專利名稱：一種自走式棉花打頂機的液壓系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓系統，特別是一種自走式棉花打頂機的液壓系統。
背景技術：
國外早期對棉花打頂機械有些研究成果，懸掛式和自走式均有相關的專利，實現了液壓控制機械化打頂，目前國外棉花生產過程對棉花頂尖采用藥物控制的方法，因此目前國外尚未見到對棉花機械化打頂的相關研究。國內棉花打頂機械的研究處于剛剛起步的狀態，專利號為“ZL200620146839. 7”，名稱為“前懸掛式液壓棉花打頂機”的中國發明專利，可以在對棉花打頂的同時，適時地了解和調節棉苗打頂的高度，但該打頂機依靠操作人員目測棉花長勢，再由操作人員通過升降機構控制旋轉打頂刀抬高或降低， 人工操作升降控制裝置，受人為因素影響較大，使得調節高度不準確、不及時；專利號為 “ZL200720126953.8”，名稱為“自動調整高度的棉花打頂機”的中國發明專利，能夠實現對地表仿形和針對棉株地表高度進行自動調整打頂高度，但該機構十分復雜，造價很高，不利于推廣利用；申請號為“200910113205. X”，名稱為“仿形棉花打頂機”的中國發明專利申請所公開的棉花打頂機，可以針對地形情況對不同高度的棉花測量并仿形，但不能實現單體棉花植株的隨即仿形。同時，上述棉花打頂機不能實現單體棉花植株的隨即仿形，動力均為普通拖拉機，普通拖拉機地隙為400-450mm，通過性差，工作中容易出現漏打、撞鈴、撞桃、損壞棉葉等現象。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種可實現棉花打頂機的單行單體仿形的自走式棉花機的液壓系統。為了實現上述目的，本發明提供了一種自走式棉花打頂機的液壓系統，與所述自走式棉花打頂機的底盤發動機連接，其中，包括前輪轉向液壓系統、打頂液壓系統和油箱， 所述前輪轉向液壓系統和所述打頂液壓系統分別與所述油箱連接。上述的液壓系統，其中，所述打頂液壓系統包括雙聯齒輪泵、刀具旋轉液壓系統和刀具升降液壓系統，所述刀具旋轉液壓系統和所述刀具升降液壓系統分別和所述雙聯齒輪泵連接，所述雙聯齒輪泵與所述油箱連接。上述的液壓系統，其中，所述刀具旋轉液壓系統包括地輪升降油缸、浮動油缸和用于驅動刀具旋轉的齒輪馬達，所述地輪升降油缸、所述浮動油缸和所述齒輪馬達分別通過換向閥和溢流閥與所述雙聯齒輪泵連接，所述換向閥分別與所述雙聯齒輪泵和所述溢流閥連接，所述溢流閥分別與所述油箱、所述地輪升降油缸、所述浮動油缸及所述齒輪馬達連接。上述的液壓系統，其中，所述刀具旋轉液壓系統中還包括疊加式單向閥和疊加式雙單向節流閥，所述疊加式單向閥分別與所述地輪升降油缸和所述疊加式雙單向節流閥連接，所述疊加式雙單向節流閥與所述換向閥連接。
上述的液壓系統，其中，所述齒輪馬達為多個齒輪馬達，所述多個齒輪馬達并聯后與所述溢流閥連接，所述多個齒輪馬達分別驅動一所述刀具旋轉。上述的液壓系統，其中，所述刀具升降液壓系統包括電液比例閥和刀架升降油缸， 所述電液比例閥用于控制所述刀具升降油缸的伸縮速度以避免刀具調整高度滯后，所述電液比例閥與所述刀架升降油缸連接，所述電液比例閥通過換向閥和溢流閥與所述雙聯齒輪泵連接。上述的液壓系統，其中，所述刀具旋轉液壓系統和/或所述刀具升降液壓系統中還分別設置有吸油濾油器、空氣濾清器和/或油位顯示器。上述的液壓系統，其中，所述前輪轉向液壓系統包括第一液壓泵、單穩分流閥、轉向閥和前轉向油缸，所述第一液壓泵分別與所述油箱及所述單穩分流閥連接，所述轉向閥分別與所述單穩分流閥和所述前轉向油缸連接。