一種液壓先導控制的挖樹機的製作方法

2023-04-28 05:58:21 3

本發明屬於農業機械和園林機械技術領域，特別是涉及一種液壓先導控制的挖樹機。

背景技術：

目前國內園林機械市場上應用的移植樹木的機器，主要結構形式有：

1、以手持式電鋸等鏈條傳動的刀具進行切割。但此結構操作難度大，效率低，切割出來的土球形狀不規則，不易包裝運輸。如專利號CN201420148273.6公開的一種手持電動挖樹機，其構成包括有電機、控制器、偏心輪傳動機構、刀片、刀架、手持握把、控制開關和電源，其特徵在於：所述刀片固定於刀架下端，所述刀架的左右導環分別套於兩個導軌，所述兩個導軌分別固定於主體支架，所述手持握把固定於主體支架，所述控制器固定於手持握把，所述控制開關固定於手持握把所述電機固定於主體支架，所述電機固定於主體支架，電機轉動軸與偏心輪轉動軸套固定，偏心輪的偏心軸通過傳動杆與刀架連接，所述電源引線經控制器和控制開關與電機電源線連接。

2.以裝載機、挖掘機、隨車吊設備增加輔具改裝而成。但此結構適用性較差，不能滿足丘陵地貌、密集種植和泥濘道路等惡劣工況的苗圃基地。如專利號201410370736.8公開的一種挖樹機，包括底部的移動機構及其上端設置的機架主體；所述機架主體的前端設置有起重臂以及驅動起重臂的起重缸，起重臂上設有鬥杆以及驅動鬥杆的鬥杆驅動缸；所述鬥杆上設有用於挖樹的機頭裝置以及驅動機頭裝置的機頭缸；所述機頭裝置包括機頭架及其上設置的U形鏟刀和鏟刀驅動機構，機頭架鉸接在鬥杆下端部且機頭架與機頭缸的輸出軸相連接，U形鏟刀的兩自由端分別鉸接在機頭架上；所述鏟刀驅動機構包括鏟刀驅動缸和鏟刀連動板；鏟刀驅動缸的缸體鉸接在機頭架上，鏟刀連動板的端部A與鏟刀驅動缸的輸出軸鉸接，鏟刀連動板的端部B鉸接在機頭架上且端部B與U形鏟刀的自由端固定連接，鏟刀連動板沿其端部B與U形鏟刀同軸轉動。

3、有針對性生產出來的專用於移植樹木的挖樹機。目前尚處於起步階段，以手動操作杆進行操縱，操縱難度大，不能同時對多個執行結構進行操縱，不能精準控制，效率低下。

技術實現要素：

本發明的目的就在於克服現有技術的不足，提供一種液壓先導控制的挖樹機，本發明操作容易，工作效率高，切割出來的土球形狀規則，易包裝運輸，且本發明採用履帶行走機構，結構適用性強，能滿足丘陵地貌、密集種植和泥濘道路等惡劣工況的苗圃基地，同時通過先導控制閥控制各執行元件動作，以能夠精準控制各執行元件的運動，以準確地達到工作需求，且先導控制閥的設置符合人機工程學的要求，提升了駕駛舒適性。

為了實現上述目的，本發明提供了一種液壓先導控制的挖樹機，包括主機、行走系統和工作系統；所述主機包括機架、以及安裝於所述機架上方的發動機、液壓柱塞變量泵、控制臺、座椅、液壓油箱、燃油箱和覆蓋件，所述機架的下方安裝有所述行走系統；所述控制臺內設置有包括多路換向閥，所述座椅的手扶處設置有所述先導控制閥，所述燃油箱與所述發動機相連接，所述發動機與所述液壓柱塞變量泵相連接，所述液壓柱塞變量泵與所述液壓油箱相連接，所述液壓柱塞變量泵的高壓輸出口與所述多路換向閥的進油口相連接，所述液壓柱塞變量泵的低壓輸出口與所述先導控制閥的進油口相連接，所述先導控制閥的輸出口與所述多路換向閥的先導控制口相連接；所述工作系統包括升降油缸和刀架，所述刀架上設置有包括切削馬達、振動器和切削刀片，所述機架通過所述升降油缸與所述刀架相連接，所述切削馬達通過所述振動器與所述切削刀片相連接；所述升降油缸、切削馬達和振動器均與所述多路換向閥的輸出口相連接。

