CN213511434U - 一种高地隙采摘机械液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高地隙采摘机械液压系统，属于农业机械领域，解决机械驱动的采摘机械不易调控的问题。本实用新型包括行走系统、整体升降系统、采摘系统和转向系统；行走系统包括动力机构、冲洗阀组、联通球阀、同步马达和行走马达；动力机构包括电比例变量泵、补油泵和第一定量泵，补油泵与电比例变量泵进油口相连，第一定量泵与电比例变量泵的斜盘相连；冲洗阀组与电比例变量泵两个工作油口相连，冲洗阀组内设有冲洗溢流阀；联通球阀两端与电比例变量泵两个工作油口相连；同步马达与冲洗阀组第一工作油口相连，行走马达一端与同步马达相连，另一端与冲洗阀组第二工作油口相连。本实用新型利用液压系统控制，驱动力大、精度高、响应快。

Description

一种高地隙采摘机械液压系统

技术领域

本实用新型属于农业机械领域，具体涉及一种高地隙采摘机械液压系统。

背景技术

现在随着科技水平的进步，我国的农业机械也得到了长远发展，农业的机械化成为不可阻挡的趋势。然而液压传动技术应用在农机上还是不多见。

国内枸杞采摘机械的研究始于本世纪初，目前主要有便携式和自走式两种，当前国内的枸杞采摘机以中小型手持式为主。手持式采摘机械，容易造成手腕疲劳，给身体造成疲劳损伤等；而自走式采摘机械的行走驱动以及采摘驱动多以机械驱动为主，机械驱动调控困难，且无反馈，易造成采摘伤树伤果。

并且在农业生产领域的浆果采摘、棉花打顶、玉米抽雄、农作物田间打药等生产作业，因为受到田间作物的限制，机械作业时要求作业机械的底盘离地间隙必须高于农作物植株的高度，并且不同的农作物植株高度不同，甚至就同一种作物而言，不同地区、不同品种之间高度均有差异。要实现精准的机械化作业难度很大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高地隙采摘机械液压系统，以解决机械驱动的采摘机械不易调控，以及针对田间不同高度作物作业精准度差的问题。

本实用新型的技术方案是：一种高地隙采摘机械液压系统，包括行走系统、整体升降系统、采摘系统和转向系统；行走系统包括动力机构、冲洗阀组、联通球阀、同步马达和行走马达；动力机构包括电比例变量泵、补油泵和第一定量泵，补油泵和第一定量泵分别通过第一定量泵进油口与油箱相连，补油泵与电比例变量泵进油口相连，第一定量泵通过斜盘进油口与电比例变量泵的斜盘相连；冲洗阀组与电比例变量泵第一工作油口和电比例变量泵第二工作油口相连，冲洗阀组内设有冲洗溢流阀，冲洗溢流阀回油口与油箱相连；联通球阀两端与电比例变量泵第一工作油口和电比例变量泵第二工作油口相连；同步马达与冲洗阀组第一工作油口相连，行走马达设有4个，行走马达第一油口与同步马达相连，行走马达第二油口与冲洗阀组第二工作油口相连，4个行走马达分别与采摘机械的4个轮子相连。

作为本实用新型的进一步改进，整体升降系统包第二定量泵、整体升降溢流阀、整体升降节流阀、多路阀和整体升降液压缸；第二定量泵与油箱相连，整体升降溢流阀与整体升降节流阀进油口相连，整体升降溢流阀回油口与油箱相连，整体升降节流阀通过整体升降节流阀进油口与第二定量泵相连，多路阀与整体升降节流阀相连，多路阀分为四个油路，每个油路对应连接一组整体升降液压缸，整体升降液压缸的活塞端与机械平台相连。

作为本实用新型的进一步改进，采摘系统包括电比例阀和定量马达；电比例阀通过电比例阀进油口与第二定量泵相连，电比例阀控制油口与第一定量泵相连，定量马达与电比例阀相连，定量马达连接采摘机构。

