CN212513642U - 用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统 - Google Patents

Abstract

用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统，包括模拟旋耕机和用于对模拟旋耕机进行控制的控制系统；模拟旋耕机包括机架、设在机架上的十字换向箱、与十字换向箱左右输出轴对应相连接用于模拟旋耕作业实际载荷的两个缓速器、与十字换向箱输入轴配合安装用于模拟旋耕作业冲击载荷的液压制动器以及与机架配合安装用于模拟旋耕作业寄生功率的行走总成；行走总成包括车轮和用于为车轮提供动力模拟寄生功率的液压马达，控制系统包括主控部分和操控部分，操控部分与主控部分通讯连接，主控部分分别与两个缓速器、液压制动器的控制阀以及液压马达的控制阀电连接。可应用于各种轮式拖拉机模拟旋耕作业试验，且结构紧凑、使用方便，具有良好的社会效益。

Description

用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统

技术领域

本实用新型涉及拖拉机试验技术领域，尤其是涉及一种用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统。

背景技术

近年来，随着国内外拖拉机产品销售竞争的加剧，拖拉机生产企业都加快了拖拉机新产品的开发速度，对拖拉机新产品进行试验验证的数量也随之大幅增加。

现有技术中，针对拖拉机新产品的试验验证，其试验方法几乎全部采用拖拉机在田间进行750小时甚至2000小时的可靠性试验作业方式，其中旋耕作业是最重要的作业方式之一，占比35%以上。

采用上述试验方法，由于受季节、天气、耕地、机具等各种因素的影响，一个拖拉机验证试验的实际周期往往需要一年以上的时间，试验周期比较长；同时，随着拖拉机产品向大功率方向发展，在进行拖拉机试验时，单日旋耕作业面积大幅增加，而现有耕地面积的实际情况是可供试验作业的耕地面积在相对大幅减少，因此想要找到相对大面积耕地作为试验地块的难度增加，这就进一步延长了拖拉机试验的周期。

另外，现有技术的试验方法，由于劳动强度高、试验费用高，也会造成实际试验周期的延长，最终严重影响到新产品的研发周期。因此，有必要提供一种新的可以模拟旋耕作业的模拟系统和试验方法，从而代替传统的试验方法，不需要大块的耕地面积即可进行相应的试验，缩短拖拉机试验周期，最终缩短拖拉机新产品的研发周期，降低研发成本，提高产品竞争力。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统。

本实用新型为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统，包括模拟旋耕机和用于对模拟旋耕机进行控制的控制系统；

所述的模拟旋耕机包括机架、设在机架上的十字换向箱、与十字换向箱左右输出轴对应相连接用于模拟旋耕作业实际载荷的两个缓速器、与十字换向箱输入轴配合安装用于模拟旋耕作业冲击载荷的液压制动器以及与机架配合安装用于模拟旋耕作业寄生功率的行走总成；所述行走总成包括车轮和用于为车轮提供动力模拟寄生功率的液压马达，所述控制系统包括主控部分和操控部分，操控部分与主控部分通讯连接，主控部分分别与两个缓速器、液压制动器的控制阀以及液压马达的控制阀电连接。

进一步地，所述的模拟旋耕机还包括通过皮带传动与十字箱后端输出轴相连接的两个内置散热风扇和两个发电机，两个内置散热风扇通过各自的轴承座固定在机架上，分别用于对两个缓速器进行散热；发电机与蓄电池连接，用于为控制系统和缓速器供电。

作为一种可以选择的实施方式，所述的机架大致呈长方形框架结构，所述的十字换向箱设置在机架长度方向的中部，十字换向箱的左右输出轴与机架的长度方向平行设置。

进一步地，所述的两个缓速器分别通过各自的联轴器与十字换向箱的左右输出轴对应连接，缓速器同时固定支撑在机架上。

进一步地，所述的液压制动器为钳盘制动器，所述钳盘制动器固定在机架上，钳盘制动器的制动盘与设在十字换向箱输入轴上的法兰固定连接。

进一步地，所述的行走总成包括两个车轮部件，每个车轮部件包括一个车轮架、设在车轮架上的一个车轮和一个用于为车轮提供动力模拟寄生功率的液压马达，所述的液压马达通过马达连接器与相应车轮的轮轴相连接，液压马达同时固定在车轮架上。