進一步的，所述覆蓋件位於所述座椅的底部，所述發動機、液壓柱塞變量泵、液壓油箱和燃油箱位於所述座椅的後方，所述控制臺位於所述座椅的前方。

進一步的，所述先導控制閥包括手柄、橡膠套、減壓閥、殼體、萬向節和弧形壓盤；所述手柄位於所述橡膠套內，所述橡膠套與所述殼體相連接，所述手柄通過六角連套與所述弧形壓盤相連接，所述六角連套與所述手柄之間採用鎖緊螺母鎖緊；所述減壓閥包括柱塞、控制彈簧、復位彈簧和閥芯，所述萬向節安裝於所述殼體內，且所述萬向節頂住所述弧形壓盤的中心，所述弧形壓盤繞所述萬向節的垂直中心線能擺動；所述柱塞的球形上端頂住所述弧形壓盤的弧形面，所述柱塞的下端與所述閥芯相連接，所述閥芯外套所述控制彈簧，所述控制彈簧的上端頂住所述柱塞，下端頂住所述閥芯的圓周臺階，所述閥芯穿過所述殼體內設置的孔，所述控制彈簧外套所述復位彈簧，所述復位彈簧的上端頂住所述柱塞，下端頂住所述殼體內部的臺階；所述先導控制閥的進油口通過所述孔與所述先導控制閥的輸出口相連接，所述先導控制閥的回油口通過所述孔與所述先導控制閥的輸出口相連接，所述先導控制閥的回油口與所述液壓油箱相連接。

進一步的，所述弧形壓盤繞所述萬向節的垂直中心線在25°範圍內任意擺動。

進一步的，所述行走系統包括行走架，以及安裝於所述行走架上的驅動輪、行走馬達、支重輪、引導輪、託鏈輪和履帶總成，所述行走馬達安裝於所述行走架的馬達安裝座上，所述驅動輪通過減速機與所述行走馬達相連接，所述驅動輪與所述履帶總成的履帶輪軌的軸套相連接，所述行走馬達與所述多路換向閥的出油口相連接，所述行走架與所述機架相鉸接。

進一步的，所述控制臺處設置有防護欄。

進一步的，所述發動機通過減震器安裝於所述機架上。

進一步的，所述發動機通過彈性聯軸器與所述液壓柱塞變量泵相連接。

進一步的，所述振動器包括振動馬達，所述振動馬達與所述多路換向閥的輸出口相連接。

進一步的，所述切削刀片為弧形切削刀片。

本發明的有益效果：本發明由發動機提供動力源，通過彈性聯軸器連接液壓柱塞變量泵，液壓柱塞變量泵將機械能轉換成液壓能，並將液壓能傳遞給多路換向閥，根據需要操縱先導控制閥來實現多路換向閥的換向，從而將液壓能傳遞給各執行元件，最後由各執行元件把液壓能轉換為機械能，實現挖樹機的行走、振動、切割、起吊等一系列的工作，操作容易，工作效率高，切割出來的土球形狀規則，易包裝運輸，且本發明採用履帶行走機構，結構適用性強，能滿足丘陵地貌、密集種植和泥濘道路等惡劣工況的苗圃基地。同時本發明通過先導控制閥控制各執行元件動作，不僅降低了操縱難度，提高了工作效率，同時能夠精準控制各執行元件的運動，以準確地達到工作需求，且先導控制閥的設置符合人機工程學的要求，提升了駕駛舒適性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例的三維結構示意圖。

圖2為本發明實施例中先導控制閥的結構示意圖。

圖3為本發明實施例中的液壓原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對發明進一步說明，但不用來限制本發明的範圍。

實施例

如圖1、3所示，本發明提供的一種液壓先導控制的挖樹機，包括主機、行走系統和工作系統；所述主機包括機架15、以及安裝於所述機架15上方的發動機1、液壓柱塞變量泵22、控制臺6、座椅2、液壓油箱21、燃油箱4和覆蓋件20，所述機架15的下方安裝有所述行走系統；所述控制臺6內設置有包括多路換向閥24，所述座椅2的手扶處設置有所述先導控制閥3，所述燃油箱4與所述發動機1相連接，所述發動機1與所述液壓柱塞變量泵22相連接，所述液壓柱塞變量泵22與所述液壓油箱21相連接，所述液壓柱塞變量泵22的高壓輸出口P2、P3與所述多路換向閥24的進油口相連接，所述液壓柱塞變量泵22的低壓輸出口P1與所述先導控制閥3的進油口P相連接，所述先導控制閥3的輸出口a、b、c、d與所述多路換向閥24的先導控制口相連接；所述工作系統包括升降油缸8和刀架10，所述刀架10上設置有包括切削馬達12、振動器11和切削刀片9，所述機架15通過所述升降油缸8與所述刀架10相連接，所述切削馬達12通過所述振動器11與所述切削刀片9相連接；所述升降油缸8、切削馬達12和振動器11均與所述多路換向閥24的輸出口相連接。

