CN208480223U - 一种双轴分层切土旋耕机的控制装置 - Google Patents

Abstract

一种双轴分层切土旋耕机的控制装置，属于农业机械控制领域，它主要由：整机升降控制系统、第二轴耕深控制系统、驱动系统等组成，该控制装置实现了双轴分层切土旋耕机相关部件便于布置、自动调节耕深、节能效果好、适应性强的功能，对于实现旋耕机的自动化和智能化控制具有重要的现实意义。

Description

一种双轴分层切土旋耕机的控制装置

技术领域

本发明涉及一种双轴分层切土旋耕机的控制装置，属于农业机械控制领域。

背景技术

目前，我国旋耕机增大耕深方案主要有两种：第一种方案是采用较大回转半径的回转刀具，第二种方案是采用双轴分层切土方案。然而双轴分层切土方案必须解决耕机的前后轴驱动和后轴布置问题，传统的双轴分层切旋耕机主要采用机械控制形式为主，该控制形式会使双轴传动箱和齿轮箱在布置时造成双轴传动箱及齿轮箱在作业中出现迎土滑行，罩壳积土等问题。因此，双轴分层切土旋耕机耕作深度往往很难达到要求，作业中消耗的功率也非常大，效率也非常低，往往无法实现大耕深的要求。

为解决以上问题，本发明提供了一种双轴分层切土旋耕机的控制装置，该控制装置取消了齿轮箱等传统部件，采用液压和芯片控制。这样使双轴分层切土旋耕机传动轴布置更为方便，有效解决了传动箱及齿轮箱阻碍作业的问题，对于增加耕作深度、减少功率消耗、提高耕作效率具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供本一种双轴分层切土旋耕机的控制装置，该控制装置具有便于旋耕机相关部件的布置、能自动调节耕深、节能效果好、适应性强的特点，对于实现旋耕机的自动化和智能化控制具有重要的现实意义。

一种双轴分层切土旋耕机的控制装置，主要由：油箱（1）、滤清器（2）、液压泵（3）、二位三通电磁阀（4）、第一溢流阀（5）、单向阀（6）、第一二位二通电磁阀（7）、节流阀（8）、蓄能器（9）、可调节流阀（10）、第二二位二通电磁阀（11）、第一升降液压缸（12）、第二溢流阀（13）、第三二位二通电磁阀（14）、第一轴液压马达（15）、第四二位二通电磁阀（16）、三位四通电磁阀（17）、液压锁（18）、第一单向节流阀（19）、第二单向节流阀（20）、第二升降液压缸（21）、位移传感器（22）、第五二位二通电磁阀（23）、第二轴液压马达（24）、电控单元ECU（25）组成。所述的第一溢流阀（5）、单向阀（6）、第一二位二通电磁阀（7）、节流阀（8）、蓄能器（9）、可调节流阀（10）、第二二位二通电磁阀（11）、第一升降液压缸（12）构成双轴分层切土旋耕机控制装置的升降控制系统，所述的第四二位二通电磁阀（16）、三位四通电磁阀（17）、液压锁（18）、第一单向节流阀（19）、第二单向节流阀（20）、第二升降液压缸（21）、位移传感器（22）构成双轴分层切土旋耕机控制装置的第二轴耕深控制系统，所述的第二溢流阀（13）、第三二位二通电磁阀（14）、第一轴液压马达（15）、第五二位二通电磁阀（23）、第二轴液压马达（24）构成双轴分层切土旋耕机控制装置的驱动系统。所述的节流阀（8）、蓄能器（9）和可调节流阀（10）组成双轴分层切土旋耕机控制装置升降控制系统的动态压力反馈装置。所述的第一二位二通电磁阀（7）、第二二位二通电磁阀（11）和第四二位二通电磁阀（16）均采用锥密封形式。所述的第一溢流阀（5）为升降控制系统的压力保护阀，第二溢流阀（13）为第二轴耕深控制系统和驱动系统的压力保护阀。

