[發(fā)明專利]高地隙割曬機(jī)及其直線行走及轉(zhuǎn)彎控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110532900.0
• 申請(qǐng)日: 2021-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN113086004B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金梅;張敏;王剛;梁蘇寧;吳崇友;沐森林;江濤;關(guān)卓懷;李海同;湯慶;吳俊;蔣蘭;陳旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所
• 主分類號(hào): B62D5/06
• 分類號(hào): B62D5/06;B62D15/02;A01D67/00;A01B69/00;B60K7/00
• 代理公司: 南昌豐擇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 36137
• 代理人: 吳稱生

本發(fā)明提供了一種高地隙割曬機(jī)，設(shè)計(jì)合理，匹配了用于前輪驅(qū)動(dòng)的行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、用于后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向的后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)了前輪輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，主動(dòng)差速匹配左右兩后輪的轉(zhuǎn)角，前輪驅(qū)動(dòng)采用了兩泵兩馬達(dá)液壓傳動(dòng)，兩個(gè)前輪單獨(dú)控制，既解決了左右兩前輪自由差速引起的打滑現(xiàn)象，又解決了轉(zhuǎn)彎時(shí)驅(qū)動(dòng)輪阻力大不易被動(dòng)差速的問題，在工作環(huán)境較差的田間具有較好的行走和轉(zhuǎn)向性能，還提供了控制本發(fā)明的高地隙割曬機(jī)的控制方法，解決了高地隙割曬機(jī)在黏濕土壤條件下的高效行走及轉(zhuǎn)向的問題，非常實(shí)用，應(yīng)用前景廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種屬于農(nóng)用機(jī)械領(lǐng)域，尤其是一種高地隙割曬機(jī)及控制方法。

背景技術(shù)

隨著規(guī)模化種植推進(jìn)與一些高桿作物(如油菜)分段收獲的需要，急需大型高效的中央集排式割曬機(jī)。現(xiàn)有高地隙割曬裝備轉(zhuǎn)向形式主要為兩輪轉(zhuǎn)向，一般有兩種，一是前輪通過變速箱實(shí)現(xiàn)差速，后輪通過液壓桿伸縮調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角；二是前輪采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，通過兩個(gè)馬達(dá)不同流量分配實(shí)現(xiàn)差速，后輪為萬(wàn)向輪跟隨前輪運(yùn)動(dòng)。這兩種形式結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，在平坦干燥的田間作業(yè)轉(zhuǎn)向效果好，但在土壤較為黏重、含水率較高的田塊條件下容易出現(xiàn)下陷、打滑、轉(zhuǎn)彎半徑增大、轉(zhuǎn)彎不靈活等問題，影響載荷較重的機(jī)械裝備的行走性能和工作效率。