所述覆蓋件20位於所述座椅2的底部，所述發動機1、液壓柱塞變量泵22、液壓油箱21和燃油箱4位於所述座椅2的後方，所述控制臺6位於所述座椅2的前方。

如圖2所示，具體地，本發明的先導控制閥3具有兩個操縱自由度(前後和左右)，且其內部集成四個比例減壓閥和電氣開關的集成閥組，先導控制閥3安裝於座椅2扶手的左右側，或者集成於座椅2的左右扶手上，符合人機工程學的要求，提升了駕駛舒適性。

本發明的所述先導控制閥3包括手柄3-1、橡膠套3-2、四個減壓閥、殼體3-8、萬向節3-9和弧形壓盤3-10；所述手柄3-1位於所述橡膠套3-2內，所述橡膠套3-2與所述殼體3-8相連接，所述手柄3-1通過六角連套3-11與所述弧形壓盤3-10相連接，所述六角連套3-11與所述手柄3-1之間採用鎖緊螺母3-12鎖緊；所述減壓閥包括柱塞3-3、控制彈簧3-4、復位彈簧3-5和閥芯3-6，所述萬向節3-9安裝於所述殼體3-8內，且所述萬向節3-9頂住所述弧形壓盤3-10的中心，所述弧形壓盤3-10繞所述萬向節3-9的垂直中心線能擺動；所述柱塞3-3的球形上端頂住所述弧形壓盤3-10的弧形面，所述柱塞3-3的下端與所述閥芯3-6相連接，所述閥芯3-6外套所述控制彈簧3-4，所述控制彈簧3-4的上端頂住所述柱塞3-3，下端頂住所述閥芯3-6的圓周臺階，所述閥芯3-6穿過所述殼體3-8內設置的孔3-7，所述控制彈簧3-4外套所述復位彈簧3-5，所述復位彈簧3-5的上端頂住所述柱塞3-3，下端頂住所述殼體3-8內部的臺階；所述先導控制閥3的進油口P通過所述孔3-7與所述先導控制閥3的輸出口a、b、c、d相連接，所述先導控制閥3的回油口T通過所述孔3-7與所述先導控制閥3的輸出口a、b、c、d相連接，所述先導控制閥3的回油口T與所述液壓油箱21相連接。

本發明的所述行走系統包括行走架17，以及安裝於所述行走架17上的驅動輪18、行走馬達19、支重輪16、引導輪13、託鏈輪7和履帶總成14，所述行走馬達19安裝於所述行走架17的馬達安裝座上，所述驅動輪18通過減速機與所述行走馬達19相連接，所述驅動輪18與所述履帶總成14的履帶輪軌的軸套相連接，所述行走馬達19與所述多路換向閥24的出油口相連接，所述行走架17與所述機架15相鉸接。

本發明的所述控制臺6處設置有防護欄5。防護欄5起安全防護作用。

本發明的所述發動機1通過減震器安裝於所述機架15上。減震器實現發動機1的減震功能，有效隔離發動機1與機架15的震動，以降低從發動機1傳遞至機架15的震動，提高整機的使用壽命。

本發明的所述發動機1通過彈性聯軸器與所述液壓柱塞變量泵22相連接。彈性聯軸器實現了發動機1與液壓柱塞變量泵22的彈性連接，通過彈性聯軸器以吸取和降低發動機1傳遞到液壓柱塞變量泵22的震動，提高液壓柱塞變量泵22的使用壽命。

本發明的所述振動器11包括振動馬達25，所述振動馬達25與所述多路換向閥24的輸出口相連接。

本發明優選地，所述切削刀片9為弧形切削刀片。通過弧形切削刀片的設計，以保證切削刀片9能夠有效切割出來的土球形狀規則，易於包裝運輸。

本發明由發動機1提供動力源，通過彈性聯軸器連接液壓柱塞變量泵22，液壓柱塞變量泵22將機械能轉換成液壓能，並將液壓能傳遞給多路換向閥24，根據需要操縱先導控制閥3來實現多路換向閥24的換向，從而將液壓能傳遞給各執行元件，最後由各執行元件把液壓能轉換為機械能，實現挖樹機的行走、振動、切割、起吊等一系列的工作，操作容易，工作效率高，切割出來的土球形狀規則，易包裝運輸。且本發明採用履帶行走機構，結構適用性強，能滿足丘陵地貌、密集種植和泥濘道路等惡劣工況的苗圃基地。

