CN208605416U - 大型收获机割台液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型收获机割台液压控制系统，它包括由同轴连接的恒压变量泵和双向变量柱塞泵，双向变量柱塞泵与发动机分动箱相连接，恒压变量泵、双向变量柱塞泵与双向定量柱塞马达相连接，构成了液压控制系统的闭式回路；双向定量柱塞马达与万向联轴器的输入端相连通，万向联轴器的输入端设有与控制器相连接的转速传感器；恒压变量泵通过举升控制阀组与举升缸相连通，通过第一电磁换向阀与偏转缸模块相连通，通过第二电磁换向阀与折叠缸组相连通，构成了割台升降、偏转、折叠开式控制回路。本实用新型使得割台速度刚性良好，保证了传动速度的稳定性；实现了油缸的快速反应，及时清堵，保证了无油缸工作时的小功率耗能。

Description

大型收获机割台液压控制系统

技术领域

本实用新型涉及大型农业机械设备技术领域，具体的说是一种大型收获机割台液压控制系统。

背景技术

国内经常使用的农作物收获机多数为中小型机，收获机的割台幅宽小，对于大田农作物收割时，工作效率较低。收获机的割台主要由皮带或链条驱动，为了防止割台在正常作业过程中被堵塞，设置有专用的清堵反转马达机构，造成了整机结构复杂，局限于割台的体积造成布置困难的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大型收获机割台液压控制系统，以解决现有的收获机驱动结构复杂，零部件布置困难，割台被阻塞后无法快速清堵的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：

一种大型收获机割台液压控制系统，它包括由同轴连接的恒压变量泵和双向变量柱塞泵，双向变量柱塞泵与发动机分动箱相连接，所述双向变量柱塞泵的第一端口2a与双向定量柱塞马达的第一端口A相连接，双向变量柱塞泵的第二端口2b与双向定量柱塞马达的第二端口B相连接，构成了液压控制系统的闭式回路；双向定量柱塞马达与万向联轴器的输入端相连通，万向联轴器的输入端设有与控制器相连接的转速传感器；恒压变量泵通过举升控制阀组与举升缸相连通，构成了割台升降开式控制回路；恒压变量泵通过第一电磁换向阀与偏转缸模块相连通，构成了割台横向偏转仿形开式控制回路；恒压变量泵通过第二电磁换向阀与折叠缸组相连通，构成了割台折叠开式控制回路；控制器分别与双向变量柱塞泵、举升控制阀组、第一电磁换向阀及第二电磁换向阀相连接。

优选的，所述双向变量柱塞泵与双向定量柱塞马达之间并联有热冲洗阀，将闭式回路低压侧热油定量的排出至油箱；双向变量柱塞泵上设有第一压力传感器，第一压力传感器与控制器相连接。

优选的，所述双向变量柱塞泵包括相互连接的齿轮泵、斜盘控制阀和柱塞泵，斜盘控制阀包括电磁铁Y1和电磁铁Y2，斜盘控制阀与控制器相连接；齿轮泵用于为闭式回路补油、热油交换及斜盘控制阀提供控制油。

优选的，所述举升控制阀组包括小型蓄能器，小型蓄能器通过电磁球阀与比例电磁球阀和比例电磁阀相连通，比例电磁阀的输入端设置有锥密封单向阀；举升缸至少有两个，均与举升控制阀组相连接，同时举升缸上设有与控制器相连接的第二压力传感器；割台升降速度由比例电磁球阀和比例电磁阀控制通过电信号的变化进行控制；举升缸与电磁球阀、比例电磁球阀、锥密封单向阀和比例电磁阀形成了一个无泄漏封闭回路，保证割台举升后长时间无下降。

优选的，所述举升控制阀组还包括安全阀和测压接头。

优选的，所述比例电磁阀的输入端设置有压力补偿阀，比例电磁阀为常闭两位三通阀，包含电磁铁Y8。

优选的，所述偏转缸模块包括偏转缸，偏转缸上设置有双向液压锁。

优选的，所述折叠组缸包括两个折叠缸，折叠缸上设有双向液压锁。

优选的，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均为三位四通电磁换向阀，第一电磁换向阀包含电磁铁Y5和电磁铁Y6，第二电磁换向阀包含电磁铁Y3和电磁铁Y4。