上述的液壓系統，其中，還包括噴霧液壓系統，所述噴霧液壓系統包括風幕液壓系統和噴桿液壓系統，所述噴桿液壓系統分別與所述油箱和所述第一液壓泵連接，所述風幕液壓系統包括第二液壓泵、電磁換向閥和驅動風機馬達，所述第二液壓泵分別與所述油箱和所述電磁換向閥連接，所述電磁換向閥通過溢流閥分別與所述驅動風機馬達及所述油箱連接，所述驅動風機馬達與所述油箱連接。上述的液壓系統，其中，所述噴桿液壓系統包括多路閥、噴桿折疊油缸和噴桿升降油缸，所述多路閥分別與所述第一液壓泵、所述油箱、所述噴桿折疊油缸及所述噴桿升降油缸連接。本發明的技術效果在于實現了機械化棉花打頂機的實時仿形，高度可調，減輕棉農的勞動強度，保證了棉花打頂作業的完成，大大提高了經濟效益。以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
圖1是本發明自走式棉花打頂機整機示意圖；圖2是本發明自走式打頂機打頂裝置結構示意圖；圖3是本發明自走式底盤液壓原理示意圖；圖4是本發明打頂裝置刀具升降油缸液壓回路原理圖；圖5是本發明打頂裝置刀具旋轉液壓回路原理圖；圖6為本發明打頂系統高度自動升降閉環控制系統原理圖；圖7為自走式打頂機的驅動原理示意圖。其中，附圖標記1自走式底盤11 車架12動力及液壓系統121發動機122后輪驅動系統1221 離合器1222 變速箱
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1223后橋差速器12 左、右驅動箱1225 邊減12 左、右驅動輪123前輪轉向液壓系統1231第一液壓泵1232單穩分流閥I233 轉向閥1234前轉向油缸124打頂液壓系統1241雙聯齒輪泵1 2換向閥1243 溢流閥1244空氣濾清器1245吸油濾油器1246齒輪馬達1247電液比例閥1248疊加式單向閥1249疊加式雙單向節流閥1240油位顯示器125 油箱126噴霧液壓系統1261 多路閥1262第二液壓泵1263電磁換向閥1264 溢流閥1265噴霧液泵127分動箱13 前輪14 后輪15控制室16機電液控制系統161信號調理模塊162比例放大器163電液比例閥2打頂系統21仿形系統211單體仿形部件2111刀具升降架
2112刀具升降架導軌2113測距傳感器2114位移傳感器2115刀架升降油缸2116傳感器支架212整體仿形部件2121仿形地輪2122四連桿機構2123地輪升降油缸21 仿形地輪支架22打頂執行系統220打頂刀具總成221刀軸總成222滾筒式切割器23分禾器24浮動機架25懸掛架26浮動油缸3噴霧系統31 噴桿32 藥箱33噴桿折疊油缸34噴桿升降油缸35驅動風機馬達36噴霧裝置
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述參見圖1，圖1為本發明自走式棉花打頂機結構示意圖。本發明的自走式棉花打頂機，包括高地隙自走式底盤1和打頂系統2，高地隙自走式底盤1采用液壓與機械相結合的傳動方式，后輪14機械驅動，前輪13液壓轉向，所述打頂系統2通過一懸掛架25連接在所述自走式底盤1的前端，打頂系統2包括浮動機架M和安裝在所述浮動機架M上的仿形系統21和打頂執行系統22，所述仿形系統21包括整體仿形部件212和單體仿形部件211， 所述整體仿形部件212與所述浮動機架M連接，所述單體仿形部件211與所述打頂執行系統22連接。參見圖2，圖2為本發明打頂系統結構示意圖。所述打頂執行系統22包括至少一組打頂刀具總成220，所述打頂切割部件包括刀軸總成221和安裝在所述刀軸總成221上的滾筒式切割器222，所述刀軸總成221與所述自走式底盤1的齒輪馬達連接，所述刀軸總成 221安裝在所述浮動機架M上。相鄰的所述打頂刀具總成220前后錯開布置。
