[發明專利]一種大型農業機械蟹行轉向控制液壓系統

在審

• 申請號: 202210499874.0
• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN114754034A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 李偉;李志香;余其競;隋皓辰
• 申請（專利權）人: 國家開放大學
• 主分類號: F15B11/16
• 分類號: F15B11/16;F15B13/06;F15B21/041;B62D5/06;B62D5/065;B62D5/08;B62D5/20
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 李彬;徐林

本發明涉及一種大型農業機械蟹行轉向控制液壓系統，包括液壓泵、優先閥、外控順序卸荷閥、固定阻尼孔、溢流閥、轉向液壓缸、全液壓轉向器、后輪轉向控制閥塊、定差減壓閥閥塊、第一雙向液控單向閥、第二雙向液控單向閥和蟹行控制閥塊；蟹行控制閥塊包括第一兩位兩通電磁閥、第二兩位兩通電磁閥、第一定差減壓閥、第一球形梭閥、第三兩位兩通閥以及第一三位五通電磁比例換向閥。本發明可實現全工況蟹行轉向，兩前輪轉向角在轉動過程中完全相同，滿足大型農業機械的快速田間避障及換行作業需求，有效提高大型農業機械的轉向機動性能和作業效率。

技術領域

本發明涉及一種大型農業機械蟹行控制液壓系統，具體為一種可實現大型農業機械田間蟹行轉向的液壓系統。

背景技術

農業機械智能化是農業機械發展的必然方向，當前，我國農業機械主要以中小型為主，大型農業機械的發展仍處于研究起步階段，普遍存在智能化水平不高，作業效率低的問題。當前大型農業機械大多僅配備了兩輪轉向系統，少數機型配備了四輪轉向系統，受車身高度、寬度以及作物壟距寬度的限制，在田間作業過程中會出現轉向、換行困難的問題，導致轉向過程中壓損作物或轉向時間過長的問題，因此僅配備兩輪轉向和四輪轉向系統已無法滿足大型高端農業機械作業需求。

蟹行轉向系統可實現車輛的斜向行走，在避障及小地塊換行工況下具有更高的作業效率。目前，雖然部分機型上配備的蟹行系統，但是大多機型僅實現了后輪與前輪轉動方向同方向轉動，無法滿足蟹行模式下四輪轉向角完全相同的要求，在蟹行轉向過程中會加速輪胎磨損，影響了農業機械的作業質量和作業效率。

目前，蟹行系統主要應用于工程機械和飛機牽引車輛，在農業機械上卻鮮有應用。在農業機械方面，“高地隙自走式平臺四輪轉向系統的研究和設計[D].西北農林科技大學，2016”針對高地隙自走式平臺設計了一種蟹行液壓系統，但其蟹行功能實現過程中，前輪轉向控制無改變，僅實現了后輪與前輪的同向轉動，兩前輪仍是阿克曼轉向模式，隨著轉動角度的增大，兩前輪轉向角逐漸增大；華盛頓州立大學的Ye等人針對果園作業管理機械設計了基于電動轉向的蟹行轉向系統(Ye Y,He L,Zhang Q.Steering Control Strategiesfor aFour-Wheel-Independent-Steering Bin Managing Robot[J].IFAC PapersOnLine,2016,49(16):39-44.Ye Y,He L,Wang Z,et al.Orchard manoeuvring strategy for arobotic bin-handling machine[J].Biosystems Engineering,2018,169:85-103.)，但大型重型機械由于質量過高，電動轉向無法滿足其轉向需求。

綜上，當前車輛所采用的蟹行系統方案主要為：(1)電機驅動轉向方式，通過控制器單獨控制各個車輪的電機轉動，但無法滿足重型機械的轉向需求；(2)采用全液壓轉向方式的蟹行系統大多僅完成了前、后輪的同向轉動，實現了小角度下的蟹行，但是隨著車輪轉角的增大，兩前輪轉角的偏差值逐漸增大，無法實現各車輪的同角度轉動。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的是提供一種大型農業機械蟹行轉向液壓系統，可實現全工況蟹行轉向，兩前輪轉向角在轉動過程中完全相同，滿足大型農業機械的快速田間避障及換行作業需求，有效提高大型農業機械的轉向機動性能和作業效率。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種大型農業機械蟹行控制液壓系統，包括液壓泵26、優先閥24、外控順序卸荷閥21、固定阻尼孔22、溢流閥23、轉向液壓缸、全液壓轉向器18、后輪轉向控制閥塊、定差減壓閥閥塊、第一雙向液控單向閥14、第二雙向液控單向閥15和蟹行控制閥塊。

所述轉向液壓缸包括左前輪轉向液壓缸7、右前輪轉向液壓缸8、左后輪轉向液壓缸16和右后輪轉向液壓缸17；所述左前輪轉向液壓缸7和右前輪轉向液壓缸8具有相同的部件組成和連接回路；左后輪轉向液壓缸16和右后輪轉向液壓缸17具有相同的部件和連接回路。