作为本实用新型的进一步改进，转向系统包括第三定量泵、转向溢流阀、全液压转向器、分流集流阀和两个双活塞液压缸；第三定量泵与油箱相连，转向溢流阀与全液压转向器进油口相连，转向溢流阀回油口与油箱相连，全液压转向器与驾驶室方向盘相连，全液压转向器通过全液压转向器进油口与第三定量泵相连，全液压转向器第一工作油口通过分流集流阀与双活塞液压缸的一个腔室相连，全液压转向器第二工作油口与双活塞液压缸的另一个腔室相连，两个双活塞液压缸分别与高地隙采摘机械的前轮和后轮相连。

作为本实用新型的进一步改进，还包括货箱升降系统，货箱升降系统包括货箱升降节流阀、电磁换向阀、液压锁和货箱升降液压缸；货箱升降节流阀通过货箱升降节流阀进油口与第二定量泵相连，货箱升降节流阀、电磁换向阀、液压锁和货箱升降液压缸依次相连，货箱升降液压缸的活塞端与货箱相连。

本实用新型的有益效果是：本实用新型利用液压系统控制行走、整体升降、货箱升降、采摘、转向等功能，具有驱动力大、调速范围宽、自润滑寿命长、精度高、响应快等诸多优点，可实现重载直接驱动，升降动作自带减震，采摘动作调速精准等目的，机械平台距离地面间隙可调，便于顺利越过地垄或者沟坎。本实用新型可用于多种重载、调速范围宽、需要升降等农业机械。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中动力机构的结构示意图；

图3是本实用新型中冲洗阀组的结构示意图；

图4是本实用新型中同步马达和行走马达的结构示意图；

图5是本实用新型中整体升降系统的结构示意图；

图6是本实用新型中货箱升降系统的结构示意图；

图7是本实用新型中采摘系统的结构示意图；

图8是本实用新型中转向系统的结构示意图。

图中：110-动力机构；111-电比例变量泵；112-补油泵；113-第一定量泵；114-斜盘；120-冲洗阀组；121-冲洗溢流阀；130-联通球阀；140-同步马达；150-行走马达；210-第二定量泵；220-整体升降溢流阀；230-整体升降节流阀；240-多路阀；250-整体升降液压缸；320-货箱升降节流阀；330-电磁换向阀；340-液压锁；350-货箱升降液压缸；420-电比例阀；430-定量马达；510-第三定量泵；520-转向溢流阀；530-全液压转向器；540-分流集流阀；550-双活塞液压缸；600-油箱；P1-第一定量泵进油口；E-电比例变量泵进油口；P12-斜盘进油口；A-电比例变量泵第一工作油口；B-电比例变量泵第二工作油口；A1-冲洗阀组第一工作油口；B1-冲洗阀组第二工作油口；A15-行走马达第一油口；B15-行走马达第二油口；P21-整体升降节流阀进油口；P41-电比例阀进油口；K41-电比例阀控制油口；P-全液压转向器进油口；R-全液压转向器第一工作油口；L-全液压转向器第二工作油口；P31-货箱升降节流阀进油口；T14-冲洗溢流阀回油口；T22-整体升降溢流阀回油口；T51-转向溢流阀回油口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明。

如图1-图8所示，一种高地隙采摘机械液压系统，包括行走系统、整体升降系统、采摘系统和转向系统；行走系统包括动力机构110、冲洗阀组120、联通球阀130、同步马达140和行走马达150；动力机构110包括电比例变量泵111、补油泵112和第一定量泵113，补油泵112和第一定量泵113分别通过第一定量泵进油口P1与油箱600相连，补油泵112与电比例变量泵进油口E相连，第一定量泵113通过斜盘进油口P12与电比例变量泵111的斜盘114相连；冲洗阀组120与电比例变量泵第一工作油口A和电比例变量泵第二工作油口B相连，冲洗阀组120内设有冲洗溢流阀121，冲洗溢流阀回油口T14与油箱600相连；联通球阀130两端与电比例变量泵第一工作油口A和电比例变量泵第二工作油口B相连；同步马达140与冲洗阀组第一工作油口A1相连，行走马达150设有4个，行走马达第一油口A15与同步马达140相连，行走马达第二油口B15与冲洗阀组第二工作油口B1相连，4个行走马达150分别与采摘机械的4个轮子相连。