本实用新型的工作原理：

割台驱动采用液压闭式回路系统，双向变量柱塞泵与双向定量柱塞马达通过钢丝编织橡胶软管连接，控制器输出信号给双向变量柱塞泵中的斜盘控制阀的电磁铁Y1时，双向变量柱塞泵的第一端口2a与双向定量柱塞马达的第一端口A形成高压，驱动割台正转工作，第一压力传感器实施采集压力，当压力达到堵塞设定值时，默认为此时割台被物料堵塞。随后，控制器切断斜盘控制阀的电磁铁Y1信号，同时输出信号给斜盘控制阀电磁铁Y2，双向变量柱塞泵第二端口2b与双向定量柱塞马达的第二端口B形成高压，驱动割台反转，实现快速清堵。割台正转工作中，转速传感器实施采集万向联轴器转速信号给控制器，当转速传感器采集转速与设定的目标转速有偏差时，控制器调整输出给斜盘控制阀电磁铁Y1的信号大小，以保证万向联轴器转速稳定，利用转速传感器实现了转速闭环控制。

双向变量柱塞泵中的齿轮泵用于为闭式回路补油、热油交换及斜盘控制阀提供控制油。热冲洗阀用于将闭式回路低压侧热油定量的排出至油箱。双向定量柱塞马达与万向联轴器连接，保证能与不同幅宽、不同类型、皮带驱动割台相连接。

割台折叠、横向偏转仿形和举升为开式回路，由恒压变量泵供油，当比例电磁阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀中的电磁铁均失电状态时，恒压变量泵保持高压小流量状态，当某一电磁铁动作时能快速的提高压力油源，实现油缸的快速反应，可保证无油缸工作时很小功率消耗。

当割台折叠或展开时，控制器给第二电磁换向阀的电磁铁Y3或Y4信号，第二电磁换向阀控制折叠缸组中折叠缸活塞端的伸缩；且第二电磁换向阀为中位A、B腔泄油型电磁换向阀，可保证双向液压锁的可靠保压。

割台横向偏转仿形是车辆在倾斜地块收割时，以安装于割台左右侧两个角度传感器作为横向离地高度差信号反馈，以此保证割台横向偏转，始终让割茬高度左右一致。在实际工作时，控制器给第一电磁换向阀中的电磁铁Y5或电磁铁Y6信号，第一电磁换向阀控制偏转缸的活塞端伸缩；且第一电磁换向阀为中位A、B腔泄油型电磁换向阀，以保证双向液压锁的可靠保压。

割台升降控制主要是为了实现道路行驶时较大高度抬离地面、调节割茬高度及遇起伏地面收割时保证割茬高度一致性。割台举升时，控制器给比例电磁阀中的电磁铁Y8信号，压力油经锥密封单向阀至举升缸的第二端口11b；同时控制器给电磁球阀信号，完成对小型蓄能器的冲液，冲液完成后，电磁球阀失电。下降时，控制器给比例电磁球阀信号，压力油经比例电磁球阀泄压至油箱，同时控制器给电磁球阀信号，完成对小型蓄能器等值卸荷，卸荷后，电磁球阀失电。割台在升降时，控制器通过改变比例电磁球阀和比例电磁阀的信号大小，可改变举升缸的运动速度。

在起伏地块收获时，通过割台左右侧角度传感器可得离地高度反馈信号，以此调整割台举升高度，始终让割茬高度一致，实现纵向仿形收获。在车辆道路行走时，由于速度较快，道路不平整等因素，为了较少驾驶室振动，电磁球阀得电后接通小型蓄能器，实现割台举升缸缓冲。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型包括了由双向变量柱塞泵、恒压变量泵、双向定量柱塞马达组成的闭式液压回路，使得割台速度刚性良好，保证了传动速度的稳定性；同时也包括了由恒压变量泵和举升控制阀组、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、举升缸、折叠缸及偏转缸分别组成的举升、折叠和偏转开式控制回路，是想了油缸的快速反应，保证了无油缸工作时的小功率耗能；