現(xiàn)有技術(shù)有四輪轉(zhuǎn)向應(yīng)用在高地隙割曬機(jī)的研究表明，采用四個(gè)動(dòng)力缸實(shí)現(xiàn)，其中有兩個(gè)雙作用動(dòng)力缸，通過轉(zhuǎn)向器、液壓閥、液壓缸等的共同作用調(diào)節(jié)各液壓推桿的運(yùn)動(dòng)控制各輪轉(zhuǎn)角，實(shí)現(xiàn)四輪轉(zhuǎn)向。這種四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本高，對(duì)較大輪胎或者履帶不易控制，也不適用于載荷較重的機(jī)械裝備在黏濕土壤條件下的行走轉(zhuǎn)向。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上問題，本發(fā)明提供一種高地隙割曬機(jī)，后輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向，前輪驅(qū)動(dòng)并輔助轉(zhuǎn)向的液壓驅(qū)動(dòng)四輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和控制方法，解決了高地隙割曬機(jī)在黏濕土壤條件下的高效行走及轉(zhuǎn)向的問題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明提供了一種高地隙割曬機(jī)，包括駕駛室、機(jī)架、后橋安裝架、機(jī)架護(hù)板、后橋、發(fā)動(dòng)機(jī),所述駕駛室、機(jī)架護(hù)板均位于所述機(jī)架上方，所述后橋安裝架安裝于所述機(jī)架下方，所述高地隙割曬機(jī)還包括行走及轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述行走及轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、前輪、后輪、行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、前輪輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述后橋聯(lián)接兩個(gè)所述后輪的中心軸，所述行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)所述前輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，包括雙聯(lián)變量泵、前輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，所述雙聯(lián)變量泵為串聯(lián)的第一泵、第二泵，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力軸輸出動(dòng)力直接與串聯(lián)的第一泵、第二泵聯(lián)接，第一泵、第二泵的液壓出油口分別聯(lián)接兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，前輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)與機(jī)架固連，兩個(gè)前輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)輸出軸分別聯(lián)接左右兩個(gè)前輪，帶動(dòng)前輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，割曬機(jī)前進(jìn),所述后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)所述后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，包括梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、方向盤、液壓轉(zhuǎn)向器、雙桿轉(zhuǎn)向油缸、液壓油箱、濾清器、齒輪泵、冷卻器、溢流閥,所述梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和所述后橋并聯(lián)，且聯(lián)接兩個(gè)所述后輪中心軸，方向盤與液壓轉(zhuǎn)向器聯(lián)接，液壓轉(zhuǎn)向器的出油口A聯(lián)接雙桿轉(zhuǎn)向油缸的一端，進(jìn)油口B與雙桿轉(zhuǎn)向油缸的另一端聯(lián)接，液壓油箱的液壓油通過濾清器到齒輪泵，齒輪泵的出油口與液壓轉(zhuǎn)向器的P口連接，T口為出油口通過冷卻器回液壓油箱，溢流閥與液壓轉(zhuǎn)向器并聯(lián)，防止系統(tǒng)壓力過高，旋轉(zhuǎn)方向盤時(shí)帶動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向器旋轉(zhuǎn)，液壓轉(zhuǎn)向器出油口出油推動(dòng)雙桿轉(zhuǎn)向油缸，所述雙桿轉(zhuǎn)向油缸推動(dòng)梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)推動(dòng)后輪在垂直地面方向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，所述前輪輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用于輔助所述所述行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和所述后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括控制器、轉(zhuǎn)速傳感器、角度傳感器、前進(jìn)速度控制手柄、用于所述前輪的速度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述角度傳感器為一個(gè)，用于檢測(cè)其中一個(gè)所述后輪的轉(zhuǎn)角，所述轉(zhuǎn)速傳感器為兩個(gè)，分別檢測(cè)兩個(gè)所述前輪的轉(zhuǎn)速，所述速度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第一螺母套、第二螺母套、螺紋桿、萬(wàn)向節(jié)、花鍵軸、過渡套、調(diào)速連接桿、變速箱、花鍵套軸，所述伺服電機(jī)通過變速箱將動(dòng)力傳遞給花鍵套軸，花鍵套軸通過花鍵將動(dòng)力傳遞給花鍵軸，花鍵軸上套有過渡套，過渡套與調(diào)速連接桿固連，調(diào)速連接桿受前進(jìn)速度控制手柄調(diào)控，花鍵軸另一端與萬(wàn)向節(jié)右接頭固連，萬(wàn)向節(jié)左接頭與螺紋桿固連，第一螺母套、第二螺母套分別與螺紋桿左右螺紋配合，第一泵的調(diào)速桿與第一螺母套固連，第二泵的調(diào)速桿與第二螺母套固連，調(diào)節(jié)前進(jìn)速度快慢時(shí)，推拉前進(jìn)速度控制手柄帶動(dòng)過渡套、花鍵軸以及萬(wàn)向節(jié)和螺紋桿上的第一螺母套、第二螺母套整體左右移動(dòng)，第一泵、第二泵開度隨著第一螺母套、第二螺母套左右移動(dòng)同步變大或變小，通過改變泵的排量來調(diào)節(jié)前進(jìn)速度，轉(zhuǎn)彎差速調(diào)節(jié)時(shí)，控制器根據(jù)檢測(cè)的后輪的轉(zhuǎn)角信號(hào)轉(zhuǎn)換得到前輪速比，輸出信號(hào)給伺服電機(jī)，伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)將動(dòng)力通過變速箱、花鍵套軸、花鍵軸、萬(wàn)向節(jié)傳遞給螺紋桿，螺紋桿左右兩段螺紋旋向相反，當(dāng)螺紋桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)左邊第一螺母套向右移動(dòng)，右邊第二螺母套向左移動(dòng)，帶動(dòng)第一泵排量變大，第二泵排量變小，則左邊前輪轉(zhuǎn)速變大、右邊前輪轉(zhuǎn)速變小，機(jī)器右拐，反之，則機(jī)器左拐。