CN100399870C - 玉米垄作免耕播种机自动导向装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在玉米垄作免耕播种机上使用的自动导向装置，属于农业机械技术领域。技术方案包括机架(6)、拖拉机上悬挂点(5)，有一个导向架(14)通过轴(11)和液压缸(3)及其液压杆(2)与机架(6)连接，在机架(6)上安装有角位移传感器(20)、控制单元(4)、探叉(19)，信号输入线(21)连接角位移传感器(20)与控制单元(4)，控制单元(4)与液压阀(7)连接，液压阀(7)与液压缸(3)连接，在液压缸(3)的作用下，导向架(14)可以绕轴(11)转动。本装置能够时刻修正机具前进方向，很好的保证播种机在作业过程中对垄播种，减少机手的疲劳强度，且结构简单，与播种机配套使用，携带方便。

Description

玉米垄作免耕播种机自动导向装置

技术领域

本发明涉及一种需要对行的农机具上使用的导向装置，特别是一种在玉米垄作免耕播种机上使用的自动导向装置，属于农业机械技术领域。

背景技术

近年来我国积极推广机械化保护性耕作技术，垄作是东北冷凉风沙区的主要特点，传统的垄作免耕作业方法难以保持在原垄上进行免耕播种。

对于我国东北冷凉风沙地区，由于春季播种时，气温低、墒情差、风沙大的特点，原垄免耕播种可以提高地温，保持商情，防止风沙。传统的垄作免耕作业，为了保证在原垄上进行免耕播种，不掉入垄沟，主要依靠拖拉机手的驾驶技术，拖拉机手在驾驶拖拉机的同时要时刻注意后方的播种机是否在垄上作业，并且在前进的过程中不断的修正前进方向。以致于增加了拖拉机手的劳动强度，且很难保证机具的作业质量。因此，需要一种播种机的自动导向装置，以保证机具本身在作业的同时实时修正前进方向，保证作业质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种玉米垄作免耕播种机上使用的自动导向装置，该导向装置能够在机具作业的同时修正机具前进方向，保证机具原垄作业。

为了达到这一目的所采取的技术方案包括：机架6，机架6上的拖拉机上悬挂点5和机具悬挂点，其特征在于，有一个导向架14通过轴11和液压缸3及其液压杆2与机架6连接，其中导向架14与轴11之间为转动连接，在机架6上安装有角位移传感器20和控制单元4，在角位移传感器20上连接有探叉19，信号输入线21连接角位移传感器20与控制单元4，控制单元4通过信号输出线与液压阀7连接，液压阀7与液压缸3通过液压油管连接，在液压缸3的作用下，导向架14可以绕轴11转动，调整拖拉机下悬挂点1对机具的牵引力方向来修正机具的前进方向。

上述的玉米垄作免耕播种机自动导向装置中，轴11与导向架14的中部转动连接，液压缸3及其液压杆2为两套，分别在导向架14的左右设置，并将导向架14与机架6连接起来，这两套液压缸3的上下油缸分别与液压阀7的油路相连接(见图4)。

上述的玉米垄作免耕播种机自动导向装置中，液压阀7包括电磁比例阀22、单向阀23和电磁溢流阀24，其中单向阀23和电磁比例阀22分别与油箱连接，电磁比例阀22与油箱之间分支连接一个电磁溢流阀24，电磁比例阀22与液压缸3连接。

上述的玉米垄作免耕播种机自动导向装置中，液压杆2与机架6连接，液压缸3与导向架14连接；或液压缸3与机架6连接，液压杆2与导向架14连接。

上述的玉米垄作免耕播种机自动导向装置中，液压杆2通过连接器8与机架6连接，液压缸3通过圆轴15与导向架14连接；或液压缸3通过连接器8与机架6连接，液压杆2通过圆轴15与导向架14连接。

