專利名稱：一種自走式棉花打頂機的液壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種液壓系統(tǒng)，特別是一種自走式棉花打頂機的液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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(xiàn) 了液壓控制機械化打頂，目前國外棉花生產(chǎn)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?shù)南嚓P研究。國內(nèi)棉花打頂機械的研究處于剛剛起 步的狀態(tài)，專利號為“ZL200620146839. 7”，名稱為“前懸掛式液壓棉花打頂機”的中國實 用新型專利，可以在對棉花打頂?shù)耐瑫r，適時地了解和調(diào)節(jié)棉苗打頂?shù)母叨龋摯蝽敊C 依靠操作人員目測棉花長勢，再由操作人員通過升降機構(gòu)控制旋轉(zhuǎn)打頂?shù)短Ц呋蚪档停?人工操作升降控制裝置，受人為因素影響較大，使得調(diào)節(jié)高度不準確、不及時；專利號為 "ZL200720126953. 8”，名稱為“自動調(diào)整高度的棉花打頂機”的中國實用新型專利，能夠?qū)?現(xiàn)對地表仿形和針對棉株地表高度進行自動調(diào)整打頂高度，但該機構(gòu)十分復雜，造價很高， 不利于推廣利用；申請?zhí)枮椤?00910113205. X”，名稱為“仿形棉花打頂機”的中國實用新型 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(xiàn)單體棉花植株的隨即仿形。同時，上述棉花打頂機不能實現(xiàn)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(xiàn)漏打、撞 鈴、撞桃、損壞棉葉等現(xiàn)象。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可實現(xiàn)棉花打頂機的單行單體仿形 的自走式棉花機的液壓系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種自走式棉花打頂機的液壓系統(tǒng)，與所 述自走式棉花打頂機的底盤發(fā)動機連接，其中，包括前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)、打頂液壓系統(tǒng)和油 箱，所述前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和所述打頂液壓系統(tǒng)分別與所述油箱連接。上述的液壓系統(tǒng)，其中，所述打頂液壓系統(tǒng)包括雙聯(lián)齒輪泵、刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和 刀具升降液壓系統(tǒng)，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和所述刀具升降液壓系統(tǒng)分別和所述雙聯(lián)齒輪 泵連接，所述雙聯(lián)齒輪泵與所述油箱連接。上述的液壓系統(tǒng)，其中，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)包括地輪升降油缸、浮動油缸和用 于驅(qū)動刀具旋轉(zhuǎn)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(lián)齒輪泵連接，所述換向閥分別與所述雙聯(lián)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(tǒng)，其中，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)中還包括疊加式單向閥和疊加式 雙單向節(jié)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(jié)流閥連 接，所述疊加式雙單向節(jié)流閥與所述換向閥連接。
3[0008]上述的液壓系統(tǒng)，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(lián)后 與所述溢流閥連接，所述多個齒輪馬達分別驅(qū)動一所述刀具旋轉(zhuǎn)。上述的液壓系統(tǒng)，其中，所述刀具升降液壓系統(tǒng)包括用于控制所述刀架升降油缸 的伸縮速度以避免刀具調(diào)整高度滯后的電液比例閥和刀架升降油缸，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(lián)齒輪泵連接。上述的液壓系統(tǒng)，其中，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和/或所述刀具升降液壓系統(tǒng)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(tǒng)，其中，所述前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)包括第一液壓泵、單穩(wěn)分流閥、轉(zhuǎn) 向閥和前轉(zhuǎn)向油缸，所述第一液壓泵分別與所述油箱及所述單穩(wěn)分流閥連接，所述轉(zhuǎn)向閥 分別與所述單穩(wěn)分流閥和所述前轉(zhuǎn)向油缸連接。上述的液壓系統(tǒng)，其中，還包括噴霧液壓系統(tǒng)，所述噴霧液壓系統(tǒng)包括風幕液壓系 統(tǒng)和噴桿液壓系統(tǒng)，所述噴桿液壓系統(tǒng)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(tǒng)包括第二液壓泵、電磁換向閥和驅(qū)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(qū)動風機馬達及所述油箱 連接，所述驅(qū)動風機馬達與所述油箱連接。上述的液壓系統(tǒng)，其中，所述噴桿液壓系統(tǒng)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。本實用新型的技術(shù)效果在于實現(xiàn)了機械化棉花打頂機的實時仿形，高度可調(diào)，減 輕棉農(nóng)的勞動強度，保證了棉花打頂作業(yè)的完成，大大提高了經(jīng)濟效益。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型 的限定。