本發明的液壓柱塞變量泵22在發動機1的帶動下，從液壓油箱21吸取低壓液壓油轉換成高壓液壓油，液壓柱塞變量泵22的高壓輸出口P2、P3經高壓油管23連接到控制臺6內的多路換向閥24的進油口，同時液壓柱塞變量泵22的低壓輸出口P1經液壓管路連接到先導控制閥3的進油口P，先導控制閥3的輸出口a、b、c、d經液壓管路連接到多路換向閥24每一聯的先導控制口，多路控制閥24的各輸出口分別連接到升降油缸8、切削馬達12、振動馬達25和行走馬達19。本發明通過操縱安裝在座椅2左右側的先導控制閥3的手柄3-1的角度，以改變先導控制閥3輸出口a、b、c、d的輸出壓力，從而改變多路換向閥24的閥芯行程和開口度的大小，最終控制多路換向閥24輸出流量的大小，達到精準控制升降油缸8的運動速度和行走馬達19、切削馬達12、振動馬達25的輸出轉速。

本發明先導控制閥3的調壓原理：先導控制閥3在不操作狀態下，手柄3-1在復位彈簧3-5的作用下頂起柱塞3-3，以頂起柱塞3-3上方的弧形壓盤3-10，同時使閥芯3-6和手柄3-1保持在中位，此時先導控制閥3的輸出口a、b、c、d通過殼3-8體內的孔3-7與回油口T相通，壓力油通過低壓管路回到液壓油箱21。

當扳動手柄3-1時，手柄3-1上的弧形壓盤3-10相對於萬向節3-9的垂直中心擺動。在擺動的過程中，弧形壓盤3-10將柱塞3-3下壓，柱塞3-3被壓下以壓縮復位彈簧3-5和控制彈簧3-4，此時在控制彈簧3-4的作用下開始推動閥芯3-6向下移動，以通過閥芯3-6關閉殼體3-8內的孔3-7，從而相應地關閉先導控制閥3的輸出口a、b、c、d和回油口T的連通，與此同時，相應的先導控制閥的輸出口a、b、c、d通過殼體3-8內的孔3-7與進油口P相通，壓力油到達相應地先導控制閥3的輸出口a、b、c、d。

當控制彈簧3-4給予閥芯3-6的力與先導控制閥3輸出口a、b、c、d的液壓力之間處於平衡時，控制階段開始。在閥芯3-6和控制彈簧3-4之間的相互作用下，先導控制閥3的輸出口a、b、c、d的壓力與柱塞3-3的行程成比例，因而與手柄3-1的位置成比例關係。因此本發明的先導控制閥3內置的減壓閥為比例式減壓閥，能精細控制各執行元件的運動，從而準確地達到工作需求。

本發明優選地，所述弧形壓盤3-10繞所述萬向節3-9的垂直中心線在25°範圍內任意擺動。通過操作員坐在座椅2上，手動操作先導控制閥3的手柄3-1，以改變手柄3-1的角度，從而改變弧形壓盤3-10相對於萬向節3-9的垂直中心線的角度，以改變柱塞3-3被弧形壓盤3-10下壓的行程，從而改變控制彈簧3-4給予閥芯3-6的力，以在閥芯3-6和控制彈簧3-4之間的相互作用下，實現先導控制閥3的輸出口a、b、c、d的壓力與柱塞3-3的行程成比例關係，以精細控制各執行元件的運動，從而準確地達到工作需求。

本發明當行走馬達19轉動時，驅動輪18的齒會拉動履帶總成14的履帶輪軌的軸套，從而帶動履帶總成14轉動，以實現整機的轉動功能。支重輪16支撐著行走架17上來自於整機的重量，將重力傳遞給履帶總成14的履帶板上，並讓履帶沿著輪子方向前進或後退，託鏈輪7託舉位於行走架17上側的履帶總成14的鏈條，防止履帶總成14的鏈條鉤掛或磨損行走架17。

本發明的通過升降油缸8調節切削刀片9入土的角度。當多路換向閥24分配過來的液壓能通過液壓軟管輸送到切削馬達12時，切削馬達12旋轉帶動切削刀片9切削土壤，完成樹木根部土球的切割。同時振動馬達25實現了切削刀片9切割樹木根部土球時的衝擊作用，以實現樹木根部土球完好切割，提高切割效率。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。