（2）本实用新型采用电液结合控制方式，结构简洁合理，便于零部件的布置，操作便捷；

（3）本实用新型实现了设备的过载保护、快速反转清堵，增加了系统的可靠性和稳定性，维护方便；

（4）本实用新型中闭式液压回路采用恒压变量泵，达到节能降耗的作用。

附图说明

图1是本实用新型所述液压控制系统的原理示意图；

图2是图1中举升控制阀组的控制原理图；

图中：1、恒压变量泵，2、双向变量柱塞泵，2-1、齿轮泵，2-2斜盘控制阀，2-3柱塞泵，3、发动机分动箱，4、热冲洗阀，5、双向定量柱塞马达，6、转速传感器，7、万向联轴器，8、第一压力传感器，9、折叠缸组，9-1折叠缸，10、偏转缸模块，10-1偏转缸，11、举升缸，12、第二压力传感器，13、控制器，14、举升控制阀组14-1、小型蓄能器，14-2、测压接头，14-3、安全阀，14-4、电磁球阀，14-5、压力补偿阀，14-6、比例电磁球阀，14-7、锥密封单向阀，14-8、比例电磁阀，15、第一电磁换向阀，16、第二电磁换向阀。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型做进一步详细的说明。

如图1、图2所示的一种大型收获机割台液压控制系统，它包括由同轴连接的恒压变量泵1和双向变量柱塞泵2，双向变量柱塞泵2与发动机分动箱3相连接，双向变量柱塞泵2的第一端口2a与双向定量柱塞马达5的第一端口A相连接，双向变量柱塞泵2的第二端口2b与双向定量柱塞马达5的第二端口B相连接，构成了液压控制系统的闭式回路；双向定量柱塞马达5与万向联轴器7的输入端相连通，万向联轴器7的输入端设有与控制器13相连接的转速传感器6；恒压变量泵1通过举升控制阀组14与举升缸11相连通，构成了割台升降开式控制回路；恒压变量泵1通过第一电磁换向阀15与偏转缸模块10相连通，构成了割台横向偏转仿形开式控制回路；恒压变量泵1通过第二电磁换向阀16与折叠缸组9相连通，构成了割台折叠开式控制回路；控制器13分别与双向变量柱塞泵2、举升控制阀组14、第一电磁换向阀15及第二电磁换向阀16相连接。

双向变量柱塞泵2与双向定量柱塞马达5之间并联有热冲洗阀4，将闭式回路低压侧热油定量的排出至油箱；双向变量柱塞泵2上设有第一压力传感器8，第一压力传感器8与控制器13相连接。

双向变量柱塞泵2包括齿轮泵2-1、斜盘控制阀2-2和柱塞泵2-3，斜盘控制阀2-2包括电磁铁Y1和电磁铁Y2，斜盘控制阀2-2与控制器13相连接；齿轮泵2-1用于为闭式回路补油、热油交换及斜盘控制阀2-2提供控制油。

举升控制阀组14包括小型蓄能器14-1，小型蓄能器14-1通过电磁球阀14-4与比例电磁球阀14-6和比例电磁阀14-8相连通，比例电磁阀14-8的输入端设置有锥密封单向阀14-7；举升缸11至少有两个，均与举升控制阀组14相连接，同时举升缸11上设有与控制器13相连接的第二压力传感器12；割台升降速度由比例电磁球阀14-6和比例电磁阀14-8控制通过电信号的变化进行控制；举升缸11与电磁球阀14-4、比例电磁球阀14-6、锥密封单向阀14-7和比例电磁阀14-8形成了一个无泄漏封闭回路，保证割台举升后长时间无下降。比例电磁阀14-8的输入端设置有压力补偿阀14-5，比例电磁阀14-8为常闭两位三通阀，包含有电磁铁Y8。

举升控制阀组14还包括安全阀14-3和测压接头14-2。

偏转缸模块10包括偏转缸10-1，偏转缸10-1上设置有双向液压锁。

折叠组缸9包括两个折叠缸9-1，折叠缸9-1上设有双向液压锁。

第一电磁换向阀15和第二电磁换向阀16均为三位四通电磁换向阀，均为中位A、B腔泄油型电磁换向阀，保证第一电磁换向阀15包含电磁铁Y5和电磁铁Y6，第二电磁换向阀16包含电磁铁Y3和电磁铁Y4。