整体升降系统包第二定量泵210、整体升降溢流阀220、整体升降节流阀230、多路阀240和整体升降液压缸250；第二定量泵210与油箱600相连，整体升降溢流阀220与整体升降节流阀进油口P21相连，整体升降溢流阀回油口T22与油箱600相连，整体升降节流阀230通过整体升降节流阀进油口P21与第二定量泵210相连，多路阀240与整体升降节流阀230相连，多路阀240分为四个油路，每个油路对应连接一组整体升降液压缸250，整体升降液压缸250的活塞端与机械平台相连。每个油路的两个出油口分别与整体升降液压缸250的两个油口连接。

采摘系统包括电比例阀420和定量马达430；电比例阀420通过电比例阀进油口P41与第二定量泵210相连，电比例阀控制油口K41与第一定量泵113相连，定量马达430与电比例阀420相连，定量马达430连接采摘机构。定量马达430转动带动采摘机构机械振动从而将果实从树上采摘下来

转向系统包括第三定量泵510、转向溢流阀520、全液压转向器530、分流集流阀540和两个双活塞液压缸550；第三定量泵510与油箱600相连，转向溢流阀520与全液压转向器进油口P相连，转向溢流阀回油口T51与油箱600相连，全液压转向器530与驾驶室方向盘相连，全液压转向器530通过全液压转向器进油口P与第三定量泵510相连，全液压转向器第一工作油口R通过分流集流阀540与双活塞液压缸550的一个腔室相连，全液压转向器第二工作油口L与双活塞液压缸550的另一个腔室相连，两个双活塞液压缸550分别与高地隙采摘机械的前轮和后轮相连。

还包括货箱升降系统，货箱升降系统包括货箱升降节流阀320、电磁换向阀330、液压锁340和货箱升降液压缸350；货箱升降节流阀320通过货箱升降节流阀进油口P31与第二定量泵210相连，货箱升降节流阀320、电磁换向阀330、液压锁340和货箱升降液压缸350依次相连，货箱升降液压缸350的活塞端与货箱相连。

行走系统为闭式液压系统，此系统节省油液，使油箱体积减小。

通过控制电比例变量泵111的斜盘114摆角来决定输出油液的大小及方向。当斜盘114摆角在中位时，输出油液为0，行走马达150停止；当斜盘114摆角向左倾斜时，输出油液从电比例变量泵第一工作油口A出去，流经冲洗阀组第一工作油口A1以及同步马达140，进入行走马达第一油口A15，油液推动行走马达150旋转，采摘机械向前行走；当斜盘114摆角向右倾斜时，输出油液从电比例变量泵第二工作油口B出去，流经冲洗阀组第二工作油口B1，进入行走马达第二油口B15，油液推动行走马达150反向旋转，采摘机械向后行走。

补油泵112的油液通过电比例变量泵进油口E进入电比例变量泵111，使其在整个系统油液流量变大时能够有充足的油液。第一定量泵113为电比例变量泵111提供推动斜盘的油液，当电信号给出后，电信号传送到电比例变量泵111上带的电比例阀，油液通过该电比例阀进入泵体里的小油缸，推动斜盘，该电比例阀决定油液的多少及斜盘摆角的大小。

冲洗阀组120是整块阀组，直接连接在电比例变量泵第一工作油口A和电比例变量泵第二工作油口B，电比例变量泵第一工作油口A或电比例变量泵第二工作油口B压力升高时，冲洗溢流阀121就会开启，电比例变量泵第一工作油口A和电比例变量泵第二工作油口B的油液通过低压一侧进入冲洗溢流阀121，通过冲洗溢流阀回油口T14流回至油箱600，从而使闭式系统的油液，达到冷却和过滤的效果。

联通球阀130，平时关闭，当采摘机械出现故障需要拖车时，打开联通球阀130，使电比例变量泵第一工作油口A和电比例变量泵第二工作油口B直接连通，相当于动力机构110的油液自循环，减少拖车阻力。

