省去了机械传动，即便整个液压系统长期浸泡在水和泥沙中也可以正常工作，可以将液压系统布置在可以在运秧及平台的水线下方，为水线以上留出更多的载物空间或水田作业设备安装空间。

除了上面所述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外，本发明的水田运秧机液压驱动系统所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点，将结合附图做出进一步详细的说明。

附图说明

图1本发明实施例一中行走驱动液压系统的原理图；

图2是转向液压系统的原理图；

图3是液压系统原理图；

图4是本发明实施例二的液压系统原理图；

图5是转向机构图；

图中：油箱1、液压泵2、溢流阀3、手动式三位四通换向阀4、第一手动式三位四通换向阀4-1，第二手动式三位四通换向阀4-2，同步阀5，液压马达6，液压缸7，过滤器8，双出杆液压缸9，单向阀10，转向轮11，转向桥12，转向节臂13、转向横拉杆14，调速阀15。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

实施例1

如图1所示，行走驱动液压系统包括油箱1、液压泵2、溢流阀3、手动式三位四通换向阀4、同步阀5和液压马达6。柴油机将机械能提供给液压泵2，液压泵2将由柴油机提供的机械能转换成液压能，通过溢流阀3来限定系统的压力保护系统，手动式三位四通换向阀4通过手动杆控制阀芯来控制液压油的流动方向从而控制液压马达6的正转、反转和制动，从而液压马达6驱动轮子转动来控制水田运秧机的行走。在这里使用四个液压马达6是因为水田坏境比较差，阻力比较大，需要比较大的转矩来克服阻力，四个液压马达6可以充分利用机械的全部能量来增大牵引力、提高通过性，同时输出比较大的扭矩来克服阻力，使水田运秧机更加便于行走。同步阀5用于同步四只车轮的输出同步，包括分别与前轮、后轮连接的两个分同步阀，以及与分同步阀连接的总同步阀。

如图2所示，转向液压系统包括油箱1、液压泵2、溢流阀3、手动式三位四通换向阀4和液压缸7。柴油机将机械能提供给液压泵2，液压泵2将柴油机提供的机械能转换成液压能，通过溢流阀3来限定系统的压力保护系统，手动式三位四通换向阀4通过手动杆控制阀芯来控制液压油的流动方向从而控制液压缸7活塞杆的伸长和收缩，从而通过液压缸7控制前轮偏转方向来控制水田运秧机的转向。

如图3所示，本实施例的液压驱动系统是将行走驱动液压系统和转向液压系统合二为一，使用同一套油箱1、液压泵2和溢流阀3，通过第一手动式三位四通换向阀4-1和第二手动式三位四通换向阀4-2分别与用于转向的液压缸7及用于行走的同步阀5和液压马达6连接。

实施例2

本实施例是在实施例1基础上的改进，在液压系统中增加了过滤器8、单向阀10和两个调速阀15，如图4所示。在设计液压系统原理图时主要考虑到在水田中运动的机械，液压油被污染的肯定较为严重，为了保证液压系统能高效、安全的传动，所以添加了过滤器8来对液压油进行过滤净化。将单向阀10安装在泵的出口处，主要是为了防止系统的压力的突然升高而损坏液压泵2，起回止的作用。双出杆液压缸9主要是为了保证左右转向速度相同稳定，保证水田运秧机的运行稳定。在上面设计时候我考虑到可以将转向和行走驱动液压系统并成一个液压系统，但是由于液压泵2的参数还没确定，所以在转向液压系统中和行走驱动液压系统中各增加了一个调速阀15，用来调节转向系统和行走驱动液压系统的流量，来限定液压马达的最高转速和来控制双出杆液压缸9活塞杆运动的最大速度，并且还能保证节流的流量不随负载的变化而变化，使系统保持稳定供油。

如图5所示，转向机构主要由转向轮11、转向桥12、转向节臂（梯形臂）13、转向横拉杆14和转向双出杆液压缸9构成。通过双出杆液压缸9的活塞杆来推动转向节臂13，同时通过转向横拉杆14将双出杆液压缸9的活塞杆输出力传递到左转向轮，这样就可以使左右前转向轮同时偏转。转向桥12主要作为支撑和固定的作用。

工作原理：

液压系统的组成元件包括标准元件和专用元件。在满足系统性能要求的前提下，应尽量选用现有的标准的液压元件，除非有特殊要求时可自行设计液压元件。选择液压元件时一般应考虑以几个方面。

（1）应用方面：如主机的类型（如工业设备、行走机械等）、原动机的特性、安装方式、坏境情况（如温度、湿度、尘土等）、货源情况以及维护要求等。

（2）系统要求：工作压力和流量的大小、操纵控制方式、工作介质的种类、循环周期、冲击振动情况等。

（3）经济性问题：使用量、成本、货源情况以及产品历史、质量和信誉等。

（4）其他：应该尽量采用标准化、通用化以及货源条件较好的元件，以及缩短制造周期，有利于互换和维护。

本实施例的水田运秧机设计要求如下

（1）机重1吨，载重0.5吨；

（2）转向方式为前轮偏转转向；

（3）最高速度为40km/h；

基本参数的设定方法如下

液压系统的主要参数包括压力、流量和功率。通常，首先选定系统的工作压力，然后根据对执行元件的速度（或转速）要求，确定其流量。压力和流量一经确定，即可确定其功率，并做出液压系统的工况图。

（1）确定系统工作压力

液压系统的工作压力由设备、载荷大小、结构要求和技术水平而定，还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及供应情况等的限制。

一般来说，对于固定的尺寸变化不太受限的设备，压力可以选小一些，而对于像行走机械等重载设备，压力要选的高一些。系统工作压力高，省材料，结构紧凑，重量轻，是液压系统的发展方向，但是要注意泄漏、噪声控制和可靠性等问题的妥善处理。

选定系统工作压力为16Mpa；

（2）沿用插秧机使用的棘爪轮，选定水田运秧机的车轮为棘爪轮。棘爪轮直径为1m，轮宽180mm；

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种水田运秧机液压驱动系统，包括油箱、液压泵、控制阀、液压缸和液压马达，其特征在于：其中油箱、液压泵、控制阀与液压马达组成行走驱动液压系统，油箱、液压泵、控制阀与液压缸组成转向液压系统，所述转向液压系统中还具有由转向横拉杆、转向桥和一对转向节臂组成的平行四连杆结构，所述液压缸与一条转向节臂相联接。

2.根据权利要求1所述的水田运秧机液压驱动系统，其特征在于：所述水田运秧机具有两个前车轮和两个后车轮，所述液压马达是与车轮一一对应的四个，与前车轮联接的两个液压马达之间连接有第一同步阀，与后车轮联接的两个液压马达之间连接有第二同步阀。

3.根据权利要求1所述的水田运秧机液压驱动系统，其特征在于：所述行走驱动液压系统和/或转向液压系统中还安装有过滤器、单向阀和调速阀。

4.根据权利要求1所述的水田运秧机液压驱动系统，其特征在于：所述行走驱动液压系统和/或转向液压系统中还安装有溢流阀。

5.根据权利要求1所述的水田运秧机液压驱动系统，其特征在于：所述控制阀选用手动式三位四通换向阀。

6.根据权利要求1所述的水田运秧机液压驱动系统，其特征在于：所述液压缸是双出杆液压缸。