进一步地，所述的两个车轮部件对称设置在机架上与十字换向箱左右输出轴所在位置分别对应的两端。

进一步地，在机架上还设有用于与拖拉机的液压输出相连接，为液压马达、液压制动器提供液压控制的液压管路和阀组，液压管路前端设有滤油器，所述的液压制动器的控制阀以及液压马达的控制阀也安装在所述的阀组中相应的位置。

进一步地，还包括一个用于对模拟旋耕机进行覆盖保护的保护罩，在保护罩上设有用于对内部热量进行向外疏散的外部散热风扇。

有益效果：

根据本实用新型，采用模拟旋耕作业系统进行拖拉机旋耕作业试验，可代替传统的旋耕试验系统，对模拟旋耕机加载的实际载荷、冲击载荷以及寄生功率，均可以使用实际旋耕作业采集获得的实际数据，因而符合实际旋耕作业的状况，并且所加载的实际载荷、冲击载荷以及寄生功率大小均可根据需要调整，使得整个拖拉机试验可控、真实、有效。

采用本实用新型对拖拉机进行模拟旋耕作业试验，可以不受天气、季节、地块、机具对拖拉机试验的影响，且试验劳动强度低、试验环境好、这都可有效地缩短整个拖拉机试验验证周期，降低研发成本，最终加快新产品开发的步伐。本实用新型覆盖机型广，可应用于各种轮式拖拉机模拟旋耕作业试验，且结构紧凑、使用方法容易掌握，具有良好的经济价值和社会效益。

下面结合实施例附图和具体实施例对本实用新型做进一步具体详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中模拟旋耕机的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统，其包括模拟旋耕机1和用于对模拟旋耕机1进行控制的控制系统2。

其中的模拟旋耕机包括机架1.1、设在机架1.1上的十字换向箱1.3.3、与十字换向箱1.3.3左右输出轴对应相连接用于模拟旋耕作业实际载荷的两个缓速器1.4.1、与十字换向箱输入轴配合安装用于模拟旋耕作业冲击载荷的液压制动器1.4.3以及与机架1.1配合安装用于模拟旋耕作业寄生功率的行走总成。

本实施例中，所述的机架1.1大致呈长方形框架结构，所述的十字换向箱1.3.3底部通过螺栓固定设置在机架1.1长度方向的中部，十字换向箱1.3.3的左右输出轴与机架1.1的长度方向平行设置。

两个缓速器1.4.1分别通过各自的联轴器1.3.1与十字换向箱的左右输出轴对应连接，缓速器1.4.1同时通过螺栓固定支撑在机架1.1上。

本实施例中，所述的两个缓速器1.4.1可分别通过各自的联轴器与十字换向箱的左右输出轴对应连接，联轴器与十字换向箱的对应输出轴之间通过平键和螺栓连接。

本实施例中，液压制动器1.4.3为钳盘制动器，钳盘制动器固定在机架1.1上，钳盘制动器的制动盘与设在十字换向箱输入轴上的连接法兰1.3.2固定连接，连接法兰通过平键与十字换向箱输入轴固定连接。

行走总成包括两个车轮部件，每个车轮部件包括一个车轮架、设在车轮架上的一个车轮1.2.1和一个用于为车轮1.2.1提供动力模拟寄生功率的液压马达1.2.3，所述的液压马达通过马达连接器1.2.2与相应车轮的轮轴相连接，液压马1.2.3达同时固定在车轮架上，车轮架通过螺栓连接在机架1.1上。

两个车轮部件对称设置在机架1.1上并且位于与十字换向箱左右输出轴所在位置分别对应的两端。

本实施例中，所述的模拟旋耕机还包括通过皮带传动与十字箱后端输出轴相连接的两个内置散热风扇1.4.2和两个发电机1.4.4。两个内用散热风扇1.4.2通过各自的轴承座固定在机架1.1上，分别用于对两个缓速器1.4.1进行散热。

具体地，在十字换向箱输出轴上设置主动皮带轮1.3.4，在每个内置散热风扇1.4.2的输入轴上以及发电机1.4.4的输入轴上分别设置被动皮带轮，然后通过各自的皮带与主动皮带轮1.3.4传动连接。

