一种高地隙喷雾机的蟹行转向液压系统

技术领域

本发明涉及一种液压系统，具体涉及一种高地隙喷雾机蟹行转向液压系统。

背景技术

我国是农业大国，作为防治病虫害最有效的方式之一，植保机械在近些年得到迅速发展。就高地隙喷雾机而言，国内仍处于起步阶段，在制造工艺等方面仍有较大差距，大多数机型仍存在自动化程度低，作业效果差的问题。因此，研发适合我国国情的大型高地隙喷雾机仍是现阶段的重中之重。转向系统作为高地隙喷雾机的重要部分，直接影响喷雾机的机动性能和操纵性能。目前国内高地隙喷雾机大部分机型仅仅配备了前轮或四轮转向系统，虽然可以实现转向、换行的功能，但转向转弯半径大、田间换行困难，较大的转弯半径导致换行后难以掌握作物的喷药情况，极易出现重喷漏喷的情况。尤其在大多数地区仍需要采用适合小地形作业的植保机械的国情之下，更加凸显出两轮/ 四轮转向系统面对小地形作业时难以进行转弯精准控制的问题，不适合高端喷雾机作业特点。而蟹行作为一种特殊且更有效的转向形式，可以实现高地隙喷雾机的斜向平移，精准控制转向角，最大程度减小换行难度，避免了重喷漏喷的情况出现。但目前尚未进行相关研发设计，影响了高地隙喷雾机的作业质量，严重制约了高地隙喷雾机的推广与发展。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种高地隙喷雾机蟹行转向液压系统，可以实现喷雾机以蟹行转向方式进行转向，该液压系统可以有效降低喷雾机换行难度，最大程度避免重喷漏喷，提高喷雾机的作业效率。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种高地隙喷雾机的蟹行转向液压系统，包括转向液压泵20、制动控制阀块、前后轮转向液压缸、后轮转向液压控制阀块、负载感应闭芯式全液压转向器9、流量优先控制阀块、差压阀块、转向补偿液压缸6和蟹行转向阀块。

所述差压阀块包括第三球形梭阀29和第四压力补偿定差减压阀30。

所述制动控制阀包括制动系统蓄能器31、第一压力继电器32、脚踏式制动控制阀33、第二压力继电器34和液压制动器35。

所述前后轮转向液压缸包括左前轮转向液压缸7、右前轮转向液压缸8、左后轮转向液压缸17和右后轮转向液压缸18。

所述后轮转向液压控制阀块包括第二压力补偿定差减压阀10、第三压力补偿定差减压阀11、第二球形梭阀12、第一三位五通负载感应电液比例换向阀13和第二三位五通负载感应电液比例换向阀14。

所述流量优先控制阀块包括负载感应压力补偿流量优先阀22、第二固定节流口23、单向阀24、第三固定节流口25、第四固定节流口 26、溢流阀27和外控顺序卸荷阀28。

所述蟹行转向阀块包括第一压力补偿定差减压阀1、两位三通电液比例阀2、两位两通电液比例阀3、第一固定节流口4和第一球形梭阀 5。

所述负载感应压力补偿流量优先阀22的进油口通过转向系统滤油器21和转向液压泵20与液压油箱19连接，负载感应压力补偿流量优先阀22的右出油口分别与第二固定节流口23的进油端、第一压力补偿定差减压阀1的进油口、第四压力补偿定差减压阀30的进油口、第二压力补偿定差减压阀10的进油口和第三压力补偿定差减压阀11的进油口连接，负载感应压力补偿流量优先阀22的左出油口能够与其它液压系统连接；所述第二固定节流口23的出油端分别与单向阀24的进油口和第三固定节流口25的进油端连接；所述单向阀24的出油口分别与外控顺序卸荷阀28的第一反馈口、制动系统蓄能器31的进出油口和脚踏式制动控制阀33的进油口连接；所述第三固定节流口25 的出油端与负载感应压力补偿流量优先阀22的负载压力传感油口连接；所述外控顺序卸荷阀28的进油口与第三球形梭阀29的出油口连接，外控顺序卸荷阀28的出油口与第四固定节流口26的进油端连接，外控顺序卸荷阀28的第二反馈油口与溢流阀27的回油口连接；所述第四固定节流口26的出油端与负载感应压力补偿流量优先阀22的负载压力传感油口连接；所述溢流阀27的进油口与负载感应压力补偿流量优先阀22的负载压力传感油口连接，溢流阀27的回油口与液压油箱 19连接。

所述脚踏式制动控制阀33的进油口分别与制动系统蓄能器31的进出油口、第一压力继电器32的出油口和单向阀24的出油口连接；脚踏式制动控制阀33的回油口分别与第二压力继电器34和液压制动器35连接；脚踏式制动控制阀33的回油口与液压油箱19连接。