所述單體仿形部件211包括刀具升降架2111、測距傳感器2113、位移傳感器2114 和刀架升降油缸2115，所述刀具升降架2111安裝在所述浮動機架對上，所述刀架升降油缸 2115安裝在所述刀具升降架2111上，所述測距傳感器2113與所述刀具升降架2111連接， 所述位移傳感器2114與所述浮動機架M鉸接。測距傳感器2113安裝在傳感器支架2116 的一端，傳感器支架2116另一端與刀具升降架2111連接。刀架升降油缸2115、位移傳感器 2114以及刀具升降架導軌2112三個零件的一端均與浮動機架M鉸接，另一端與刀具升降架2111的上橫梁鉸接。懸掛架25與高地隙自走式底盤1連接，浮動架通過平行四連桿機構2122與懸掛架25連接，刀軸總成221固定在浮動機架M上，打頂仿形系統21包括浮動油缸沈、地輪升降油缸2123、測距傳感器2113，刀架升降油缸2115、位移傳感器2114、仿形地輪2121、刀具升降架2111以及浮動機架24等，單體棉株生長狀態不同以及地表的起伏不平會影響棉花打頂高度的一致性，通過安裝在打頂機桁架式浮動機架M上的仿形地輪2121適應地表的不平。在仿形地輪支架21M上連接地輪升降油缸2123，地輪升降油缸2123安裝在仿形地輪支架21M的平行面內，通過調整仿形地輪支架21M與地面高度，實現浮動機架M離地高度的調節，刀具升降架2111的升降。浮動機架M通過平行四連桿機構2122與懸掛架25 連接，保證滾筒式切割器222的刀具旋轉平面與地面平行，實現整體仿形。利用激光技術測量刀具與棉珠頂尖的距離，通過調整比例閥的流量以控制液壓缸的伸縮速度，解決滯后問題；達到適時、精確打頂，實現單體仿形。所述整體仿形部件212包括仿形地輪2121、四連桿機構2122、地輪升降油缸2123 和仿形地輪支架21M，所述仿形地輪支架21M —端與所述浮動機架M連接，所述仿形地輪 2121與所述仿形地輪支架21M的另一端連接，所述地輪升降油缸2123設置在所述仿形地輪支架21M上，所述四連桿機構2122分別與所述浮動機架M及所述懸掛架25連接。所述仿形地輪支架21M為矩形方管結構，所述地輪升降油缸2123安裝在所述仿形地輪支架21 內。地輪升降油缸2123的一端吊耳通過銷軸與浮動機架M連接，下端與仿形地輪支架21M連接，仿形地輪支架21M為一方管，地輪升降油缸2123放置在仿形地輪支架21M內，地輪升降油缸2123 —端安裝在浮動機架M上，另一端與仿形地輪支架 2124鉸接。本發明提供的自走式棉花打頂機，實現了棉花打頂的單體仿形。單體棉株生長狀態不同以及地表的起伏不平會影響棉花打頂高度的一致性，通過安裝在打頂機桁架式浮動機架M上的仿形地輪2121適應地表的不平。在仿形地輪2121支架上連接地輪液壓油缸， 地輪升降油缸2123 —端連接仿形地輪支架21M —端，另一端連接仿形地輪支架21M另一端，通過調整仿形地輪支架21M與地面高度(油缸長度的調整實現了仿形地輪支架21M 離地高度)，實現浮動機架M離地高度的調節及刀具升降架2111的升降。浮動機架對通過平行四連桿機構2122與懸掛架25連接，靠平行四連桿機構2122的自身結構保證刀具旋轉平面與地面平行，實現整體仿形，即整體機架離地高度的調整。