一种双自由度农具姿态比例调节液压阀组的制作方法

1.本发明涉及电液比例控制相关技术领域，具体涉及一种双自由度农具姿态比例调节液压阀组。


背景技术：

2.现今人们对农具的作业效率和质量越来越重视，同时对农具的自动化要求也越来越高。田间作业过程中，人们希望农具能够同步实现水平方向的平衡调节和高低的位置调节，以克服田地不平造成的不良影响。
3.如果农具上不附加调节装置，农具驾驶员需手动操作提升杆调节农具高低的位置，并且对水平方向的平衡调节无能为力。现有技术中，农具的调节装置只是简单采用电磁开关换向阀调节油缸动作，来控制水平平衡和位置高低，因此调节精度低，调节动作不柔和，容易带来系统振荡，人员的驾乘感也非常差，无法适用于宽幅农机和水田作业。因此当前亟需一种新型的农具调节装置来解决上述问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述内容中提到的问题，本发明提供了一种双自由度农具姿态比例调节液压阀组，其可以同时实现农具水平平衡的比例调节和高低位置的比例调节，提高了调节精度，并且调节柔和无冲击，驾乘体验平稳舒适，适用于宽幅农具和水田作业。
5.其技术方案是这样的：一种双自由度农具姿态比例调节液压阀组，其特征在于：其包括第一比例电磁阀和压差控制阀，所述第一比例电磁阀的进油口与p油口连接，其出油口分为两路，一路通过第一节流孔和第二节流孔与t油口连接，另一路与第一电磁换向阀的进油口连接；所述第一电磁换向阀的回油口与t油口连接，其两个出油口分别与a油口和b油口连接；所述压差控制阀的进油口与p油口连接，其出油口与第二电磁换向阀的进油口连接，其压差控制口连接至第一节流孔和第二节流孔之间；所述第二电磁换向阀的回油口与t油口连接，其出油口与单向阀的进油口连接；所述单向阀的出油口分为两路，一路与c油口连接，另一路通过第三节流孔与第二比例电磁阀的进油口连接；所述第二比例电磁阀的出油口与t油口连接；所述p油口为液压阀组的进油口，所述t油口为液压阀组的回油口，所述a油口和b油口为农具水平平衡控制输出口，所述c油口为农具高低位置控制输出口。
6.进一步的，所述液压阀组还包括安全阀，所述安全阀的进油口与p油口连接，其出油口与t油口连接。
7.进一步的，所述第一比例电磁阀为两位两通阀，所述第一比例电磁阀处于初始位时其油路断开，得电时其油路接通，其通流流量随所受电指令信号比例增大，断电时其在弹簧作用下工作于初始位。
8.进一步的，所述压差控制阀为两位两通阀，其进油口与第一比例电磁阀的进油口连接在一起，其压差控制口通过第一节流孔与第一比例电磁阀的出油口连接在一起，所述
压差控制阀用于当第一比例电磁阀油路打开时，其调节第一比例电磁阀的进油口和出油口的压差保持恒定，使得第一比例电磁阀输出的流量与所受电指令信号成比例关系，实现农具水平平衡的比例调节控制。
9.进一步的，所述第一电磁换向阀为两位四通电磁阀，所述第一电磁换向阀用于当初始位时其进油口与回油口相通，当得电时其输送油液到b油口，当断电时其在弹簧作用下工作于初始位，进油口与a油口相通。
10.进一步的，所述第二电磁换向阀为两位三通电磁阀，所述第二电磁换向阀处于初始位时其进油口与回油口相通，得电时其进油口与出油口相通，输送油液到c油口，断电时其在弹簧作用下工作于初始位。
11.进一步的，所述单向阀使得油液不会由c油口倒流至第二电磁换向阀，避免农具在自重下缓慢下掉。
12.进一步的，所述第二比例控制阀为两位两通阀，所述第二比例控制阀用于当初始位时其油路断开，当得电时其油路接通，使得c油口到t油口油路接通，其通流流量随所受电指令信号比例增大，当断电时其在弹簧作用下工作于初始位。
13.本发明的有益效果为：本发明通过控制第一比例电磁阀与第一电磁换向阀来实现农具水平平衡的比例调节，并且通过压差控制阀保证了第一比例电磁阀阀口压差恒定，实现了第一比例电磁阀调节特性与负载压力无关，使得水平平衡控制特性适应性强；本发明还将农具高低位置的比例调节分为上升和下降两个方向，上升时，第二电磁换向阀得电，液流穿过单向阀从c油口输出，进入单作用缸将农具抬高，多出的流量由第二比例电磁阀控制进行卸荷，从而实现速度比例调节，下降时，第二电磁换向阀失电，单向阀关闭，农具在重力作用下将单作用缸的油液排出，从c油口输入，再通过第二比例电磁阀调节实现速度的控制；从而本发明可以同时实现农具水平平衡的比例调节和高低位置的比例调节的功能，达到了提高了调节精度，水平平衡灵敏度可达0.2度以内，高低位置可达2cm以内，并且调节柔和无冲击，驾乘体验平稳舒适，适用于宽幅农具和水田作业的有益效果。
附图说明
14.图1是本发明的液压阀组的原理图。
具体实施方式
15.下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
16.以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。