所述第二压力补偿定差减压阀10的出油口与第一三位五通负载感应电液比例换向阀13的进油口连接；第三压力补偿定差减压阀11的出油口与第二三位五通负载感应电液比例换向阀14的进油口连接。

所述第二球形梭阀12的左进油口分别与第一三位五通负载感应电液比例换向阀13和第二压力补偿定差减压阀10的反馈油口连接；第二球形梭阀12的右进油口分别与第二三位五通负载感应电液比例换向阀14和第三压力补偿定差减压阀11的反馈油口连接；第二球形梭阀 12的出油口与第一球形梭阀5的右进油口连接。

所述第一三位五通负载感应电液比例换向阀13的左进出油口和右进出油口分别与左后轮转向液压缸17的有杆腔和无杆腔连接；所述第二三位五通负载感应电液比例换向阀14左进出油口和右进出油口分别与右后轮转向液压缸18的无杆腔和有杆腔连接。

所述第一球形梭阀5的左进油口分别与第一压力补偿定差减压阀1 的反馈油口、两位三通电液比例阀2的反馈油口和第一固定节流口4 的出油端连接；第一球形梭阀5的出油口与第三球形梭阀29的左进油口连接；第一压力补偿定差减压阀1的出油口与两位三通电液比例阀2 的进油口连接；转向补偿液压缸6的无杆腔分别与两位三通电液比例阀2的出油口和两位两通电液比例阀3的进油口连接；所述两位两通电液比例阀3的出油口分别与第一固定节流口4的进油端和液压油箱 19连接；所述转向补偿液压缸6的有杆腔分别与左前轮转向液压缸7 的有杆腔和右前轮转向液压缸8的有杆腔连接。

第三球形梭阀29的右进油口分别与第四压力补偿定差减压阀30 的反馈油口和负载感应闭芯式全液压转向器9的安全阀连接；第四压力补偿定差减压阀30的出油口与负载感应闭芯式全液压转向器9的进油口连接，负载感应闭芯式全液压转向器9的左进出油口和右进出油口分别与左前转向液压缸7的无杆腔和右前转向液压缸8的无杆腔连接。

所述负载感应闭芯式全液压转向器9的回油油路、第一三位五通负载感应电液比例换向阀13的回油口及第二三位五通负载感应电液比例换向阀14的回油口分别于液压油箱19连接。

所述负载感应闭芯式全液压转向器9采用102S-5T型结构。

所述左前轮转向液压缸7和右前轮转向液压缸8具有相同的部件组成和连接回路。

左后轮转向液压缸17和右后轮转向液压缸18具有相同的部件和连接回路。

所述第一三位五通负载感应电液比例换向阀13与左后轮转向液压缸17之间的油路上设有第一双向液控单向阀15；第二三位五通负载感应电液比例换向阀14与右后轮转向液压缸18之间的油路上设有第二双向液控单向阀16。

当高地隙喷雾机不进行蟹行转向模式时，第一压力补偿定差减压阀1处于左位，两位两通电液比例阀3处于右位，即第一压力补偿定差减压阀1和两位两通电液比例阀3都处于截止状态，此时蟹行转向阀块关闭，此时右前轮转向液压缸8的无杆腔与负载感应闭芯式全液压转向器9连接，左前轮转向液压缸7的有杆腔和右前轮转向液压缸8 的有杆腔连接。

喷雾机处于蟹行转向模式时，第一压力补偿定差减压阀1打开，即电磁阀处于右位，两前轮转向液压缸的有杆腔串联油路与补偿油路连接，补偿蟹行模式下出现的左右前轮转向液压缸油液差；转向补偿液压缸6使油路压力与前轮转向液压缸油压相同；当蟹行转向时，通过位移传感器测得两前轮转向液压缸的位移，控制器得到位移信号后判断喷雾机的转弯方向，以转弯的内侧轮液压缸为基准，计算出两前轮转向角相同时另一转向液压缸所需推动的位移，若所需推动的位移更大，则第一压力补偿定差减压阀1打开，两位三通电液比例阀2处于右位，油液流向外侧液压缸，即补油；若所需推动的位移更小，则第一压力补偿定差减压阀1关闭，两位三通电液比例阀2处于左位，两位两通电液比例阀3打开，油液回到液压油箱19，即放油，使得两轮转向角相同；与此同时，通过第一三位五通负载感应电液比例换向阀13和第二三位五通负载感应电液比例换向阀14控制两后轮对前轮转角进行跟随，确保四轮转角相同，达到四轮完全蟹行的效果；当关闭蟹行模式时，蟹行转向阀块对两轮转向系统自动充放油，两前轮回正。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明的液压系统中采用了负载传感型转向系统。与普通全液压转向系统，该系统转向过程中液压泵工作压力随负载压力变化而变化，减少能量损失，达到了节能的目的。