本实用新型的工作原理：

割台驱动采用液压闭式回路系统，双向变量柱塞泵2与双向定量柱塞马达5通过钢丝编织橡胶软管连接，控制器13输出信号给双向变量柱塞泵2中的斜盘控制阀2-2的电磁铁Y1时，双向变量柱塞泵2的第一端口2a与双向定量柱塞马达5的第一端口A形成高压，驱动割台正转工作，第一压力传感器8实施采集压力，当压力达到堵塞设定值时，默认为此时割台被物料堵塞。随后，控制器13切断斜盘控制阀2-2的电磁铁Y1信号，同时输出信号给斜盘控制阀2-2电磁铁Y2，双向变量柱塞泵2第二端口2b与双向定量柱塞马达5的第二端口B形成高压，驱动割台反转，实现快速清堵。割台正转工作中，转速传感器6实施采集万向联轴器7转速信号给控制器13，当转速传感器6采集转速与设定的目标转速有偏差时，控制器13调整输出给斜盘控制阀2-2电磁铁Y1的信号大小，以保证万向联轴器7转速稳定，利用转速传感器6实现了转速闭环控制。

双向变量柱塞泵2中的齿轮泵2-1用于为闭式回路补油、热油交换及斜盘控制阀2-2提供控制油。热冲洗阀4用于将闭式回路低压侧热油定量的排出至油箱。双向定量柱塞马达5与万向联轴器7连接，保证能与不同幅宽、不同类型、皮带驱动割台相连接。

割台折叠、横向偏转仿形和举升为开式回路，由恒压变量泵1供油，当比例电磁阀14-8、第一电磁换向阀15、第二电磁换向阀16中的电磁铁均失电状态时，恒压变量泵1保持高压小流量状态，当某一电磁铁动作时能快速的提高压力油源，实现油缸的快速反应，可保证无油缸工作时很小功率消耗。

当割台折叠或展开时，控制器13给第二电磁换向阀16的电磁铁Y3或Y4信号，第二电磁换向阀16控制折叠缸组9中折叠缸9-1活塞端的伸缩；且第二电磁换向阀16为中位A、B腔泄油型电磁换向阀，可保证双向液压锁的可靠保压。

割台横向偏转仿形是车辆在倾斜地块收割时，以安装于割台左右侧两个角度传感器作为横向离地高度差信号反馈，以此保证割台横向偏转，始终让割茬高度左右一致。在实际工作时，控制器13给第一电磁换向阀15中的电磁铁Y5或电磁铁Y6信号，第一电磁换向阀15控制偏转缸10-1的活塞端伸缩；且第一电磁换向阀15为中位A、B腔泄油型电磁换向阀，以保证双向液压锁的可靠保压。

割台升降控制主要是为了实现道路行驶时较大高度抬离地面、调节割茬高度及遇起伏地面收割时保证割茬高度一致性。割台举升时，控制器13给比例电磁阀14-8中的电磁铁Y8信号，压力油经锥密封单向阀14-7至举升缸11的第二端口11b；同时控制器13给电磁球阀14-4信号，完成对小型蓄能器14-1的冲液，冲液完成后，电磁球阀14-4失电。下降时，控制器13给比例电磁球阀14-6信号，压力油经比例电磁球阀14-6泄压至油箱，同时控制器13给电磁球阀14-4信号，完成对小型蓄能器14-1等值卸荷，卸荷后，电磁球阀14-4失电。割台在升降时，控制器通过改变比例电磁球阀14-6和比例电磁阀14-8的信号大小，可改变举升缸11的运动速度。

在起伏地块收获时，通过割台左右侧角度传感器可得离地高度反馈信号，以此调整割台举升高度，始终让割茬高度一致，实现纵向仿形收获。在车辆道路行走时，由于速度较快，道路不平整等因素，为了较少驾驶室振动，电磁球阀14-4得电后接通小型蓄能器14-1，实现割台举升缸11的缓冲。

本实用新型包括了由双向变量柱塞泵、恒压变量泵、双向定量柱塞马达组成的闭式液压回路，使得割台速度刚性良好，保证了传动速度的稳定性；同时也包括了由恒压变量泵和举升控制阀组、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、举升缸、折叠缸及偏转缸分别组成的举升、折叠和偏转开式控制回路，实现了油缸的快速反应，保证了无油缸工作时的小功率耗能。