双轴分层切土旋耕机不工作时，电控单元ECU（25）控制二位三通电磁阀（4）和第一二位二通电磁阀（7）左位通电，液压油由油箱（1）依次经相关部件进入第一升降液压缸（12）左腔将双轴分层切土旋耕机举升，第一升降液压缸（12）右腔的液压油回油箱（1）。此时，双轴分层切土旋耕机控制装置的第二轴耕深控制系统和驱动系统不工作。

双轴分层切土旋耕机工作时，电控单元ECU（25）控制二位三通电磁阀（4）右位和第二二位二通电磁阀（11）右位通电，第一二位二通电磁阀（7）断电，双轴分层切土旋耕机控制装置的升降控制系统无液压油进入第一升降液压缸（12）左腔，双轴分层切土旋耕机在自重的作用下下落，第一升降液压缸（12）左腔的液压油经相关部件回油箱（1）。此时，第五二位二通电磁阀（23）右位通电，第一轴液压马达（15）和第二轴液压马达（24）驱动双轴旋耕机进行分层切土工作。

双轴旋耕机进行分层切土工作时，第一轴旋耕机刀片控制第一层耕深，第二轴旋耕机刀片在第一层耕深的基础上控制第二层耕深，使第二层耕深达到更大耕深的要求。第二轴旋耕机刀片耕深的控制，主要由电控单元ECU（25）控制第四二位二通电磁阀（16）和三位四通电磁阀（17）来实现。当控制第四二位二通电磁阀（16）和三位四通电磁阀（17）通电时，液压油依次经相关部件进入第二升降液压缸（21）控制耕深。其耕深的控制除第二升降液压缸（21）进行控制外，还可依靠机械系统进行控制。第二轴旋耕机刀片耕种深度的由位移传感器（22）进行检测。如不需要第二轴旋耕机刀片工作，则电控单元ECU（25）控制第五二位二通电磁阀（23）断电，第二轴液压马达（24）不工作。

本发明的优点是：

1．本发明双轴分层切土旋耕机传动轴布置方便，且控制简单，适应性强。

2．本发明通过耕深控制系统能自动调节耕地的深度，适应了多种作物的耕种要求。

3．本发明通过电磁阀结构及动态压力反馈装置，减少功率消耗、提高耕作效率。

4．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为一种双轴分层切土旋耕机的控制装置示意图。

具体实施方式

1、油箱，2、滤清器，3、液压泵，4、二位三通电磁阀，5、第一溢流阀，6、单向阀，7、第一二位二通电磁阀，8、节流阀，9、蓄能器，10、可调节流阀，11、第二二位二通电磁阀，12、第一升降液压缸，13、第二溢流阀，14、第三二位二通电磁阀，15、第一轴液压马达，16、第四二位二通电磁阀，17、三位四通电磁阀，18、液压锁，19、第一单向节流阀，20、第二单向节流阀，21、第二升降液压缸，22、位移传感器，23、第五二位二通电磁阀，24、第二轴液压马达，25、电控单元ECU。

下面结合附图对本发明进一步说明。

双轴分层切土旋耕机的控制装置包括：油箱1，滤清器2，液压泵3，二位三通电磁阀4，第一溢流阀5，单向阀6，第一二位二通电磁阀7，节流阀8，蓄能器9，可调节流阀10，第二二位二通电磁阀11，第一升降液压缸12，第二溢流阀13，第三二位二通电磁阀14，第一轴液压马达15，第四二位二通电磁阀16，三位四通电磁阀17，液压锁18，第一单向节流阀19，第二单向节流阀20，第二升降液压缸21，位移传感器22，第五二位二通电磁阀23，第二轴液压马达24，电控单元ECU25。所述的第一溢流阀5、单向阀6、第一二位二通电磁阀7、节流阀8、蓄能器9、可调节流阀10、第二二位二通电磁阀11、第一升降液压缸12构成双轴分层切土旋耕机控制装置的升降控制系统，所述的第四二位二通电磁阀16、三位四通电磁阀17、液压锁18、第一单向节流阀19、第二单向节流阀20、第二升降液压缸21、位移传感器22构成双轴分层切土旋耕机控制装置的第二轴耕深控制系统，所述的第二溢流阀13、第三二位二通电磁阀14、第一轴液压马达15、第五二位二通电磁阀23、第二轴液压马达24构成双轴分层切土旋耕机控制装置的驱动系统。所述的节流阀8、蓄能器9和可调节流阀10组成双轴分层切土旋耕机控制装置升降控制系统的动态压力反馈装置。

