[發明專利]一種開溝定壓電液仿形開溝系統及控制方法

在審

• 申請號: 201911127571.0
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN110832969A
• 公開（公告）日: 2020-02-25
• 發明（設計）人: 梁方;雷淇奧;王雙雙;李世偉;楊坤;鄭思遠;劉偉;余佳
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: A01C5/06
• 分類號: A01C5/06;G05B19/05
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 樊戎;張繼巍

本發明公開了一種開溝定壓電液仿形開溝系統及控制方法，包括安裝在機架上的多組開溝鎮壓單體、液壓工作站、液壓?四桿仿形機構和壓力傳感器，以及控制器、變送器、電磁換向閥VY1、電磁換向閥VY2、溢流閥、先導型電液比例減壓閥YV3及節流閥；以壓力傳感器采集的壓力值作為反饋信號，通過與理想開溝壓力值比較，在控制器內進行邏輯運算，輸出電流信號以控制電磁換向閥與先導型電液比例減壓閥，使得液壓缸完成升高或降低的響應動作，從而實現開溝壓力的恒定，克服了機械仿形中彈簧壓力變化導致的開溝深度不一致性的問題，系統響應靈敏，控制精準。

技術領域

本發明屬于農業機械技術領域，具體涉及一種開溝定壓電液仿形開溝系統及控制方法。

背景技術

播深一致性是衡量播種機性能的重要指標之一，播深過淺或者過深不僅會影響種子的發芽率，還會造成株高不一致，進而影響后續植保、收獲等機械化作業質量。為實現播深恒定，開溝器仿形系統是關鍵。

目前主要的仿形機構有機械仿形與電液(氣動)仿形。機械仿形通常利用彈簧形變，采用單點單桿鉸鏈式仿形機構、平行四桿仿形機構、多桿雙自由度仿形機構實現仿形功能，其中平行四桿仿形機構能夠保證仿形過程中開溝器始終垂直于地表，應用最廣。但基于彈簧的平行四桿仿形機構亦不能保證開溝深度完全一致。這是因為，理想土壤條件下(土壤物理參數一致)，一定開溝深度對應的開溝豎直壓力是恒定的，而仿形過程中，隨著地表的凸起凹陷，彈簧會壓縮與伸長，彈簧對開溝器的豎直壓力亦會改變，導致溝深變化。

發明內容

本發明的目的就是針對上述技術的不足，提供一種實現開溝壓力恒定的開溝定壓電液仿形開溝系統及控制方法，克服了機械仿形中彈簧壓力變化導致的開溝深度不一致性的問題。

為實現上述目的，本發明所設計的開溝定壓電液仿形開溝系統，包括安裝在機架上的多組開溝鎮壓單體，每組開溝鎮壓單體包括雙圓盤開溝器和鎮壓輪，所述雙圓盤開溝器和鎮壓輪均通過固定座安裝在機架上且呈前后正對應布置；還包括液壓工作站、液壓-四桿仿形機構和安裝在所述固定座上的壓力傳感器，所述液壓工作站包括油箱和固定在油箱上的電機，所述液壓-四桿仿形機構包括兩套呈上下正對應且平行布置的四桿機構和安裝在兩套四桿機構之間的液壓缸，其中，每套所述四桿機構的一側均與油箱連接，每套所述四桿機構的另一側均與機架連接；

還包括控制器、變送器、電磁換向閥VY1、電磁換向閥VY2、溢流閥、先導型電液比例減壓閥YV3及節流閥；所述液壓缸左腔進油口B1與電磁換向閥YV1出油口B2相連接，液壓缸右腔進油口A1與電磁換向閥YV2油口A3連接，先導型電液比例減壓閥YV3的油口B4與電磁換向閥YV1進油口A2連接，電磁換向閥YV1的回油口C2、電磁換向閥YV2的回油口C3、先導型電液比例減壓閥YV3的回油口C4均與油箱連通，第一變量泵經過節流閥與先導型電液比例減壓閥YV3的油口A4連接，溢流閥的進油口A5與第一變量泵連接，溢流閥的出油口B5與油箱直接連通；所述壓力傳感器的輸出端與變送器的壓力信號輸入端連接，變送器的電流信號輸出端連接控制器的輸入端，控制器的控制信號輸出端經過電流放大器與電磁換向閥YV1、電磁換向閥YV2、先導型電液比例減壓閥YV3的控制信號輸入端連接。

進一步地，所述液壓缸的一端與上方四桿機構一側的側橫連接軸相連，所述液壓缸的另一端與固定在下方四桿機構的中橫連接軸連接，同時，所述中橫連接軸固定在下方四桿機構的中點。

進一步地，所述固定座包括托板、設置在托板表面中部的中空固定套及頂端插入中空固定套中空腔內的長柄，所述中空固定套頂面開有固定孔且該固定孔與中空腔連通，所述壓力傳感器從固定孔中插入直至壓力傳感器下部外螺紋與長柄上部內螺紋連接，所述保護蓋插入中空固定套頂面的U型槽內直至壓力傳感器上部外螺紋卡在保護蓋的U型缺口處，所述螺栓安裝在壓力傳感器的上部外螺紋處直至螺栓抵在保護蓋上，且所述壓力傳感器、長柄與保護蓋在同一軸線上。

進一步地，所述液壓缸兩端與上方四桿機構一側的側橫連接軸和中橫連接軸為軸孔配合。