利用激光技術測量刀具與棉珠頂尖的距離，通過調整比例閥的流量以控制液壓缸的伸縮速度，解決滯后問題；達到適時、精確打頂，實現單體仿形(單行打頂高度的調整和控制，通過每行激光傳感器測量的棉株高度，實時調整每行打頂刀具的高度，實現單體仿形)。所述打頂系統2還包括浮動油缸沈，所述浮動油缸沈安裝在所述懸掛架上，浮動油缸沈只用于運輸，工作時，處于浮動狀態，棉花打頂機的打頂刀具總成220前后交錯布置，該布置實現了整體布局比較緊湊，相鄰兩行不影響打頂動作，各行傳感器單獨測量棉株高度，實現單行仿形，節約了空間。所述高地隙自走式底盤1包括車架11及安裝在所述車架11上的控制室15、前輪 13、后輪14和動力及液壓系統12，所述前輪13及所述后輪14分別與所述動力及液壓系統 12連接。地隙、輪距等結構參數適應棉花打頂棉花中后期病蟲害防治作業要求，采用機械傳動，輪邊減速增扭技術，解決了沖擊大，運轉不平穩的問題，使整體結構更加合理，提高了驅動性能。設計了后橋彈簧減震、前橋彈簧加液壓減震技術，整機更穩定。采用先進的液壓制動技術，提高了整機的安全性能。增加了前橋液力支撐結構，提高了可靠性。采用液壓轉向技術，使操控輕松簡便。輪距采用機械調整方式，地隙高度為1300毫米，提高了本機的田間通過性能，大大減少對作物的傷害，更適合田間作業。分禾器23安裝在滾筒式切割器222的兩側，懸掛架25通過2個懸掛銷軸和2個螺栓緊固連接與高地隙自走式底盤1的車架11連接，浮動機架M通過四連桿機構2122與懸掛架25連接，具體說，四連桿機構2122的4個連桿的一端與浮動機架M通過銷軸連接， 另一端與懸掛架25通過4個銷軸連接。滾筒式切割器222通過兩端帶座軸承安裝在刀具升降架2111上，刀具升降架2111通過兩個滑動的導柱安裝在浮動機架M上，滾筒式切割器222安裝在刀軸總成221上，刀軸總成221 —端連接驅動刀軸旋轉的齒輪馬達15，一端通過帶座軸承與浮動機架M連接。所述動力及液壓系統12采用雙聯齒輪泵，所述雙聯齒輪泵的一個泵與所述刀架升降油缸2115連接，所述雙聯齒輪泵的另一個泵與所述浮動油缸沈、所述地輪升降油缸 2123及所述齒輪馬達連接。打頂機作業時，齒輪馬達運轉，浮動油缸沈浮動，地輪升降油缸 2123不動作，打頂機運輸過程中，浮動油缸沈升到一定位置鎖定。本發明還可包括噴霧系統3或撒肥機構，所述噴霧系統3設置在所述自走式底盤1 的后部，或所述撒肥機構設置在所述自走式底盤1的前部。除了保證棉花打頂的作業要求夕卜，還能滿足病蟲害防治施藥、顆粒撒肥機等工作部件的配套要求，實現一機多用。與高地隙自走式底盤1配套的施藥裝備由噴桿31、藥箱32、清洗箱、液泵及噴霧管路系統、自動平衡機構、噴桿折疊升降機構、精準施藥控制系統等組成。其中液泵、藥箱32固定在自走式底盤1的車架U上，變速箱動力經動力輸出軸輸給分動箱，然后分動箱的一部分動力輸出給液泵，噴桿31及自動平衡機構、噴桿折疊升降機構安裝在車架11后面的四連桿懸掛架上。 精準施藥控制系統通過作業速度、噴霧壓力、噴霧量的實時檢測和反饋，精確控制變量施藥執行機構的動作，使噴霧量根據作業速度的變化得到自動調整，從而使噴霧機的實際施藥量與設定值相一致，實現精量噴灑。參見圖3，圖3是本發明自走式底盤液壓原理示意圖。本發明的自走式棉花打頂機的液壓系統，與所述自走式棉花打頂機的底盤發動機121連接，包括前輪轉向液壓系統 123、打頂液壓系統IM和油箱125，所述前輪轉向液壓系統123和所述打頂液壓系統IM分別與所述油箱125連接。