圖1是本實用新型自走式棉花打頂機整機示意圖；圖2是本實用新型自走式打頂機打頂裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型自走式底盤液壓原理示意圖；圖4是本實用新型打頂裝置刀具升降油缸液壓回路原理圖；圖5是本實用新型打頂裝置刀具旋轉(zhuǎn)液壓回路原理圖；圖6為本實用新型打頂系統(tǒng)高度自動升降閉環(huán)控制系統(tǒng)原理圖；圖7為自走式打頂機的驅(qū)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(tǒng)121 發(fā)動機122后輪驅(qū)動系統(tǒng)1221 離合器1222 變速箱[0031]1223后橋差速器1224左、右驅(qū)動箱1225邊減1226左、右驅(qū)動輪123前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)1231第一液壓泵1232單穩(wěn)分流閥1233轉(zhuǎn)向閥1234前轉(zhuǎn)向油缸124打頂液壓系統(tǒng)1241雙聯(lián)齒輪泵1242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(jié)流1240油位顯示器125油箱126噴霧液壓系統(tǒng)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 IItr輪14后輪[0061]15控制室16機電液控制系統(tǒng)161信號調(diào)理模塊162比例放大器163電液比例閥2打頂系統(tǒng)[0067]21仿形系統(tǒng)[0068]211單體仿形部件2111刀具升降架[0070]2112刀具升降架導軌[0071]2113測距傳感器[0072]2114位移傳感器[0073]2115刀架升降油缸[0074]2116傳感器支架[0075]212整體仿形部件[0076]2121仿形地輪[0077]2122四連桿機構(gòu)[0078]2123地輪升降油缸[0079]2124仿形地輪支架[0080]22打頂執(zhí)行系統(tǒng)[0081]220打頂?shù)毒呖偝蒣0082]221刀軸總成[0083]222滾筒式切割器[0084]23分禾器[0085]24浮動機架[0086]25懸掛架[0087]26浮動油缸[0088]3噴霧系統(tǒng)[0089]31噴桿[0090]32藥箱[0091]33噴桿折疊油缸[0092]34噴桿升降油缸[0093]35驅(qū)動風機馬達[0094]36噴霧裝置
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述參見圖1，圖1為本實用新型自走式棉花打頂機結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型的自走式 棉花打頂機，包括高地隙自走式底盤1和打頂系統(tǒng)2，高地隙自走式底盤1采用液壓與機械 相結(jié)合的傳動方式，后輪14機械驅(qū)動，前輪13液壓轉(zhuǎn)向，所述打頂系統(tǒng)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(tǒng)2包括浮動機架M和安裝在所述浮動機架24 上的仿形系統(tǒng)21和打頂執(zhí)行系統(tǒng)22，所述仿形系統(tǒng)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(zhí)行系統(tǒng)22連接。參見圖2，圖2為本實用新型打頂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。所述打頂執(zhí)行系統(tǒng)22包括至 少一組打頂?shù)毒呖偝?20，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?shù)毒呖偝?20前后錯開布置。[0098]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(gòu)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(tǒng)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M等，單體棉株生長狀態(tài)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(nèi)，通過調(diào)整仿形地輪支架21M與地面高度，實現(xiàn)浮動機架M離地 高度的調(diào)節(jié)，刀具升降架2111的升降。浮動機架M通過平行四連桿機構(gòu)2122與懸掛架25 連接，保證滾筒式切割器222的刀具旋轉(zhuǎn)平面與地面平行，實現(xiàn)整體仿形。利用激光技術(shù)測 量刀具與棉珠頂尖的距離，通過調(diào)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(xiàn)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(gòu)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(gòu)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(jié)構(gòu)，所述地輪升降油缸2123安裝在所述仿 形地輪支架21 內(nèi)。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(nèi)，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。本實用新型提供的自走式棉花打頂機，實現(xiàn)了棉花打頂?shù)膯误w仿形。