双轴分层切土旋耕机不工作时，电控单元ECU25控制二位三通电磁阀4左位和第一二位二通电磁阀7左位通电，液压油由油箱1依次经滤清器2、液压泵3、二位三通电磁阀4左位、单向阀6、第一二位二通电磁阀7左位进入第一升降液压缸12左腔将双轴分层切土旋耕机举升，第一升降液压缸12右腔的液压油回油箱1。此时，双轴分层切土旋耕机控制装置的第二轴耕深控制系统和驱动系统不工作。

双轴分层切土旋耕机工作时，电控单元ECU25控制二位三通电磁阀4右位和第二二位二通电磁阀11右位通电，第一二位二通电磁阀7断电，双轴分层切土旋耕机控制装置的升降控制系统无液压油进入第一升降液压缸12左腔，双轴分层切土旋耕机在自重的作用下下落，第一升降液压缸12左腔的液压油经可调节流阀10和第二二位二通电磁阀11回油箱1。此时，第五二位二通电磁阀23右位通电，液压油由油箱1依次经滤清器2、液压泵3、二位三通电磁阀4右位进入第三二位二通电磁阀14左位和第五二位二通电磁阀23右位，分别控制第一轴液压马达15和第二轴液压马达24工作，由第一轴液压马达15和第二轴液压马达24驱动双轴旋耕机进行分层切土工作。若第一轴液压马达15不需要工作，则电控单元ECU25控制第三二位二通电磁阀14右位通电，液压油不再经过第一轴液压马达15。若第二轴液压马达24不需要工作，则电控单元ECU25控制第五二位二通电磁阀23断电，液压油不再经过第二轴液压马达24。

双轴分层切土旋耕机控制装置工作中，因为双轴分层切土旋耕机在工作时电磁阀为开关控制，并且双轴分层切土旋耕机惯性大，因此会产生很大的液压冲击。另外在升降旋耕机时，拖拉机悬挂单元容易对拖拉机产生冲击，影响双轴分层切土旋耕机工作的平顺性。为了解决这一问题，油路中增加了节流阀8、蓄能器9、可调节流阀10、第一单向节流阀19和第二单向节流阀20，其中节流阀8、蓄能器9和可调节流阀10组成双轴分层切土旋耕机控制装置升降控制系统的动态压力反馈装置。由此，减轻了液压冲击，有效的解决了双轴分层切土旋耕机工作的平顺性问题。并且该动态压力反馈装置利用蓄能器9储存释放液压能，减轻了液压泵工作压力，还具有节能的效果。

双轴旋耕机进行分层切土工作时，第一轴旋耕机刀片控制第一层耕深，第二轴旋耕机刀片在第一层耕深的基础上控制第二层耕深，使第二层耕深达到更大耕深的要求。第二轴旋耕机刀片耕深的控制，主要由电控单元ECU25控制第四二位二通电磁阀16和三位四通电磁阀17来实现。若耕种深度需要增加，则电控单元ECU25控制第四二位二通电磁阀16左位和三位四通电磁阀17右位通电，液压油由油箱1依次经滤清器2、液压泵3、二位三通电磁阀4右位、第四二位二通电磁阀16左位、三位四通电磁阀17右位、液压锁18、第一单向节流阀19进入第二升降液压缸21右腔，使第二轴旋耕机刀片增加耕种深度。若耕种深度需要减小，则电控单元ECU25控制第四二位二通电磁阀16左位和三位四通电磁阀17左位通电，液压油由油箱1依次经滤清器2、液压泵3、二位三通电磁阀4右位、第四二位二通电磁阀16左位、三位四通电磁阀17左位、液压锁18、第二单向节流阀20进入第二升降液压缸21左腔，使第二轴旋耕机刀片减小耕种深度。其耕深的控制除第二升降液压缸21进行控制外，还可依靠机械系统进行控制。第二轴旋耕机刀片耕种深度的由位移传感器22进行检测。