所述打頂液壓系統IM包括雙聯齒輪泵1M1、刀具旋轉液壓系統和刀具升降液壓系統，所述刀具旋轉液壓系統和所述刀具升降液壓系統分別和所述雙聯齒輪泵1241連接，所述雙聯齒輪泵1241與所述油箱125連接。參見圖4及圖5，圖4是本發明打頂裝置刀具升降油缸液壓回路原理圖，圖5是本發明打頂裝置刀具旋轉液壓回路原理圖。所述刀具旋轉液壓系統包括地輪升降油缸2123、 浮動油缸26和用于驅動刀具旋轉的齒輪馬達1M6，所述地輪升降油缸2123、所述浮動油缸沈和所述齒輪馬達1246分別通過換向閥1242和溢流閥1243與所述雙聯齒輪泵1241 連接，所述換向閥1242分別與所述雙聯齒輪泵1241和所述溢流閥1243連接，所述溢流閥 1243分別與所述油箱125、所述地輪升降油缸2123、所述浮動油缸沈及所述齒輪馬達1246 連接。所述刀具旋轉液壓系統中還包括疊加式單向閥1248和疊加式雙單向節流閥1249，所述疊加式單向閥1248分別與所述地輪升降油缸2123和所述疊加式雙單向節流閥1249連接，所述疊加式雙單向節流閥1249與所述換向閥1242連接。所述齒輪馬達1246可為多個齒輪馬達1246，所述多個齒輪馬達1246并聯后與所述溢流閥1243連接，所述多個齒輪馬達 1246分別驅動一所述刀具旋轉。本實施例中，上述齒輪馬達1246優選為6個，6個并聯的齒輪馬達1246與溢流閥1243連接，每個齒輪馬達1246與一刀軸總成221連接。所述刀具升降液壓系統包括電液比例閥1247和刀架升降油缸2115，所述電液比例閥1247與所述刀架升降油缸2115連接，所述電液比例閥1247通過換向閥1242和溢流閥1243與所述雙聯齒輪泵1241連接。所述刀具旋轉液壓系統和/或所述刀具升降液壓系統中還分別設置有吸油濾油器1M5、空氣濾清器1244和/或油位顯示器1240。因吸油濾油器1M5、空氣濾清器1244 和油位顯示器1240的設置和連接均為現有技術，在此不做贅述。所述前輪轉向液壓系統123包括第一液壓泵1231、單穩分流閥1232、轉向閥1233 和前轉向油缸1234，所述第一液壓泵1231分別與所述油箱125及所述單穩分流閥1232連接，所述轉向閥1233分別與所述單穩分流閥1232和所述前轉向油缸1234連接。本發明的自走式棉花打頂機的液壓系統還可包括噴霧液壓系統126，所述噴霧液壓系統1 包括風幕液壓系統和噴桿液壓系統，所述噴桿液壓系統分別與所述油箱125和所述第一液壓泵1231連接，所述風幕液壓系統包括第二液壓泵1沈2、電磁換向閥1263和驅動風機馬達35，所述第二液壓泵1262分別與所述油箱125和所述電磁換向閥1263連接，所述電磁換向閥1263通過溢流閥1264分別與所述驅動風機馬達35及所述油箱125連接，所述驅動風機馬達35與所述油箱125連接。所述噴桿液壓系統包括多路閥1沈1、噴桿折疊油缸33和噴桿升降油缸34，所述多路閥1261分別與所述第一液壓泵1231、所述油箱125、所述噴桿折疊油缸33及所述噴桿升降油缸34連接。繼續參閱圖3，自走式高地隙底盤兩套液壓系統，自走式底盤的液壓系統包括液壓油箱125、第一液壓泵1231，第二液壓泵1沈2、轉向閥1233、單穩分流閥1232、多路閥1261， 噴桿折疊油缸33、噴桿升降油缸34、電磁換向閥1沈3、溢流閥1M3、驅動風機馬達35等。 轉向閥1233為全液壓轉向器。各液壓回路共用一個液壓油箱125。第一液壓泵1231為發動機121自帶一體泵，液壓泵通過分動箱127帶動。第一液壓泵1231主要為轉向機構和噴桿升降、展開折疊機構提供液壓動力。發動機121上的第一液壓泵1231輸出經過單穩分流閥1232為全液壓轉向器提供穩定的液壓動力，全液壓轉向器與方向盤連接，以保證轉向靈活平穩。多余油量則經過多路閥1261輸出到噴桿升降、展開折疊油缸33以控制噴桿的動作。第二液壓泵1262是為風幕風機提供液壓動力。液壓油通過電磁換向閥1263，溢流閥 1243輸出到風幕風機馬達35。風幕風機馬達35溢出的液壓油則通過溢油管回流到液壓油箱1邪。