單體棉株生 長狀態(tài)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21 —端，另一端連接仿形地輪支架21 另一端，通過調(diào)整仿形地輪支架21M與地面高度(油缸長度的調(diào)整實現(xiàn)了仿形地輪支架 21M離地高度)，實現(xiàn)浮動機架M離地高度的調(diào)節(jié)及刀具升降架2111的升降。浮動機架 M通過平行四連桿機構(gòu)2122與懸掛架25連接，靠平行四連桿機構(gòu)2122的自身結(jié)構(gòu)保證刀 具旋轉(zhuǎn)平面與地面平行，實現(xiàn)整體仿形，即整體機架離地高度的調(diào)整。利用激光技術(shù)測量刀 具與棉珠頂尖的距離，通過調(diào)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(xiàn)單體仿形(單行打頂高度的調(diào)整和控制，通過每行激光傳感器測量 的棉株高度，實時調(diào)整每行打頂?shù)毒叩母叨?，實現(xiàn)單體仿形)。所述打頂系統(tǒng)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26只用于運輸，工作時，處于浮動狀態(tài)，棉花打頂機的打頂?shù)毒呖偝?20前后交錯布 置，該布置實現(xiàn)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(xiàn)單行仿形，節(jié)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(tǒng)12，所述前輪13及所述后輪14分別與所述動力及液壓系統(tǒng) 12連接。地隙、輪距等結(jié)構(gòu)參數(shù)適應棉花打頂棉花中后期病蟲害防治作業(yè)要求，采用機械傳 動，輪邊減速增扭技術(shù)，解決了沖擊大，運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)的問題，使整體結(jié)構(gòu)更加合理，提高了驅(qū) 動性能。設計了后橋彈簧減震、前橋彈簧加液壓減震技術(shù)，整機更穩(wěn)定。采用先進的液壓制 動技術(shù)，提高了整機的安全性能。增加了前橋液力支撐結(jié)構(gòu)，提高了可靠性。采用液壓轉(zhuǎn)向 技術(shù)，使操控輕松簡便。輪距采用機械調(diào)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(yè)。分禾器23安裝在滾筒式切割器222的兩側(cè)，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24通過四連桿機構(gòu)2122與 懸掛架25連接，具體說，四連桿機構(gòu)2122的4個連桿的一端與浮動機架24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24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(qū)動刀軸旋轉(zhuǎn)的齒輪馬達15，一端通 過帶座軸承與浮動機架24連接。所述動力及液壓系統(tǒng)12采用雙聯(lián)齒輪泵，所述雙聯(lián)齒輪泵的一個泵與所述刀架 升降油缸2115連接，所述雙聯(lián)齒輪泵的另一個泵與所述浮動油缸26、所述地輪升降油缸 2123及所述齒輪馬達連接。打頂機作業(yè)時，齒輪馬達運轉(zhuǎn)，浮動油缸26浮動，地輪升降油缸 2123不動作，打頂機運輸過程中，浮動油缸26升到一定位置鎖定。本實用新型還可包括噴霧系統(tǒng)3或撒肥機構(gòu)，所述噴霧系統(tǒng)3設置在所述自走式 底盤1的后部，或所述撒肥機構(gòu)設置在所述自走式底盤1的前部。除了保證棉花打頂?shù)淖鳂I(yè) 要求外，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(xiàn)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(tǒng)、自 動平衡機構(gòu)、噴桿折疊升降機構(gòu)、精準施藥控制系統(tǒng)等組成。其中液泵、藥箱32固定在自走 式底盤1的車架11上，變速箱動力經(jīng)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(gòu)、噴桿折疊升降機構(gòu)安裝在車架11后面的四連桿懸掛架 上。精準施藥控制系統(tǒng)通過作業(yè)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(zhí)行機構(gòu)的動作，使噴霧量根據(jù)作業(yè)速度的變化得到自動調(diào)整，從而使噴霧機的實際 施藥量與設定值相一致，實現(xiàn)精量噴灑。參見圖3，圖3是本實用新型自走式底盤液壓原理示意圖。本實用新型的自走式棉 花打頂機的液壓系統(tǒng)，與所述自走式棉花打頂機的底盤發(fā)動機121連接，包括前輪轉(zhuǎn)向液 壓系統(tǒng)123、打頂液壓系統(tǒng)124和油箱125，所述前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)123和所述打頂液壓系 統(tǒng)124分別與所述油箱125連接。所述打頂液壓系統(tǒng)124包括雙聯(lián)齒輪泵1241、刀具旋轉(zhuǎn) 液壓系統(tǒng)和刀具升降液壓系統(tǒng)，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和所述刀具升降液壓系統(tǒng)分別和所 述雙聯(lián)齒輪泵1241連接，所述雙聯(lián)齒輪泵1241與所述油箱125連接。參見圖4及圖5，圖4是本實用新型打頂裝置刀具升降油缸液壓回路原理圖，圖5是本實用新型打頂裝置刀具旋轉(zhuǎn)液壓回路原理圖。