2、本发明的液压系统，可以实现高地隙喷雾机蟹行转向方式，提高了高地隙喷雾机的机动性和操纵性。

3、本发明的液压系统可以通过控制阀口开闭随意切换两轮、四轮及蟹行转向模式，可以实现在不同工况及转场运输状态下转向模式的切换，更好地适应各类作业环境下所需的操纵形式。

附图说明

图1为本发明的蟹行转向阀块的结构示意图；

图2为本发明的蟹行转向液压系统的结构示意图。

其中的附图标记为：

1 第一压力补偿定差减压阀

2 两位三通电液比例阀

3 两位两通电液比例阀

4 第一固定节流口

5 第一球形梭阀

6 转向补偿液压缸

7 左前轮转向液压缸

8 右前轮转向液压缸

9 负载感应闭芯式全液压转向器

10 第二压力补偿定差减压阀

11 第三压力补偿定差减压阀

12 第二球形梭阀

13 第一三位五通负载感应电液比例换向阀

14 第二三位五通负载感应电液比例换向阀

15 第一双向液控单向阀

16 第二双向液控单向阀

17 左后轮转向液压缸

18 右后轮转向液压缸

19 液压油箱

20 转向液压泵

21 转向系统滤油器

22 负载感应压力补偿流量优先阀

22 负载感应压力补偿流量优先阀

23 第二固定节流口

24 单向阀

25 第三固定节流口

26 第四固定节流口

27 溢流阀

28 外控顺序卸荷阀

29 第三球形梭阀

30 第四压力补偿定差减压阀

31 制动系统蓄能器

32 第一压力继电器

33 脚踏式制动控制器

34 第二压力继电器

35 液压制动器

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

如图2所示，一种高地隙喷雾机的蟹行转向液压系统，包括转向液压泵20、制动控制阀块、前后轮转向液压缸、后轮转向液压控制阀块、负载感应闭芯式全液压转向器9、流量优先控制阀块、差压阀块、转向补偿液压缸6和蟹行转向阀块。

所述负载感应闭芯式全液压转向器9采用102S-5T型结构。

所述差压阀块包括第三球形梭阀29和第四压力补偿定差减压阀30。

所述制动控制阀包括制动系统蓄能器31、第一压力继电器32、脚踏式制动控制阀33、第二压力继电器34和液压制动器35。

所述前后轮转向液压缸包括左前轮转向液压缸7、右前轮转向液压缸8、左后轮转向液压缸17和右后轮转向液压缸18。所述左前轮转向液压缸7和右前轮转向液压缸8具有相同的部件组成和连接回路；左后轮转向液压缸17和右后轮转向液压缸18具有相同的部件和连接回路。

所述后轮转向液压控制阀块包括第二压力补偿定差减压阀10、第三压力补偿定差减压阀11、第二球形梭阀12、第一三位五通负载感应电液比例换向阀13和第二三位五通负载感应电液比例换向阀14。

所述流量优先控制阀块包括负载感应压力补偿流量优先阀22、第二固定节流口23、单向阀24、第三固定节流口25、第四固定节流口26、溢流阀27和外控顺序卸荷阀28。

如图1所示，所述蟹行转向阀块包括第一压力补偿定差减压阀1、两位三通电液比例阀2、两位两通电液比例阀3、第一固定节流口4和第一球形梭阀5。

所述负载感应压力补偿流量优先阀22的进油口通过转向系统滤油器21和转向液压泵20与液压油箱19连接，负载感应压力补偿流量优先阀22的右出油口分别与第二固定节流口23的进油端、第一压力补偿定差减压阀1的进油口、第四压力补偿定差减压阀30的进油口、第二压力补偿定差减压阀10的进油口和第三压力补偿定差减压阀11的进油口连接，负载感应压力补偿流量优先阀22的左出油口能够与其它液压系统连接；所述第二固定节流口23的出油端分别与单向阀24的进油口和第三固定节流口25的进油端连接；所述单向阀24的出油口分别与外控顺序卸荷阀28的第一反馈口、制动系统蓄能器31的进出油口和脚踏式制动控制阀33的进油口连接；所述第三固定节流口25 的出油端与负载感应压力补偿流量优先阀22的负载压力传感油口连接；所述外控顺序卸荷阀28的进油口与第三球形梭阀29的出油口连接，外控顺序卸荷阀28的出油口与第四固定节流口26的进油端连接，外控顺序卸荷阀28的第二反馈油口与溢流阀27的回油口连接；所述第四固定节流口26的出油端与负载感应压力补偿流量优先阀22的负载压力传感油口连接；所述溢流阀27的进油口与负载感应压力补偿流量优先阀22的负载压力传感油口连接，溢流阀27的回油口与液压油箱 19连接。