結合參閱圖3、圖4及圖5，打頂裝置的液壓系統也包括兩路液壓回路，與自走式底盤共用一個液壓油箱125。打頂裝置液壓系統采用雙聯齒輪泵1M1，一個泵用于地輪升降油缸2123、浮動油缸沈的調節以及驅動刀具旋轉的6個并聯齒輪馬達1M6，液壓回路包括換向閥1M2、浮動油缸沈、地輪升降油缸2123、疊加式單向閥1M8、疊加式雙單向節流閥 1M9、換向閥1242、齒輪馬達1246、換向閥1242、疊加式溢流閥1243、雙聯齒輪泵1241、空氣濾清器1對4、油位顯示器1240等。打頂機作業時，馬達運轉，浮動油缸沈浮動，支腿油缸不動作；打頂機運輸過程中，浮動油缸26升到一定位置鎖定；另一個泵用于打頂刀架升降油缸2115，液壓回路包括刀具升降油缸2115、換向閥1242、疊加式溢流閥1243、吸油濾油器 1M5、雙聯齒輪泵1241、空氣濾清器1244、油位顯示器1240，6個刀架升降油缸2115并聯。圖4及圖5分別為刀具升降及刀具旋轉的液壓回路圖，表示液壓油的循環回路。其中空氣濾清器1244 當液壓系統工作時油箱125內油面時而上升或下降，上升時由里向外排出空氣，下降時由外向內吸入空氣。為凈化油箱125內油液，在油箱125蓋板上垂直安裝空氣濾清器1M4，就可以過濾吸入的空氣；同進空氣濾清器1244又是注油口，注入的新工作油液，須經過濾再進油箱125，從而濾除了油液內的臟物顆粒。參見圖6，圖6為本發明打頂系統高度自動升降閉環控制系統原理圖。本發明提供的自走式棉花打頂機，還包括棉花打頂裝置高度自動升降閉環的機電液控制系統16，所述機電液控制系統16設置在所述控制室15內，用于控制棉花打頂機實現單體仿形和整體仿形，實現棉花單體打頂高度自動升降閉環控制。機電液控制系統16由打頂機升降液壓控制、打頂高度自動控制、高度實時反饋系統等組成，應用PLC、升降油缸、位移傳感器2114實現閉環調節高度調節，PLC控制實現單行刀架位置獨立控制、各行打頂裝置的協調動作、切割質量控制，自動閉環調節控制原理如圖3所示。所述測距傳感器2113通過一信號調理模塊161與所述機電液控制系統16連接，所述刀架升降油缸2115與所述位移傳感器2114分別與所述機電液控制系統16連接所述刀架升降油缸2115與所述機電液控制系統16之間還順序連接有電液比例閥163和比例放大器162。利用測距傳感器2113測量刀具與棉珠頂尖的距離，高度信號經過信號調理模塊161傳輸給機電液控制系統16，機電液控制系統16 給出執行信號通過比例放大器162，再通過調整電液比例閥163的流量以控制刀架升降油缸2115的伸縮速度，解決時間滯后問題，刀架升降油缸2115伸縮到指定高度使得刀具高度滿足測距傳感器2113測量的要求，同時刀具高度通過位移傳感器2114反饋給機電液控制系統16，實現適時、閉環控制的精確打頂。機電液控制系統16根據作業速度、測量傳感器與刀具水平的距離，計算出刀具移動到測量傳感器的時間，結合測量出的刀具與棉株頂尖的距離和打頂高度計算出調整刀具高度所需時間，從而計算出刀架升降油缸2115的伸縮速度，確定刀架升降油缸2115流量，得出電液比例閥163需要調整的流量。