[发明专利]一种椰果采摘机的电液比例控制系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种椰果采摘机的电液比例控制系统，适用于机械领域。

背景技术

椰子树属单子叶棕桐科植物，它的显著特征是：不分枝，树干竖立，呈柱状；叶片呈羽状，光滑；根系是不定根，所有的根都由茎基长出，寿命长达一百多年，每株年产椰果达二百多个。海南岛富产椰子，海南也是我国唯一的椰子规模产地，在政府的大力支持下，海南椰子种植业得到了较快发展，椰果产量也逐年提高。可每到收获季节，椰果采收就成了广大种植专业户头疼的问题，目前海南椰子的采收方法主要还是采用传统的人工爬树采摘方式，这种方式存在效率低、劳动强度大、安全性差等缺点，极大地制约了椰子产业化、商品化的发展。

发明内容

本发明提出了一种椰果采摘机的电液比例控制系统，采用电磁换向阀与比例调速阀，可以远距离连续按比例地控制液压系统的速度，并且可以减甚至避免速度转换带来的冲击，简化了系统结构，拓宽了调速范围并提高了机器的自动化程度。

本发明所采用的技术方案是：

所述系统采用金鹿工农-16K后驱动拖拉机。机器主要由电液比例控制系统来实现支腿伸出→大臂变幅→大臂伸缩→大臂旋转→小臂伸缩→小臂俯仰→小臂旋转→割刀倾斜→割刀旋转→收割椰子这一整套动作。各部分动作都具有相对独立性。

所述支腿收放回路中，由于汽车轮胎的支撑能力有限，在切割作业时按实际情况收放支腿，前后各有两条支腿，每一条支腿配有一个液压缸。前支腿用一个三位四通电磁阀8来控制其收放，后支腿则用另一个三位四通电磁换向阀7控制。换向阀都采用M型中位机能油路上是串联的，每一个支腿上配有液压锁，防止“软腿”现象。

所述大臂变幅回路中，大臂变幅机构主要是通过改变大臂的俯仰程度来改变作业的高度，它要求带载变幅，本机采用两个液压缸并联，提高了变幅机构的承载能力。工作时改变阀15即可控制变幅缸的伸缩，改变比例阀14的开口大小来调节变幅缸的运动速度，能保证动作平稳，且防止缩回时因液压力方向与负载方向一致导致自行缩回，在变幅缸下腔回油路上设置了平衡阀16来提高其收缩运动的可靠性及稳定性。

所述大臂伸缩回路中，通常椰树树干挺直，高15~30m，本机大臂伸缩采用多级液压缸驱动，滞后变幅缸2~3。后让伸缩缸工作，其工作要求以及油路与控制大臂变幅油路相类似。

所述采用柱塞液压马达，马达通过蜗轮蜗杆和齿轮齿圈减速器驱动回转盘带动大臂回转，阀18控制马达正反转及停止，回转速度由阀17调节，惯性小，不设缓冲装置。

所述小臂伸缩采用单级长液压缸驱动，工作时为避免碰刀，当大臂伸缩到指定高度后，依情况改变阀25的方向使小臂伸缩，同时改变阀24的开口大小来调节伸缩缸的运动速度。为防止接触时受到作业枝给的反向阻力导致自行缩回，设置了平衡阀26来提高其工作的可靠性。

所述小臂俯仰运动中，安装在小臂基座上的直线液压缸推动齿条，带动齿条使小臂伸缩缸实现俯仰运动，对带齿条的直线液压缸，其工作要求以及油路与控制小臂伸缩油路相类似。

所述小臂旋转油路要求以及油路与大臂旋转油路基本相同，但是为了协调伸缩，变幅，俯仰等动作及准确定位，采用电液比例阀19来控制。

所述割刀倾斜回路阀28方向控制回转马达的转向，阀27控制回转量，马达的单边最大回转量为135°，常使割刀倾斜15°至25°之间，因为椰子树棕搁科常绿乔木，革质，倾斜一定角度不仅可以有效地减少毛刺，保持刀面光洁，同时还能使切割采摘更为轻快，减小切割时刀具的变形，降低切削力和切削功率。回转定位后，马达下的双向液压锁保证马达可靠地锁住，防止在作业过程中出现松动、偏转现象。

所述割刀旋转油路采用高速大扭矩液压马达，其工作要求以及油路与大臂回转回路相类似。

所述控制系统中支腿收放回路为一独立回路，其他的为另一独立回路，泵的调压及卸荷由电磁溢流阀4控制，各执行原件的运动方向与停止均由三位四通电磁换向阀控制，工作中通过对所有的电液比例调速阀的开口进行控制以达到各执行件的协调动作，完成精确定位。压力继电器3用于右边回路的过载保护，当过载时即发出使阀4的电磁铁通电的电信号，使泵卸荷。系统中全部电器元件均由24V蓄电池供电。