所述脚踏式制动控制阀33的进油口分别与制动系统蓄能器31的进出油口、第一压力继电器32的出油口和单向阀24的出油口连接；脚踏式制动控制阀33的回油口分别与第二压力继电器34和液压制动器35连接；脚踏式制动控制阀33的回油口与液压油箱19连接。

所述第二压力补偿定差减压阀10的出油口与第一三位五通负载感应电液比例换向阀13的进油口连接；第三压力补偿定差减压阀11的出油口与第二三位五通负载感应电液比例换向阀14的进油口连接。

所述第二球形梭阀12的左进油口分别与第一三位五通负载感应电液比例换向阀13和第二压力补偿定差减压阀10的反馈油口连接；第二球形梭阀12的右进油口分别与第二三位五通负载感应电液比例换向阀14和第三压力补偿定差减压阀11的反馈油口连接；第二球形梭阀 12的出油口与第一球形梭阀5的右进油口连接。

所述第一三位五通负载感应电液比例换向阀13的左进出油口和右进出油口分别与左后轮转向液压缸17的有杆腔和无杆腔连接；所述第二三位五通负载感应电液比例换向阀14左进出油口和右进出油口分别与右后轮转向液压缸18的无杆腔和有杆腔连接。

优选地，所述第一三位五通负载感应电液比例换向阀13与左后轮转向液压缸17之间的油路上设有第一双向液控单向阀15；第二三位五通负载感应电液比例换向阀14与右后轮转向液压缸18之间的油路上设有第二双向液控单向阀16。

所述第一球形梭阀5的左进油口分别与第一压力补偿定差减压阀1 的反馈油口、两位三通电液比例阀2的反馈油口和第一固定节流口4 的出油端连接；第一球形梭阀5的出油口与第三球形梭阀29的左进油口连接。第一压力补偿定差减压阀1的出油口与两位三通电液比例阀2 的进油口连接；转向补偿液压缸6的无杆腔分别与两位三通电液比例阀2的出油口和两位两通电液比例阀3的进油口连接。所述两位两通电液比例阀3的出油口分别与第一固定节流口4的进油端和液压油箱 19连接。所述转向补偿液压缸6的有杆腔分别与左前轮转向液压缸7 的有杆腔和右前轮转向液压缸8的有杆腔连接。

第三球形梭阀29的右进油口分别与第四压力补偿定差减压阀30 的反馈油口和负载感应闭芯式全液压转向器9的安全阀连接。第四压力补偿定差减压阀30的出油口与负载感应闭芯式全液压转向器9的进油口连接，负载感应闭芯式全液压转向器9的左进出油口和右进出油口分别与左前转向液压缸7的无杆腔和右前转向液压缸8的无杆腔连接。

所述负载感应闭芯式全液压转向器9的回油油路、第一三位五通负载感应电液比例换向阀13的回油口及第二三位五通负载感应电液比例换向阀14的回油口分别于液压油箱19连接。

本发明的工作过程如下：

(1)当高地隙喷雾机不进行蟹行转向模式时，第一压力补偿定差减压阀1处于左位，两位两通电液比例阀3处于右位，即第一压力补偿定差减压阀1和两位两通电液比例阀3都处于截止状态，此时蟹行转向阀块关闭，此时右前轮转向液压缸8的无杆腔与负载感应闭芯式全液压转向器9连接，左前轮转向液压缸7的有杆腔和右前轮转向液压缸8的有杆腔连接。

(2)喷雾机处于蟹行转向模式时，第一压力补偿定差减压阀1打开，即电磁阀处于右位，两前轮转向液压缸的有杆腔串联油路与补偿油路连接，补偿蟹行模式下出现的左右前轮转向液压缸油液差。转向补偿液压缸6使油路压力与前轮转向液压缸油压相同。当蟹行转向时，通过位移传感器测得两前轮转向液压缸的位移，控制器得到位移信号后判断喷雾机的转弯方向，以转弯的内侧轮液压缸为基准，计算出两前轮转向角相同时另一转向液压缸所需推动的位移，若所需推动的位移更大，则第一压力补偿定差减压阀1打开，两位三通电液比例阀2 处于右位，油液流向外侧液压缸，即补油；若所需推动的位移更小，则第一压力补偿定差减压阀1关闭，两位三通电液比例阀2处于左位，两位两通电液比例阀3打开，油液回到液压油箱19，即放油，使得两轮转向角相同。与此同时，通过第一三位五通负载感应电液比例换向阀13和第二三位五通负载感应电液比例换向阀14控制两后轮对前轮转角进行跟随，确保四轮转角相同，达到四轮完全蟹行的效果；当关闭蟹行模式时，蟹行转向阀块对两轮转向系统自动充放油，两前轮回正。