其中滯后問題指的是打頂刀具打頂位置滯后于測量傳感器的測量位置，通過調整刀具升降速度使得機具移動到測距傳感器測量數據位置的同時，打頂刀具高度調整到打頂高度需求。本發明的工作原理如下自走式底盤的動力輸出驅動打頂機械的齒輪泵，帶動液壓馬達，帶動打頂刀具高速旋轉，同時扶禾器將棉株的主、側枝聚攏扶至刀片旋轉切割范圍內，通過高速旋轉的刀片切去棉株的主、側枝頂部，切頂后逐漸放開。實現扶禾-聚攏-切頂-緩釋連續作業。達到棉花打頂的農藝技術要求。
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依據棉花機械打頂的作業特點和棉株頂部的外形特征，依據激光傳感器識別信號，研究開發了棉花打頂裝置高度自動升降閉環控制系統。控制系統由打頂刀具升降液壓控制、打頂高度自動控制、高度實時反饋系統等組成，應用PLC、升降油缸、拉桿式位移傳感器2114實現閉環調節高度調節，PLC控制實現單行刀架位置獨立控制、各行打頂裝置的協調動作、切割質量控制。通過安裝在打頂機桁架式浮動機架M上的仿形地輪2121適應地表的不平，在仿形地輪支架21 上連接地輪升降油缸2123，通過調整仿形地輪支架21 與地面高度，實現浮動機架M離地高度的調節，實現刀具升降架2111的整體升降，浮動機架M采用平行四連桿機構2122，保證刀具旋轉平面與地面平行，實現整體仿形。利用測距傳感器2113測量刀具與棉珠頂尖的距離，通過調整電液比例閥163的流量以控制刀架升降油缸2115的伸縮速度，解決滯后問題；達到適時、精確打頂，實現單體仿形。懸掛架25上安裝有浮動油缸沈只用于運輸。工作時，浮動油缸26處于浮動狀態。參見圖7，圖7自走式打頂機的驅動原理示意圖。本發明的自走式棉花打頂機的動力傳遞原理為自走式底盤發動機121通過離合器1221、變速箱1222及傳動軸將動力傳到后橋，然后經過后橋差速器1223將動力一分為二傳到左、右兩個驅動箱1224，經過左、右驅動箱12M內的鏈條傳動機構，驅動齒輪減速裝置1225傳遞到左、右后驅動輪12 上。另夕卜，發動機121通過離合器1221，變速箱1222的分動機構將一部分動力分配給分動箱127， 然后其中一部分通過鏈條/皮帶帶動噴藥液泵1265工作，驅動噴霧裝置36實施噴霧，一部分驅動自走式底盤1的第二液壓泵1262、打頂裝置液壓系統的雙聯齒輪泵1241工作。本發明的自走式棉花打頂機液壓系統，包括自走式底盤與打頂裝置的液壓系統， 其中，自走式底盤液壓系統包括兩路液壓回路。一路實現全液壓轉向與噴桿的折疊升降、一路實現噴桿風幕風機驅動馬達。打頂裝置的液壓系統也包括兩路液壓回路，與自走式底盤共用一個液壓油箱。打頂裝置液壓系統采用雙聯齒輪泵，一個泵用于地輪升降油缸、機架浮動油缸的調節以及驅動刀具旋轉的齒輪馬達；另一個泵用于打頂刀具的升降油缸。本發明實現了自走式底盤的全液壓轉向與后置噴桿的液壓展開折疊以及風幕系統的液壓驅動，同時，打頂裝置液壓系統實現了分行單體仿形打頂執行機構的高度實時調節，實現了機械化棉花打頂，大大提高了經濟效益。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種自走式棉花打頂機的液壓系統，與所述自走式棉花打頂機的底盤發動機連接， 其特征在于，包括前輪轉向液壓系統、打頂液壓系統和油箱，所述前輪轉向液壓系統和所述打頂液壓系統分別與所述油箱連接。