上述的玉米垄作免耕播种机自动导向装置中，拖拉机的下悬挂点位于导向架14上。

上述的玉米垄作免耕播种机自动导向装置中，探叉19为刚性铁条，安装在导向架14的前方。

本玉米垄作免耕播种机自动导向装置具有以下优点：该装置能够时刻修正机具前进方向，很好的保证播种机在作业过程中对垄播种，减少拖拉机手因时刻注意机具的作业位置而造成的过度疲劳，本装置结构简单，与播种机配套使用，携带方便。

附图说明

图1为本玉米垄作免耕播种机自动导向装置主视示意图；

图2为本玉米垄作免耕播种机自动导向装置俯视示意图；

图3为本玉米垄作免耕播种机自动导向装置程序框图；

图4为本玉米垄作免耕播种机自动导向装置油路控制示意图；

图5为本玉米垄作免耕播种机自动导向装置工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图通过实施例对本发明的结构做进一步的描述。

如图1、图2所示，1为拖拉机下悬挂点，2为液压杆，3为液压缸，液压杆和液压缸为两套；4为控制单元，本实施例选择TMS320F2812DSP型控制单元；5为拖拉机上悬挂点，6为机架，7为液压阀，8为连接器，它将液压杆或液压缸与机架或导向架连接起来；9为液压油管I，10为液压油管II，11为轴，12为液压油管III，13为液压油管IV，这些液压油管将液压阀7与两个液压缸3连接起来；14为导向架，15为圆轴，它将液压杆或液压缸与机架或导向架连接起来，16为机具下悬挂点，17为机具上悬挂点，18为信号输出线，它将控制单元与液压阀连接起来；19为探叉，它可为刚性铁条；20为角位移传感器，本实施例选择WYH-AT-1无触点角位移传感器；21为信号输入线，22为电磁比例阀，本实施例选择4WRA6E10-10B24Z型电磁比例阀；23为单向阀，其型号可为S6P120型；24为电磁溢流阀，可选择DBW10-2-30-315型电磁溢流阀。

由图1、图2可知，本玉米垄作免耕播种机自动导向装置的机械部分包括机架6、导向架14两部分。导向架14通过轴11与机架6连接，并且可以在液压的作用下绕轴11转动，作业过程中依靠二者的相对转动来修正机具下拉杆的牵引方向，进而修正前进方向，导向架14的旋转力来自于液压缸3。液压缸3及其液压杆2为两套，分别在导向架14的左右设置，并将导向架14与机架6连接起来。液压杆2通过连接器8与机架6连接，液压缸3通过圆轴15与导向架14连接；在实际生产中，也可以采用这种连接方式：液压缸3通过连接器8与机架6连接，液压杆2通过圆轴15与导向架14连接。

本玉米垄作免耕播种机自动导向装置，在导向架14前装有探叉19和WYH-AT-1无触点角位移传感器20，并且具有TMS320F2812DSP型控制单元4以及液压阀7的组成，其中液压阀7由4WRA6E10-10B24Z型电磁比例阀22、S6P120型单向阀23、DBW10-2-30-315型电磁溢流阀24等组成，其中单向阀23和电磁比例阀22分别与油箱连接，电磁比例阀22与油箱之间分支连接一个电磁溢流阀24，电磁比例阀22与液压缸3连接。

在本实施例中，主要是以玉米垄作免耕播种机作为实施例的，实际生产中，该自动导向装置可以应用到其他需要对行的机具中，例如玉米地里的除草机等。

如图3所示，程序首先进行***初始化，包括时钟设置，中断向量参数设置，通用IO口参数设置，EVA事件管理器参数设置。然后进行角位移传感器对行参数设定，设定探叉在玉米根茬行中间时角位移传感器的值为deg，并且设定该值为判断传感器是否处于对行状态的比较值。然后读出角位移传感器的输出数字量angle，对angle值与deg值进行比较判断，若二值相等则判定为对行状态，电磁比例阀置中位卸荷，机具牵引方向不变；若angle值大于deg值，则电磁比例阀22置右位，对机具牵引方向进行调整，反之，电磁比例阀22置左位，修正机具的牵引方向。