发电机1.4.4可通过一个支架采用螺栓固定安装在机架1.1上，蓄电池1.4.5可设置在机架1.1上的安装架内。

每个发电机1.4.4均与各自的蓄电池1.4.5电连接，蓄电池1.4.5通过电线分别与相应的缓速器1.4.1以及控制系统的控制箱2.1电连接，用于为控制系统和缓速器1.4.1供电。

在机架1.1上设有用于与拖拉机的液压输出相连接并为液压马达、液压制动器提供液压控制的液压管路1.5.3，液压管路前端设有滤油器1.5.1。液压管路中设置有多个用于对液压马达和液压制动器进行控制的控制阀，这些控制阀集中安置在一个阀块上，统称控制阀组1.5.2。所述的液压制动器的控制阀以及液压马达的控制阀也设置在所述的控制阀组1.5.2中相应的位置。

具体地，滤油器1.5.1通过螺栓固定在机架1.1上，其输入端用于通过相应的液压管路与拖拉机的液压输出相连通，其输出端通过相应的液压管路和相应控制阀相连，控制阀组1.5.2采用螺栓通过一个支架固定在机架1.1上，通过相应的液压管路分别连接液压马达和液压制动器。

本实施例中，液压制动器由控制系统通过电控比例阀控制阀组中的一个按所需载荷进行控制。

本实施例中，还包括一个用于对模拟旋耕机进行覆盖保护的保护罩1.6，在保护罩1.6上设有用于对内部热量进行向外疏散的外部散热风扇1.4.6。

控制系统2包括主控部分和操控部分，主控部分安装设置在模拟旋耕机1上、操控部分放在拖拉机驾驶室适当位置。操控部分与主控部分通讯连接，主控部分分别与两个缓速器1.4.1、液压制动器的控制阀以及液压马达的控制阀电连接。

本实施例中，控制系统2的主控部分即控制箱2.1通过螺栓固定设置在模拟旋耕机的保护罩1.6上后部的中间位置，其通过导线与

两个缓速器、液压制动器的控制阀以及液压马达的控制阀等相连接。

控制箱2.1通过通讯控制线和通讯接口与控制系统的操控部分智

能控制仪表2.2通讯连接。智能控制仪表2.2安放在拖拉机驾驶室内供驾驶员操控。需要的时候，也可以将一个笔记本电脑2.3通过通讯控制线和控制箱2.1通讯接口相连接，采用相关软件进行操作控制。

控制箱可采用53针控制器VX4C603柴油机ECU控制器作为原始基板进行重构设计，以满足需要。本部分可以采用现有技术实现，本文不再赘述。

在机架的前侧设有用于与拖拉机相挂接的三点悬挂机构。

本实用新型在应用时，将拖拉机开到试验场地，将模拟旋耕机1通过三点悬挂机构连接在拖拉机后部，并通过专用传动轴将拖拉机动力输出轴与十字换向箱的输入轴连接，具体为通过相应的联轴器与连接法兰1.3.2相连接。

将模拟旋耕机的滤油器的输入端连接到拖拉机的液压输出端，根据需要将液压马达的动力输出与车轮进行结合或分离具体为需要加载寄生功率时结合，否则将其相互分离；启动控制系统智能控制仪表2.2或笔记本电脑2.3，根据需要选择加载模式默认为载荷谱模式，启动拖拉机牵引模拟旋耕机前进，同时启动拖拉机动力输出操作按钮或手柄，拖拉机输出的动力通过十字轴换向箱1.3.3带动缓速器1.4.1、内置散热风扇1.4.2、钳盘制动器1.4.3和发电机1.4.4旋转，启动选定好的工作模式载荷谱模式、冲击载荷加载模式或寄生功率加载模式等，进入模拟旋耕工作状态。

通过控制系统2设定的载荷控制缓速器1.4.1的励磁电流大小即可改变缓速器1.4.1载荷的大小，该载荷大小数据从实旋耕机在实际工作状态下的采集获得之后储存于控制系统中，缓速器1.4.1的励磁电流的电由发电机1.4.4和蓄电池1.4.5提供。试验过程中，模拟旋耕机所产生的热量通过内置散热风扇1.4.2和外用散热风扇1.4.6排到空中，缓速器1.4.1所产生的载荷相当于实际旋耕作业的负荷，实现对旋耕机实际载荷的模拟。