所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)包括地輪升降油 缸2123、浮動油缸沈和用于驅(qū)動刀具旋轉(zhuǎn)的齒輪馬達1246，所述地輪升降油缸2123、所述 浮動油缸26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(lián)齒輪泵 1241連接，所述換向閥1242分別與所述雙聯(lián)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(zhuǎn)液壓系統(tǒng)中還包括疊加式單向閥1248和疊加式雙單向節(jié)流閥 1M9，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(jié)流閥 1249連接，所述疊加式雙單向節(jié)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(lián)后與所述溢流閥1243連接，所述多個齒 輪馬達1246分別驅(qū)動一所述刀具旋轉(zhuǎn)。本實施例中，上述齒輪馬達1246優(yōu)選為6個，6個 并聯(lián)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(tǒng)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(lián)齒輪泵1241連接。所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和/或所述刀具升降液壓系統(tǒng)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(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述。所述前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)123包括第一液壓泵1231、單穩(wěn)分流閥1232、轉(zhuǎn)向閥1233 和前轉(zhuǎn)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(wěn)分流閥1232連 接，所述轉(zhuǎn)向閥1233分別與所述單穩(wěn)分流閥1232和所述前轉(zhuǎn)向油缸1234連接。本實用新型的自走式棉花打頂機的液壓系統(tǒng)還可包括噴霧液壓系統(tǒng)126，所述 噴霧液壓系統(tǒng)126包括風幕液壓系統(tǒng)和噴桿液壓系統(tǒng)，所述噴桿液壓系統(tǒng)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(tǒng)包括第二液壓泵1沈2、電磁換向 閥1263和驅(qū)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(qū)動風機馬達35及所述油箱 125連接，所述驅(qū)動風機馬達35與所述油箱125連接。所述噴桿液壓系統(tǒng)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(xù)參閱圖3，自走式高地隙底盤兩套液壓系統(tǒng)，自走式底盤的液壓系統(tǒng)包括液壓 油箱125、第一液壓泵1231，第二液壓泵1沈2、轉(zhuǎn)向閥1233、單穩(wěn)分流閥1232、多路閥1沈1， 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(qū)動風機馬達35等。 轉(zhuǎn)向閥1233為全液壓轉(zhuǎn)向器。各液壓回路共用一個液壓油箱125。第一液壓泵1231為發(fā) 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(zhuǎn)向機構(gòu)和噴 桿升降、展開折疊機構(gòu)提供液壓動力。發(fā)動機121上的第一液壓泵1231輸出經(jīng)過單穩(wěn)分流 閥1232為全液壓轉(zhuǎn)向器提供穩(wěn)定的液壓動力，全液壓轉(zhuǎn)向器與方向盤連接，以保證轉(zhuǎn)向靈 活平穩(wěn)。多余油量則經(jīng)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。
9[0115]結(jié)合參閱圖3、圖4及圖5，打頂裝置的液壓系統(tǒng)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(tǒng)采用雙聯(lián)齒輪泵1M1，一個泵用于地輪升降 油缸2123、浮動油缸沈的調(diào)節(jié)以及驅(qū)動刀具旋轉(zhuǎn)的6個并聯(lián)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(jié)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(lián)齒輪泵1241、空氣 濾清器1對4、油位顯示器1240等。打頂機作業(yè)時，馬達運轉(zhuǎn)，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?shù)都苌?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 1245、雙聯(lián)齒輪泵1241、空氣濾清器1M4、油位顯示器1240，6個刀架升降油缸2115并聯(lián)。圖4及圖5分別為刀具升降及刀具旋轉(zhuǎn)的液壓回路圖，表示液壓油的循環(huán)回路。其 中空氣濾清器1244 當液壓系統(tǒng)工作時油箱125內(nèi)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(nèi)吸入空氣。為凈化油箱125內(nèi)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(jīng)過濾再進油箱125，從而濾除了油液內(nèi)的臟物顆粒。參見圖6，圖6為本實用新型打頂系統(tǒng)高度自動升降閉環(huán)控制系統(tǒng)原理圖。本實 用新型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(huán)的機電液控制系 統(tǒng)16，所述機電液控制系統(tǒng)16設置在所述控制室15內(nèi)，用于控制棉花打頂機實現(xiàn)單體仿形 和整體仿形，實現(xiàn)棉花單體打頂高度自動升降閉環(huán)控制。