Claims (9)

1.一种大型收获机割台液压控制系统，它包括由同轴连接的恒压变量泵（1）和双向变量柱塞泵（2），双向变量柱塞泵（2）与发动机分动箱（3）相连接，其特征在于：所述双向变量柱塞泵（2）的第一端口2a与双向定量柱塞马达（5）的第一端口A相连接，双向变量柱塞泵（2）的第二端口2b与双向定量柱塞马达（5）的第二端口B相连接，构成了液压控制系统的闭式回路；双向定量柱塞马达（5）与万向联轴器（7）的输入端相连通，万向联轴器（7）的输入端设有与控制器（13）相连接的转速传感器（6）；恒压变量泵（1）通过举升控制阀组（14）与举升缸（11）相连通，构成了割台升降开式控制回路；恒压变量泵（1）通过第一电磁换向阀（15）与偏转缸模块（10）相连通，构成了割台横向偏转仿形开式控制回路；恒压变量泵（1）通过第二电磁换向阀（16）与折叠缸组（9）相连通，构成了割台折叠开式控制回路；控制器（13）分别与双向变量柱塞泵（2）、举升控制阀组（14）、第一电磁换向阀（15）及第二电磁换向阀（16）相连接。

2.根据权利要求1所述的大型收获机割台液压控制系统，其特征在于：所述双向变量柱塞泵（2）与双向定量柱塞马达（5）之间并联有热冲洗阀（4），将闭式回路低压侧热油定量的排出至油箱；双向变量柱塞泵（2）上设有第一压力传感器（8），第一压力传感器（8）与控制器（13）相连接。

3.根据权利要求1或2所述的大型收获机割台液压控制系统，其特征在于：所述双向变量柱塞泵（2）包括齿轮泵（2-1）、斜盘控制阀（2-2）和柱塞泵（2-3），斜盘控制阀（2-2）包括电磁铁Y1和电磁铁Y2，斜盘控制阀（2-2）与控制器（13）相连接；齿轮泵（2-1）用于为闭式回路补油、热油交换及斜盘控制阀（2-2）提供控制油。

4.根据权利要求3所述的大型收获机割台液压控制系统，其特征在于：所述举升控制阀组（14）包括小型蓄能器（14-1），小型蓄能器（14-1）通过电磁球阀（14-4）与比例电磁球阀（14-6）和比例电磁阀（14-8）相连通，比例电磁阀（14-8）的输入端设置有锥密封单向阀（14-7）；举升缸（11）至少有两个，均与举升控制阀组（14）相连接，同时举升缸（11）上设有与控制器（13）相连接的第二压力传感器（12）；割台升降速度由比例电磁球阀（14-6）和比例电磁阀（14-8）控制通过电信号的变化进行控制；举升缸（11）与电磁球阀（14-4）、比例电磁球阀（14-6）、锥密封单向阀（14-7）和比例电磁阀（14-8）形成了一个无泄漏封闭回路，保证割台举升后长时间无下降。

5.根据权利要求4所述的大型收获机割台液压控制系统，其特征在于：所述举升控制阀组（14）还包括安全阀（14-3）和测压接头（14-2）。

6.根据权利要求5所述的大型收获机割台液压控制系统，其特征在于：所述比例电磁阀（14-8）的输入端设置有压力补偿阀（14-5），比例电磁阀（14-8）为常闭两位三通阀，包含有电磁铁Y8。

7.根据权利要求6所述的大型收获机割台液压控制系统，其特征在于：所述偏转缸模块（10）包括偏转缸（10-1），偏转缸（10-1）上设置有双向液压锁。

8.根据权利要求7所述的大型收获机割台液压控制系统，其特征在于：所述折叠缸组（9）包括两个折叠缸（9-1），折叠缸（9-1）上设有双向液压锁。

9.根据权利要求8所述的大型收获机割台液压控制系统，其特征在于：所述第一电磁换向阀（15）和第二电磁换向阀（16）均为三位四通电磁换向阀，均为中位A、B腔泄油型电磁换向阀，保证第一电磁换向阀（15）包含电磁铁Y5和电磁铁Y6，第二电磁换向阀（16）包含电磁铁Y3和电磁铁Y4。