2.如權利要求1所述的液壓系統，其特征在于，所述打頂液壓系統包括雙聯齒輪泵、刀具旋轉液壓系統和刀具升降液壓系統，所述刀具旋轉液壓系統和所述刀具升降液壓系統分別和所述雙聯齒輪泵連接，所述雙聯齒輪泵與所述油箱連接。
3.如權利要求2所述的液壓系統，其特征在于，所述刀具旋轉液壓系統包括地輪升降油缸、浮動油缸和用于驅動刀具旋轉的齒輪馬達，所述地輪升降油缸、所述浮動油缸和所述齒輪馬達分別通過換向閥和溢流閥與所述雙聯齒輪泵連接，所述換向閥分別與所述雙聯齒輪泵和所述溢流閥連接，所述溢流閥分別與所述油箱、所述地輪升降油缸、所述浮動油缸及所述齒輪馬達連接。
4.如權利要求3所述的液壓系統，其特征在于，所述刀具旋轉液壓系統中還包括疊加式單向閥和疊加式雙單向節流閥，所述疊加式單向閥分別與所述地輪升降油缸和所述疊加式雙單向節流閥連接，所述疊加式雙單向節流閥與所述換向閥連接。
5.如權利要求3所述的液壓系統，其特征在于，所述齒輪馬達為多個齒輪馬達，所述多個齒輪馬達并聯后與所述溢流閥連接，所述多個齒輪馬達分別驅動一所述刀具旋轉。
6.如權利要求2、3、4或5所述的液壓系統，其特征在于，所述刀具升降液壓系統包括電液比例閥和刀架升降油紅，所述電液比例閥用于控制所述刀架升降油缸的伸縮速度以避免刀具調整高度滯后，所述電液比例閥與所述刀架升降油缸連接，所述電液比例閥通過換向閥和溢流閥與所述雙聯齒輪泵連接。
7.如權利要求6所述的液壓系統，其特征在于，所述刀具旋轉液壓系統和/或所述刀具升降液壓系統中還分別設置有吸油濾油器、空氣濾清器和/或油位顯示器。
8.如權利要求1、2、3、4或5所述的液壓系統，其特征在于，所述前輪轉向液壓系統包括第一液壓泵、單穩分流閥、轉向閥和前轉向油缸，所述第一液壓泵分別與所述油箱及所述單穩分流閥連接，所述轉向閥分別與所述單穩分流閥和所述前轉向油缸連接。
9.如權利要求8所述的液壓系統，其特征在于，還包括噴霧液壓系統，所述噴霧液壓系統包括風幕液壓系統和噴桿液壓系統，所述噴桿液壓系統分別與所述油箱和所述第一液壓泵連接，所述風幕液壓系統包括第二液壓泵、電磁換向閥和驅動風機馬達，所述第二液壓泵分別與所述油箱和所述電磁換向閥連接，所述電磁換向閥通過溢流閥分別與所述驅動風機馬達及所述油箱連接，所述驅動風機馬達與所述油箱連接。
10.如權利要求9所述的液壓系統，其特征在于，所述噴桿液壓系統包括多路閥、噴桿折疊油缸和噴桿升降油缸，所述多路閥分別與所述第一液壓泵、所述油箱、所述噴桿折疊油缸及所述噴桿升降油缸連接。
全文摘要
一種自走式棉花打頂機的液壓系統，與所述自走式棉花打頂機的底盤發動機連接，包括自走式底盤的前輪轉向液壓系統、打頂液壓系統和油箱，所述前輪轉向液壓系統和所述打頂液壓系統分別與所述油箱連接。其中，打頂液壓系統包括兩路液壓回路，與自走式底盤共用一個油箱。打頂液壓系統采用雙聯齒輪泵，一個泵用于地輪升降油缸、機架浮動油缸的調節以及驅動刀具旋轉的齒輪馬達；另一個泵用于打頂刀具的升降油缸。本發明實現了分行單體仿形打頂執行機構的高度實時調節，實現了機械化棉花打頂機的實時仿形，減輕了棉農的勞動強度，保證了棉花打頂作業的完成，大大提高了經濟效益。
文檔編號A01G3/08GK102475037SQ20101056422
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月29日 優先權日2010年11月29日
發明者嚴荷榮, 周海燕, 尹素珍, 朱立成, 楊學軍, 王俊, 王錦江 申請人:中國農業機械化科學研究院, 現代農裝科技股份有限公司