機電液控制系統(tǒng)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(tǒng)等組成，應用PLC、升降油缸、位移傳感器 2114實現(xiàn)閉環(huán)調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)，PLC控制實現(xiàn)單行刀架位置獨立控制、各行打頂裝置的協(xié)調(diào) 動作、切割質(zhì)量控制，自動閉環(huán)調(diào)節(jié)控制原理如圖3所示。所述測距傳感器2113通過一信 號調(diào)理模塊161與所述機電液控制系統(tǒng)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(tǒng)16連接所述刀架升降油缸2115與所述機電液控制系 統(tǒng)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(jīng)過信號調(diào)理模塊161傳輸給機電液控制系統(tǒng)16，機電液 控制系統(tǒng)16給出執(zhí)行信號通過比例放大器162，再通過調(diào)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(tǒng)16，實現(xiàn)適時、閉環(huán)控制的精確打頂。機電液控制系統(tǒng)16根據(jù)作業(yè)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(jié)合測量出的刀具與 棉株頂尖的距離和打頂高度計算出調(diào)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的流量，得出電液比例閥163需要調(diào)整的流量。其中 滯后問題指的是打頂?shù)毒叽蝽斘恢脺笥跍y量傳感器的測量位置，通過調(diào)整刀具升降速度 使得機具移動到測距傳感器測量數(shù)據(jù)位置的同時，打頂?shù)毒吒叨日{(diào)整到打頂高度需求。本實用新型的工作原理如下自走式底盤的動力輸出驅(qū)動打頂機械的齒輪泵，帶動液壓馬達，帶動打頂?shù)毒吒?速旋轉(zhuǎn)，同時扶禾器將棉株的主、側(cè)枝聚攏扶至刀片旋轉(zhuǎn)切割范圍內(nèi)，通過高速旋轉(zhuǎn)的刀片 切去棉株的主、側(cè)枝頂部，切頂后逐漸放開。實現(xiàn)扶禾-聚攏-切頂-緩釋連續(xù)作業(yè)。達到 棉花打頂?shù)霓r(nóng)藝技術(shù)要求。[0120]依據(jù)棉花機械打頂?shù)淖鳂I(yè)特點和棉株頂部的外形特征，依據(jù)激光傳感器識別信 號，研究開發(fā)了棉花打頂裝置高度自動升降閉環(huán)控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)由打頂?shù)毒呱狄簤?控制、打頂高度自動控制、高度實時反饋系統(tǒng)等組成，應用PLC、升降油缸、拉桿式位移傳感 器2114實現(xiàn)閉環(huán)調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)，PLC控制實現(xiàn)單行刀架位置獨立控制、各行打頂裝置的協(xié) 調(diào)動作、切割質(zhì)量控制。通過安裝在打頂機桁架式浮動機架24上的仿形地輪2121適應地表的不平，在仿 形地輪支架2124上連接地輪升降油缸2123，通過調(diào)整仿形地輪支架2124與地面高度，實現(xiàn) 浮動機架24離地高度的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)刀具升降架2111的整體升降，浮動機架24采用平行四 連桿機構(gòu)2122，保證刀具旋轉(zhuǎn)平面與地面平行，實現(xiàn)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(diào)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(xiàn)單體仿形。懸掛架25上安裝有浮動油缸26 只用于運輸。工作時，浮動油缸26處于浮動狀態(tài)。參見圖7，圖7為自走式打頂機的驅(qū)動原理示意圖。本實用新型的自走式棉花打頂 機的動力傳遞原理為自走式底盤發(fā)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(jīng)過后橋差速器1223將動力一分為二傳到左、右兩個驅(qū)動箱1224，經(jīng)過 左、右驅(qū)動箱1224內(nèi)的鏈條傳動機構(gòu)，驅(qū)動齒輪減速裝置1225傳遞到左、右后驅(qū)動輪1226 上。另外，發(fā)動機121通過離合器1221，變速箱1222的分動機構(gòu)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(qū)動噴霧裝置36實施噴 霧，一部分驅(qū)動自走式底盤1的第二液壓泵1262、打頂裝置液壓系統(tǒng)的雙聯(lián)齒輪泵1241工 作。本實用新型的自走式棉花打頂機液壓系統(tǒng)，包括自走式底盤與打頂裝置的液壓系 統(tǒng)，其中，自走式底盤液壓系統(tǒng)包括兩路液壓回路。一路實現(xiàn)全液壓轉(zhuǎn)向與噴桿的折疊升 降、一路實現(xiàn)噴桿風幕風機驅(qū)動馬達。打頂裝置的液壓系統(tǒng)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(tǒng)采用雙聯(lián)齒輪泵，一個泵用于地輪升降油缸、機 架浮動油缸的調(diào)節(jié)以及驅(qū)動刀具旋轉(zhuǎn)的齒輪馬達；另一個泵用于打頂?shù)毒叩纳涤透?。?實用新型實現(xiàn)了自走式底盤的全液壓轉(zhuǎn)向與后置噴桿的液壓展開折疊以及風幕系統(tǒng)的液 壓驅(qū)動，同時，打頂裝置液壓系統(tǒng)實現(xiàn)了分行單體仿形打頂執(zhí)行機構(gòu)的高度實時調(diào)節(jié)，實現(xiàn) 了機械化棉花打頂，大大提高了經(jīng)濟效益。