[发明专利]高地隙割晒机及其直线行走及转弯控制方法

说明书

本发明提供了一种高地隙割晒机，设计合理，匹配了用于前轮驱动的行走驱动系统、用于后轮主动转向的后轮转向系统，并设计了前轮辅助转向系统，主动差速匹配左右两后轮的转角，前轮驱动采用了两泵两马达液压传动，两个前轮单独控制，既解决了左右两前轮自由差速引起的打滑现象，又解决了转弯时驱动轮阻力大不易被动差速的问题，在工作环境较差的田间具有较好的行走和转向性能，还提供了控制本发明的高地隙割晒机的控制方法，解决了高地隙割晒机在黏湿土壤条件下的高效行走及转向的问题，非常实用，应用前景广泛。

技术领域

本发明涉及一种属于农用机械领域，尤其是一种高地隙割晒机及控制方法。

背景技术

随着规模化种植推进与一些高杆作物(如油菜)分段收获的需要，急需大型高效的中央集排式割晒机。现有高地隙割晒装备转向形式主要为两轮转向，一般有两种，一是前轮通过变速箱实现差速，后轮通过液压杆伸缩调节转角；二是前轮采用液压马达驱动，通过两个马达不同流量分配实现差速，后轮为万向轮跟随前轮运动。这两种形式结构较为简单，在平坦干燥的田间作业转向效果好，但在土壤较为黏重、含水率较高的田块条件下容易出现下陷、打滑、转弯半径增大、转弯不灵活等问题，影响载荷较重的机械装备的行走性能和工作效率。

现有技术有四轮转向应用在高地隙割晒机的研究表明，采用四个动力缸实现，其中有两个双作用动力缸，通过转向器、液压阀、液压缸等的共同作用调节各液压推杆的运动控制各轮转角，实现四轮转向。这种四轮转向系统结构较为复杂，成本高，对较大轮胎或者履带不易控制，也不适用于载荷较重的机械装备在黏湿土壤条件下的行走转向。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种高地隙割晒机，后轮主动转向，前轮驱动并辅助转向的液压驱动四轮转向机构和控制方法，解决了高地隙割晒机在黏湿土壤条件下的高效行走及转向的问题。

为达此目的，本发明提供了一种高地隙割晒机，包括驾驶室、机架、后桥安装架、机架护板、后桥、发动机,所述驾驶室、机架护板均位于所述机架上方，所述后桥安装架安装于所述机架下方，所述高地隙割晒机还包括行走及转向执行机构，所述行走及转向执行机构包括伺服电机、前轮、后轮、行走驱动系统、后轮转向系统、前轮辅助转向系统，所述后桥联接两个所述后轮的中心轴，所述行走驱动系统用于驱动所述前轮的转动，包括双联变量泵、前轮驱动马达，所述双联变量泵为串联的第一泵、第二泵，发动机动力轴输出动力直接与串联的第一泵、第二泵联接，第一泵、第二泵的液压出油口分别联接两个前轮驱动马达，前轮驱动马达与机架固连，两个前轮驱动马达输出轴分别联接左右两个前轮，带动前轮旋转运动，割晒机前进,所述后轮转向系统用于驱动所述后轮的转动，包括梯形转向机构、方向盘、液压转向器、双杆转向油缸、液压油箱、滤清器、齿轮泵、冷却器、溢流阀,所述梯形转向机构和所述后桥并联，且联接两个所述后轮中心轴，方向盘与液压转向器联接，液压转向器的出油口A联接双杆转向油缸的一端，进油口B与双杆转向油缸的另一端联接，液压油箱的液压油通过滤清器到齿轮泵，齿轮泵的出油口与液压转向器的P口连接，T口为出油口通过冷却器回液压油箱，溢流阀与液压转向器并联，防止系统压力过高，旋转方向盘时带动液压转向器旋转，液压转向器出油口出油推动双杆转向油缸，所述双杆转向油缸推动梯形转向机构推动后轮在垂直地面方向旋转，从而实现转向，所述前轮辅助转向系统用于辅助所述所述行走驱动系统和所述后轮转向系统，包括控制器、转速传感器、角度传感器、前进速度控制手柄、用于所述前轮的速度调节机构，所述角度传感器为一个，用于检测其中一个所述后轮的转角，所述转速传感器为两个，分别检测两个所述前轮的转速，所述速度调节机构包括第一螺母套、第二螺母套、螺纹杆、万向节、花键轴、过渡套、调速连接杆、变速箱、花键套轴，所述伺服电机通过变速箱将动力传递给花键套轴，花键套轴通过花键将动力传递给花键轴，花键轴上套有过渡套，过渡套与调速连接杆固连，调速连接杆受前进速度控制手柄调控，花键轴另一端与万向节右接头固连，万向节左接头与螺纹杆固连，第一螺母套、第二螺母套分别与螺纹杆左右螺纹配合，第一泵的调速杆与第一螺母套固连，第二泵的调速杆与第二螺母套固连，调节前进速度快慢时，推拉前进速度控制手柄带动过渡套、花键轴以及万向节和螺纹杆上的第一螺母套、第二螺母套整体左右移动，第一泵、第二泵开度随着第一螺母套、第二螺母套左右移动同步变大或变小，通过改变泵的排量来调节前进速度，转弯差速调节时，控制器根据检测的后轮的转角信号转换得到前轮速比，输出信号给伺服电机，伺服电机旋转将动力通过变速箱、花键套轴、花键轴、万向节传递给螺纹杆，螺纹杆左右两段螺纹旋向相反，当螺纹杆顺时针旋转时左边第一螺母套向右移动，右边第二螺母套向左移动，带动第一泵排量变大，第二泵排量变小，则左边前轮转速变大、右边前轮转速变小，机器右拐，反之，则机器左拐。