同步马达140平衡进入行走马达150的油液，进而平衡使4个行走马达150的行走速度，避免因速度差出现行走偏差。

以上行走系统，通过操作手柄来控制，推动手柄给出-10V～+10V的电压信号，通过电比例变量泵111转换成相应的油液流量变化，从而使行走马达150前进，后退，停止，因为流量的变化没有像机械变速箱那样分档位，因此通过上述系统可以实现机械行走的无级变速。

整体升降系统能够实现采摘机械平台的提升，当遇到较高树木或沟坎将机械平台提升，可以避免田间不良的作业环境对车体的伤害。油液通过第二定量泵210通过整体升降节流阀进油口P21进入整体升降节流阀230，而通过调节整体升降节流阀230可以控制机械平台提升下降的速度，而后进入多路阀240的进油口，多路阀240的两个出油口则连接整体升降液压缸250的两个油口，多路阀240为电磁换向阀，便于将操作按钮或者手柄安装在驾驶室内。而多路阀240内自带的液压锁，使机械平台上升或者下降到某一位置时，可以长时间停在固定位置，避免平台停留位置变化，给人带来伤害。当采摘机械遇到田间地垄或者沟坎时，启动上升按钮，上升口的多路阀240电磁铁带电，油液进入整体升降液压缸250的活塞腔，推动活塞杆，使活塞杆伸出，从而提升机械平台，使机械平台距离地面间隙增大，从而顺利越过地垄或者沟坎。当系统压力过高时，整体升降溢流阀220开启，油液通过整体升降溢流阀回油口T22回到油箱600，从而将系统压力降到安全值。

货箱升降系统实现货箱的提升，对于装卸货物提供便利。此系统和整体升降系统共用一个泵（第二定量泵210）。油液通过第二定量泵210、货箱升降节流阀进油口P31，进入货箱升降节流阀320，而通过调节货箱升降节流阀320可以控制货箱提升下降的速度，而后进入电磁换向阀330的进油口，然后通过液压锁340进入货箱升降液压缸350，其功能和作用原理与机械平台整体升降是相同的。采摘过程中，通过传输机构，将采摘的果实传输到货箱内时，就要启动货箱提升按钮，电磁换向阀330提升端带电，油液通过提升端油口进入货箱升降液压缸350的活塞腔内，推动活塞杆伸出，使货箱提升到合适位置再停止，而液压锁340保证了货箱长时间停留在合适位置。当货箱装满，需要卸货时，启动下降按钮，电磁换向阀下降端带电，油液通过下降端油口进入液压缸的活塞杆腔内，推动活塞杆收缩，使货箱下降到合适位置再停止，而液压锁保证了货箱长时间停留在合适位置。

采摘系统实现果实的采摘，其和和整体升降系统共用一个泵（第二定量泵210）。其功能主要是带动采摘机构旋转或者震动，从而实现果实的采摘。油液通过电比例阀进油口P41进入电比例阀420，通过调节电比例阀420的电磁信号，来控制通过电比例阀420油液的流量，进而控制进入定量马达430的油液流量，进而控制定量马达430的转速，从而调节采摘的速度或者频率。而电比例,420的控制油源由第一定量泵113提供，第一定量泵113出口油液与电比例阀控制油口K41联通。

转向系统用于整机转向，系统为四轮转向，其四轮转向转弯半径小，适用于田间地头作业。油液通过第三定量泵510的出口进入全液压转向器进油口P，通过全液压转向器530后，从全液压转向器第一工作油口R或全液压转向器第二工作油口L出油，分流集流阀540用于平衡进入前后轮油液，减少前后轮转向偏差。全液压转向器530与驾驶室方向盘相连，向左转动方向盘，油液从全液压转向器第二工作油口L进入双活塞杆液压缸550的相应腔内，推动活塞伸出，从而拉动轮子的立柱，使整机向左转向；向右转动方向盘，油液从全液压转向器第一工作油口R进入双活塞杆液压缸550的相应腔内，推动活塞伸出，从而拉动轮子的立柱，使整机向右转向。当系统压力过高时，转向溢流阀520开启，油液通过转向溢流阀回油口T51回到油箱600，从而将系统压力降到安全值。