當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的 情況下，熟悉本領域的技術(shù)人員當可根據(jù)本實用新型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實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種自走式棉花打頂機的液壓系統(tǒng)，與所述自走式棉花打頂機的底盤發(fā)動機連接， 其特征在于，包括前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)、打頂液壓系統(tǒng)和油箱，所述前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和所述 打頂液壓系統(tǒng)分別與所述油箱連接。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述打頂液壓系統(tǒng)包括雙聯(lián)齒輪泵、刀 具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和刀具升降液壓系統(tǒng)，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和所述刀具升降液壓系統(tǒng)分 別和所述雙聯(lián)齒輪泵連接，所述雙聯(lián)齒輪泵與所述油箱連接。
3.如權(quán)利要求2所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)包括地輪升降 油缸、浮動油缸和用于驅(qū)動刀具旋轉(zhuǎn)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(lián)齒輪泵連接，所述換向閥分別與所述雙聯(lián)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(quán)利要求3所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)中還包括疊加 式單向閥和疊加式雙單向節(jié)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(jié)流閥連接，所述疊加式雙單向節(jié)流閥與所述換向閥連接。
5.如權(quán)利要求3所述的液壓系統(tǒng)，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(lián)后與所述溢流閥連接，所述多個齒輪馬達分別驅(qū)動一所述刀具旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求2、3、4或5所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述刀具升降液壓系統(tǒng)包括用 于控制所述刀架升降油缸的伸縮速度以避免刀具調(diào)整高度滯后的電液比例閥和刀架升降 油缸，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(lián)齒輪泵連接。
7.如權(quán)利要求6所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述刀具旋轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和/或所述刀具 升降液壓系統(tǒng)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(quán)利要求1、2、3、4或5所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)包括 第一液壓泵、單穩(wěn)分流閥、轉(zhuǎn)向閥和前轉(zhuǎn)向油缸，所述第一液壓泵分別與所述油箱及所述單 穩(wěn)分流閥連接，所述轉(zhuǎn)向閥分別與所述單穩(wěn)分流閥和所述前轉(zhuǎn)向油缸連接。
9.如權(quán)利要求8所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括噴霧液壓系統(tǒng)，所述噴霧液壓系 統(tǒng)包括風幕液壓系統(tǒng)和噴桿液壓系統(tǒng)，所述噴桿液壓系統(tǒng)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(tǒng)包括第二液壓泵、電磁換向閥和驅(qū)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(qū)動風機 馬達及所述油箱連接，所述驅(qū)動風機馬達與所述油箱連接。
10.如權(quán)利要求9所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述噴桿液壓系統(tǒng)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。
專利摘要一種自走式棉花打頂機的液壓系統(tǒng)，與所述自走式棉花打頂機的底盤發(fā)動機連接，包括自走式底盤的前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)、打頂液壓系統(tǒng)和油箱，所述前輪轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和所述打頂液壓系統(tǒng)分別與所述油箱連接。其中，打頂液壓系統(tǒng)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(tǒng)采用雙聯(lián)齒輪泵，一個泵用于地輪升降油缸、機架浮動油缸的調(diào)節(jié)以及驅(qū)動刀具旋轉(zhuǎn)的齒輪馬達；另一個泵用于打頂?shù)毒叩纳涤透?。本實用新型實現(xiàn)了分行單體仿形打頂執(zhí)行機構(gòu)的高度實時調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了機械化棉花打頂機的實時仿形，減輕了棉農(nóng)的勞動強度，保證了棉花打頂作業(yè)的完成，大大提高了經(jīng)濟效益。
文檔編號A01G3/08GK201911089SQ20102063119
公開日2011年8月3日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)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(nóng)業(yè)機械化科學研究院, 現(xiàn)代農(nóng)裝科技股份有限公司