本实用新型采用缓速器，通过蓄电池提供的24V电源按所需载荷励磁加载，所需电源电压低，结构简单，便于实现移动加载。

从拖拉机液压输出端输出的液压油由滤油器1.5.1过滤后，经过液压管路1.5.3和控制阀组1.5.2中相应的控制阀后，其中一路液压油输送到钳盘制动器1.4.3中，通过控制系统2对控制阀组1.5.2进行控制，实现冲击载荷的加载，完成对旋耕机冲击载荷的模拟。冲击载荷的大小可以通过调整相应控制阀的压力来实现，冲击载荷的加载时间可通过控制系统2进行调定。

另一路液压油经过控制阀组1.5.2中相应的控制阀之后输送到液压马达，通过对相应控制阀的控制，实现对液压马达1.2.3压力、转速和转向的控制，液压马达通过马达连接器1.2.2 将动力传递给车轮1.2.1，实现对寄生功率的模拟，最终实现完成对实际旋耕作业的完整模拟。

需要说明的是，上述实施例仅用来说明本实用新型，但本实用新型并不局限于上述实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统，其特征在于：包括模拟旋耕机和用于对模拟旋耕机进行控制的控制系统；

所述的模拟旋耕机包括机架、设在机架上的十字换向箱、与十字换向箱左右输出轴对应相连接用于模拟旋耕作业实际载荷的两个缓速器、与十字换向箱输入轴配合安装用于模拟旋耕作业冲击载荷的液压制动器以及与机架配合安装用于模拟旋耕作业寄生功率的行走总成；所述行走总成包括车轮和用于为车轮提供动力模拟寄生功率的液压马达，所述控制系统包括主控部分和操控部分，操控部分与主控部分通讯连接，主控部分分别与两个缓速器、液压制动器的控制阀以及液压马达的控制阀电连接。

2.根据权利要求1所述的用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统，其特征在于：所述的模拟旋耕机还包括通过皮带传动与十字箱后端输出轴相连接的两个内置散热风扇和两个发电机，两个内用散热风扇通过各自的轴承座固定在机架上，分别用于对两个缓速器进行散热；发电机与蓄电池电连接，蓄电池用于为控制系统和缓速器提供电源。

3.根据权利要求1所述的用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统，其特征在于：所述的机架大致呈长方形框架结构，所述的十字换向箱设置在机架长度方向的中部，十字换向箱的左右输出轴与机架的长度方向平行设置。

4.根据权利要求3所述的用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统，其特征在于：所述的两个缓速器分别通过各自的联轴器与十字换向箱的左右输出轴对应连接，缓速器同时固定支撑在机架上。

5.根据权利要求1所述的用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统，其特征在于：所述的液压制动器为钳盘制动器，所述钳盘制动器固定在机架上，钳盘制动器的制动盘与设在十字换向箱输入轴上的法兰固定连接。

6.根据权利要求1所述的用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统，其特征在于：所述的行走总成包括两个车轮部件，每个车轮部件包括一个车轮架、设在车轮架上的一个车轮和一个用于为车轮提供动力模拟寄生功率的液压马达，所述的液压马达通过马达连接器与相应车轮的轮轴相连接，液压马达同时固定在车轮架上。

7.根据权利要求6所述的用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统，其特征在于：所述的两个车轮部件对称设置在机架上与十字换向箱左右输出轴所在位置分别对应的两端。

8.根据权利要求1-7任一项所述的用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统，其特征在于：在机架上还设有用于与拖拉机的液压输出相连接，为液压马达、液压制动器提供液压控制的液压管路和阀组，液压管路前端设有滤油器，所述的液压制动器的控制阀以及液压马达的控制阀也安装在所述的阀组中相应的位置。

9.根据权利要求1-7任一项所述的用于拖拉机试验的模拟旋耕作业系统，其特征在于：还包括一个用于对模拟旋耕机进行覆盖保护的保护罩，在保护罩上设有用于对内部热量进行向外疏散的外部散热风扇。

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