图4所示为本装置的油路控制示意图，实际上也是对液压阀7的描述。由油箱通过油泵输出的高压油经电磁比例阀流至液压缸，电磁比例阀用于控制油液的方向和流量。当电磁比例阀置左位时，液压缸A的活塞杆右移，而液压缸B的活塞杆左移，从而带动导向架14绕轴11转动，修正机具前进方向。同理，电磁比例阀置右位时，油液反向供给，液压缸A的活塞杆左移，而液压缸B的活塞杆右移，修正机具的牵引方向。电磁比例阀置中位时，采用电磁溢流阀24进行卸荷。机具牵引方向不变。为防止油液反向倒流，液压回路中使用了单向阀。

如图5所示为本装置的工作流程，首先通过探叉19感应角度偏转，然后由角位移传感器20测定其偏移角度值，将该信号传输给控制单元4，由控制单元4对该信号进行计算分析，然后与设定值进行比较判断，并且做出指令控制液压阀7，进而控制液压缸3的作用力方向，改变导向架14的牵引方向。

作业时，探叉在两垄之间穿过，当机具发生偏离时，探叉将会在玉米根茬的作用力下发生偏转，且始终保持与垄的延伸方向一致，探叉与机具的偏转角度通过角位移传感器进行探测，通过信号输入线传输给控制单元计算偏转角度的大小angle，并且与设定值deg进行比较，若二值相等则判定为对行状态，电磁比例阀置中位卸荷，机具牵引方向不变；若angle值大于deg值，则电磁比例阀置右位，对机具牵引方向进行调整，反之，电磁比例阀置左位，修正机具的牵引方向。实践证明，该***能够正确的判别机具的偏离方向，并且给出正确的指令，修正机具的前进方向，保证机具在垄上作业。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种玉米垄作免耕播种机自动导向装置，包括机架(6)，机架(6)上的拖拉机上悬挂点(5)和机具悬挂点，其特征在于，有一个导向架(14)通过轴(11)和液压缸(3)及其液压杆(2)与机架(6)连接，其中导向架(14)与轴(11)之间为转动连接，在机架(6)上安装有角位移传感器(20)和控制单元(4)，在角位移传感器(20)上连接有探叉(19)，信号输入线(21)连接角位移传感器(20)与控制单元(4)，控制单元(4)通过信号输出线与液压阀(7)连接，液压阀(7)与液压缸(3)通过液压油管连接，在液压缸(3)的作用下，导向架(14)可以绕轴(11)转动。

2.根据权利要求1所述的玉米垄作免耕播种机自动导向装置，其特征在于，轴(11)与导向架(14)的中部转动连接，液压缸(3)及其液压杆(2)为两套，分别在导向架(14)的左右设置，并将导向架(14)与机架(6)连接起来，这两套液压缸(3)的上下油缸分别与液压阀(7)的油路相连接。

3.根据权利要求1所述的玉米垄作免耕播种机自动导向装置，其特征在于，液压阀(7)包括电磁比例阀(22)、单向阀(23)和电磁溢流阀(24)，其中单向阀(23)和电磁比例阀(22)分别与油箱连接，电磁比例阀(22)与油箱之间分支连接一个电磁溢流阀(24)，电磁比例阀(22)与液压缸(3)连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的玉米垄作免耕播种机自动导向装置，其特征在于，液压杆(2)与机架(6)连接，液压缸(3)与导向架(14)连接；或液压缸(3)与机架(6)连接，液压杆(2)与导向架(14)连接。

5.根据权利要求1或2或3所述的玉米垄作免耕播种机自动导向装置，其特征在于，液压杆(2)通过连接器(8)与机架(6)连接，液压缸(3)通过圆轴(15)与导向架(14)连接；或液压缸(3)通过连接器(8)与机架(6)连接，液压杆(2)通过圆轴(15)与导向架(14)连接。

6.根据权利要求1或2或3所述的玉米垄作免耕播种机自动导向装置，其特征在于，拖拉机的下悬挂点位于导向架(14)上。

7.根据权利要求1或2或3所述的玉米垄作免耕播种机自动导向装置，其特征在于，探叉(19)为刚性铁条，安装在导向架(14)的前方。

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