在液压控制系统中往往存在泄漏和能量损失大等问题，为有效的解决此问题，在本申请中第一二位二通电磁阀7、第二二位二通电磁阀11和第四二位二通电磁阀16均采用锥密封形式。

通过上述实施方式，从而实现了一种双轴分层切土旋耕机能便于布置相关部件、能自动调节耕深，且具有节能效果好、适应性强的特点，对于实现整旋耕机的自动化和智能化控制具有重要的现实意义。

Claims (4)

1.一种双轴分层切土旋耕机的控制装置，主要包括：油箱（1）、滤清器（2）、液压泵（3）、二位三通电磁阀（4）、第一溢流阀（5）、单向阀（6）、第一二位二通电磁阀（7）、节流阀（8）、蓄能器（9）、可调节流阀（10）、第二二位二通电磁阀（11）、第一升降液压缸（12）、第二溢流阀（13）、第三二位二通电磁阀（14）、第一轴液压马达（15）、第四二位二通电磁阀（16）、三位四通电磁阀（17）、液压锁（18）、第一单向节流阀（19）、第二单向节流阀（20）、第二升降液压缸（21）、位移传感器（22）、第五二位二通电磁阀（23）、第二轴液压马达（24）、电控单元ECU（25）；其特征在于：双轴分层切土旋耕机不工作时，电控单元ECU（25）控制二位三通电磁阀（4）和第一二位二通电磁阀（7）左位通电，液压油由油箱（1）依次经相关部件进入第一升降液压缸（12）左腔将双轴分层切土旋耕机举升，此时双轴分层切土旋耕机控制装置的第二轴耕深控制系统和驱动系统不工作；双轴分层切土旋耕机工作时，电控单元ECU（25）控制二位三通电磁阀（4）右位和第二二位二通电磁阀（11）右位通电，第一二位二通电磁阀（7）断电，双轴分层切土旋耕机控制装置的升降控制系统无液压油进入第一升降液压缸（12）左腔，双轴分层切土旋耕机在自重的作用下下落，此时第五二位二通电磁阀（23）右位通电，第一轴液压马达（15）和第二轴液压马达（24）驱动双轴旋耕机进行分层切土工作；双轴旋耕机进行分层切土耕深控制时，主要由电控单元ECU（25）控制第四二位二通电磁阀（16）和三位四通电磁阀（17）来实现。

2.根据权利要求1所述的一种双轴分层切土旋耕机的控制装置，其特征在于：第一溢流阀（5）、单向阀（6）、第一二位二通电磁阀（7）、节流阀（8）、蓄能器（9）、可调节流阀（10）、第二二位二通电磁阀（11）、第一升降液压缸（12）构成双轴分层切土旋耕机控制装置的升降控制系统，第四二位二通电磁阀（16）、三位四通电磁阀（17）、液压锁（18）、第一单向节流阀（19）、第二单向节流阀（20）、第二升降液压缸（21）、位移传感器（22）构成双轴分层切土旋耕机控制装置的第二轴耕深控制系统，所述的第二溢流阀（13）、第三二位二通电磁阀（14）、第一轴液压马达（15）、第五二位二通电磁阀（23）、第二轴液压马达（24）构成双轴分层切土旋耕机控制装置的驱动系统；所述的节流阀（8）、蓄能器（9）和可调节流阀（10）组成双轴分层切土旋耕机控制装置升降控制系统的动态压力反馈装置。

3.根据权利要求1所述的一种双轴分层切土旋耕机的控制装置，其特征在于：第一二位二通电磁阀（7）、第二二位二通电磁阀（11）和第四二位二通电磁阀（16）均采用锥密封形式。

4.根据权利要求1所述的一种双轴分层切土旋耕机的控制装置，其特征在于：设有电控单元ECU（25）对二位三通电磁阀（4）、第一二位二通电磁阀（7）、第二二位二通电磁阀（11）、第三二位二通电磁阀（14）、第四二位二通电磁阀（16）、三位四通电磁阀（17）、二位二通电磁阀（23）对进行控制。