整体液压系统，通过上述五部分功能，构成整体高地隙采摘机械，这些功能相互配合，从而达到采摘、运输的目的。

Claims (5)

1.一种高地隙采摘机械液压系统，其特征在于：包括行走系统、整体升降系统、采摘系统和转向系统；所述行走系统包括动力机构（110）、冲洗阀组（120）、联通球阀（130）、同步马达（140）和行走马达（150）；所述动力机构（110）包括电比例变量泵（111）、补油泵（112）和第一定量泵（113），补油泵（112）和第一定量泵（113）分别通过第一定量泵进油口（P1）与油箱（600）相连，补油泵（112）与电比例变量泵进油口（E）相连，第一定量泵（113）通过斜盘进油口（P12）与电比例变量泵（111）的斜盘（114）相连；所述冲洗阀组（120）与电比例变量泵第一工作油口（A）和电比例变量泵第二工作油口（B）相连，冲洗阀组（120）内设有冲洗溢流阀（121），冲洗溢流阀回油口（T14）与油箱（600）相连；所述联通球阀（130）两端与电比例变量泵第一工作油口（A）和电比例变量泵第二工作油口（B）相连；所述同步马达（140）与冲洗阀组第一工作油口（A1）相连，所述行走马达（150）设有4个，行走马达第一油口（A15）与同步马达（140）相连，行走马达第二油口（B15）与冲洗阀组第二工作油口（B1）相连，4个行走马达（150）分别与采摘机械的4个轮子相连。

2.根据权利要求1所述的一种高地隙采摘机械液压系统，其特征在于：所述整体升降系统包第二定量泵（210）、整体升降溢流阀（220）、整体升降节流阀（230）、多路阀（240）和整体升降液压缸（250）；第二定量泵（210）与油箱（600）相连，整体升降溢流阀（220）与整体升降节流阀进油口（P21）相连，整体升降溢流阀回油口（T22）与油箱（600）相连，整体升降节流阀（230）通过整体升降节流阀进油口（P21）与第二定量泵（210）相连，多路阀（240）与整体升降节流阀（230）相连，多路阀（240）分为四个油路，每个油路对应连接一组整体升降液压缸（250），整体升降液压缸（250）的活塞端与机械平台相连。

3.根据权利要求2所述的一种高地隙采摘机械液压系统，其特征在于：所述采摘系统包括电比例阀（420）和定量马达（430）；电比例阀（420）通过电比例阀进油口（P41）与第二定量泵（210）相连，电比例阀控制油口（K41）与第一定量泵（113）相连，定量马达（430）与电比例阀（420）相连，定量马达（430）连接采摘机构。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种高地隙采摘机械液压系统，其特征在于：所述转向系统包括第三定量泵（510）、转向溢流阀（520）、全液压转向器（530）、分流集流阀（540）和两个双活塞液压缸（550）；第三定量泵（510）与油箱（600）相连，转向溢流阀（520）与全液压转向器进油口（P）相连，转向溢流阀回油口（T51）与油箱（600）相连，全液压转向器（530）与驾驶室方向盘相连，全液压转向器（530）通过全液压转向器进油口（P）与第三定量泵（510）相连，全液压转向器第一工作油口（R）通过分流集流阀（540）与双活塞液压缸（550）的一个腔室相连，全液压转向器第二工作油口（L）与双活塞液压缸（550）的另一个腔室相连，两个双活塞液压缸（550）分别与高地隙采摘机械的前轮和后轮相连。

5.根据权利要求2所述的一种高地隙采摘机械液压系统，其特征在于：还包括货箱升降系统，所述货箱升降系统包括货箱升降节流阀（320）、电磁换向阀（330）、液压锁（340）和货箱升降液压缸（350）；货箱升降节流阀（320）通过货箱升降节流阀进油口（P31）与第二定量泵（210）相连，货箱升降节流阀（320）、电磁换向阀（330）、液压锁（340）和货箱升降液压缸（350）依次相连，货箱升降液压缸（350）的活塞端与货箱相连。

Images