17.如图1所示，一种双自由度农具姿态比例调节液压阀组，其包括第一比例电磁阀3和压差控制阀2，所述第一比例电磁阀3的进油口与p油口11连接，其出油口分为两路，一路通过第一节流孔5和第二节流孔6与t油口12连接，另一路与第一电磁换向阀4的进油口连接；所述第一电磁换向阀4的回油口与t油口12连接，其两个出油口分别与a油口13和b油口14连接；所述压差控制阀2的进油口与p油口11连接，其出油口与第二电磁换向阀7的进油口
连接，其压差控制口连接至第一节流孔5和第二节流孔6之间；所述第二电磁换向阀7的回油口与t油口12连接，其出油口与单向阀8的进油口连接；所述单向阀8的出油口分为两路，一路与c油口15连接，另一路通过第三节流孔9与第二比例电磁阀10的进油口连接；所述第二比例电磁阀10的出油口与t油口12连接；所述p油口11为液压阀组的进油口；所述t油口12为液压阀组的回油口；所述a油口13和b油口14为农具水平平衡控制输出口，输送油液到水平调节双作用液压缸；所述c油口15为农具高低位置控制输出口，输送油液至高低位置调节单作用液压缸。
18.所述液压阀组还包括安全阀1，所述安全阀1的进油口与p油口11连接，其出油口与t油口12连接，保证系统压力不高于安全阀调定压力。
19.所述第一比例电磁阀3为两位两通阀，处于初始位时其油路断开，得电时其油路接通，其通流流量随所受电指令信号比例增大，断电时其在弹簧作用下工作于初始位。
20.所述压差控制阀2为两位两通阀，其进油口与第一比例电磁阀3的进油口连接在一起，其压差控制口通过第一节流孔5与第一比例电磁阀3的出油口连接在一起，所述压差控制阀2用于当第一比例电磁阀3油路打开时，其调节第一比例电磁阀3的进油口和出油口的压差保持恒定，使得第一比例电磁阀3输出的流量与所受电指令信号成比例关系，实现农具水平平衡的比例调节控制。同时将所述压差控制阀2设置于p油口11和第二电磁换向阀7之间，可以让压差控制阀2将第一比例电磁阀3多出来的流量都送到下游，刚好被第二电磁换向阀7使用，提高了设备的工作效率。
21.所述第一电磁换向阀4为两位四通电磁阀，处于初始位时其进油口与回油口相通，当得电时其进油口与两个出油口中一个相通，输送油液到a油口13或者b油口14，当断电时其在弹簧作用下工作于初始位。
22.所述第二电磁换向阀7为两位三通电磁阀，当初始位时其进油口与回油口相通，当得电时其进油口与出油口相通，输送油液到c油口15，当断电时其在弹簧作用下工作于初始位。
23.所述单向阀8使得油液不会由c油口15倒流至第二电磁换向阀7，避免农具在自重下缓慢下掉。
24.所述第二比例控制阀10为两位两通阀，当初始位时其油路断开，当得电时其油路接通，使得c油口15到t油口12油路接通，其通流流量随所受电指令信号比例增大，当断电时其在弹簧作用下工作于初始位。
25.本发明的液压阀组的工作原理：本发明的双自由度农具姿态比例调节液压阀组是农具姿态比例调节的核心部件，需要接入拖拉机液压系统，并配合水平调节双作用油缸、高低位置调节单作用油缸、倾角传感器、高程传感器及控制器进行联合控制，使农具保持水平平衡及高低位置恒定。在液压管路连接过程中，系统供油接入p油口11，t油口12接入回油或油箱，a油口13、b油口14分别接两个水平调节双作用油缸的下腔，两个水平调节双作用油缸的上腔直接沟通，c油口15接高低位置调节单作用油缸；倾角传感器与高程传感器（通常为激光传感器或卫星差分接收器）安装于农具中部，控制器置于驾驶舱。
26.拖拉机在作业行进中，由于地面不平，会造成后挂农具左右水平倾斜或农具忽高忽低。在水田作业时，这种现象尤为明显。农具的姿态变化，会造成作业质量下降，驾驶员需
频繁调整，作业效率低下。
27.作业时，假设农具左侧偏低，倾角传感器会将农具的水平倾角反馈给控制器，控制器将根据倾角偏差大小向液压阀组的第一比例电磁阀3发出指令调节第一比例电磁阀3阀口大小，根据角度偏差正负向第一电磁换向阀4发出指令调节油液通向油缸的方向，控制油液进入左侧平衡油缸下腔，油液将左侧顶起，并从右侧平衡油缸下腔流回至液压阀组，进而回油到t油口，角度偏差减小，直到偏差消除；当角度偏差等于0或小于某一设定值时，指令控制第一比例电磁阀3关闭，同时第一电磁换向阀4失电，工作在默认位；压差控制阀2保证第一比例电磁阀3阀口压差恒定，使得第一比例电磁阀3的控制特性不随负载压力变化而变化，优化了控制性能。
28.假设车辆进入深坑，高程传感器检测到农具位移下降，需要农具上升以维持预定高度，控制器会使第二电磁换向阀7得电，油液会通过第二电磁换向阀7进入单向阀8，从c油口15流出进入单作用缸将农具抬高，第二比例电磁阀10在此过程由控制器控制进行卸荷，进而调节进入油缸的流量，实现了上升速度的比例调节；如车辆驶上高台，高程传感器检测到农具位移上升，需要农具下降维持预定高度时，第二电磁换向阀7失电，单向阀8关闭，农具在重力作用下将单作用缸的油液排出，控制器控制第二比例电磁阀10调节开口大小实现农具下降速度的控制。当农具高度偏差等于0或小于某一设定值时，第二电磁换向阀7与第二比例电磁阀10失电，由于单向阀8和第二比例电磁阀10内单向阀的作用，单作用液压缸的油液被锁止，农具维持现有高度位置。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。