現代液壓技術在煙草中耕機械中的應用

楊韓暉,劉　烽（云南省農業機械研究所,昆明　650031）

現代液壓技術在煙草中耕機械中的應用

楊韓暉,劉烽
（云南省農業機械研究所,昆明650031）

摘要：現代液壓技術在煙草封頂、施藥機械中的應用。利用液壓傳動功率體積比大、可實現無極調速、布置靈活的特點，以柴油發動機作為原動力，實現煙草種植過程中，封頂、施藥等中耕作業的機械化。

關鍵詞：三輪液壓驅動自走機械；閉式軸向變量；柱塞泵液壓轉向器

1　引言

當前我國烤煙生產一般需要經過以下步驟，首先進行育苗與耕地、施肥等工作，期間主要是進行灌溉與病蟲害防治的管理，然后采摘優良的煙草采用先進的工藝進行烘烤等步驟。封頂噴藥作為煙草種植中耕管理的主要工作內容，在烤煙生產中是耗費勞動力較多的環節之一，目前我國煙株封頂機械化還處于空白。本文探討采用液壓技術實現機械化煙株封頂及噴藥，有效提高封頂和噴藥的工作效率，提高煙葉產品質量，減小勞動強度，降低煙株封頂和噴藥的成本，促進煙葉生產規模化程度的提高和標準化生產，填補我國煙株封頂機械化的空白。

2　結構組成和技術參數

圖1

表1　三輪自走式煙葉封頂機主要技術參數

序號項目單位指標備注

（1）生產率畝／h≥5

（2）封頂調節高度mm200-500可調節

（3）行距mm1100-1200可調節

（4）工作行數行2

（5）驅動最大功率Kw40

（6）外形尺寸（長×寬×高）mm4×2.5×3

（7）整機質量T≤2.5

（8）動力形式柴油機液壓傳動復合系統

3　主要系統的設計、選用

3.1原動機的選擇

根據總機質量和完成封頂、噴藥所需功率要求選擇，廣西玉柴動力機械有限公司生產的4KT12-55柴油發動機作為原動力,功率：40Kw、最大轉速2600r/min、發動機齒輪室兩側預留齒輪泵動力接口。

3.2行走驅動系統的選用

液壓行走驅動系統分為開式和閉式系統，兩者各具特點：開式系統結構較為簡單，由于系統工作完的油液回油箱,因此可以發揮油箱的散熱、沉淀雜質的作用。但因油液常與空氣接觸,使空氣易于滲入系統，導致路上需設置背壓閥，這將引起附加的能量損失,使油溫升高。閉式系統，液壓泵的進油管直接與執行元件的回油管相連，工作液體在系統的管路中進行封閉循環。該系統結構較為緊湊，油液與空氣接觸機會較少，空氣不易滲入系統，故傳動的平穩性好。主要通過工作機構的變速或者對馬達的變量機構實現工作過程，避免了在開式系統換向過程中所出現的液壓沖擊和能量損失。相對來說閉式系統較操作起來更加的繁瑣，因為相對開放式系統其油液不回油箱,因此這樣閉式系統油液的散熱和過濾的條件就不如開放式系統。考慮到田間自走機械對傳動的平穩性要求較高；工況復雜多變要求頻繁前進、倒車，液壓系統換向頻煩；田間作業空間狹小對接夠的緊湊性要求嚴格等因素，選擇了閉式液壓行走驅動系統。

圖2　自走系統液壓原理圖

采取雙向變量液壓泵和定量馬達組成的閉式系統，斜盤式變量柱塞泵的流量與驅動轉速及排量成正比，并且可無級變量。回路中變量泵的出油口和馬達的進油口相連，馬達的出油口和泵的進油口相連，組成一個封閉的液壓油路，無需換向閥，通過調節變量泵斜盤的角度來轉變泵的流量及壓力油的方向，從而改變馬達的轉速和

旋轉方向。變量泵的流量隨斜盤擺角變更可從零增添到最大值。當斜盤擺過中位，可以安穩轉變液體流動方向，因此微動性好，且工作安穩。閉式液壓驅動系統在工作中不斷有油液泄露(連續的高壓油內泄是元件設計的固有產物)，為了彌補這些泄漏和耗費，保持閉式系統正常工作，必需給閉式體系及時彌補油液。閉式系統主泵上通軸附設一個小排量補油泵，補油系統不僅能在主泵的排量產生變更時保證容積式傳動的響應，以此促進動作頻率的提升，并且對主泵進油口處壓力促進平衡，防止大流量時產賭氣蝕，可有效提高泵的轉速和防止泵吸空，延長了工作壽命;另外，補油泵還能便利的為一些低壓幫助機構供給動力。本系統中補油泵提供行走馬達制動器開啟、關閉的控制壓力油。

圖3

3.3封頂、噴藥系統、轉向系統的選用

（1）轉向系統。為了最大限度的降低操作人員的勞動強度，本機采用全液壓轉向系統，由液壓轉向器、供油泵、溢流閥（或分流閥）、轉向油缸及其它連接附件組成。方向盤與轉向器閥芯連接在一起，工作時通過轉動方向盤，帶動閥芯轉過一定角度，轉向器將轉向油缸油路接通，油缸動作實現轉向，方向盤停止轉動彈簧片使得閥套、閥芯回到中間位置，將油路關閉，轉向油缸鎖止，方向保持不動。本機轉向系統和封頂刀盤升降系統、噴頭升降系統共用一臺供油泵，為保證升降所需的壓力，采用閉芯型轉向器，這樣中位處于斷路狀態(閉芯),即當轉向器不工作時,液壓油被轉向器止,轉向器入口具有較高的壓力。

（2）噴藥、封頂系統。由油泵、手動球閥、液壓馬達等組成，兩者共用一套供油系統，左右兩臺刀盤馬達串聯，噴藥驅動馬達與刀盤馬達并聯。通過手動閥門控制液壓油的流通方向、流量大小控制執行機構的動作。

3　總結

通過此次應用，實現了煙株機械化封頂、噴藥，有效提高工作效率，減小煙農勞動強度，促進了煙葉生產規模化和標準化，促進現代煙草農業的建設。

參考文獻：

[1]姚懷新.工程機械底盤及其液壓傳動理論[M].北京:人民交通出版社,2001:42-68.

[2]官忠范.液壓傳動系統[M].沈陽:機械工業出版社,1982.