青（黃）貯飼料收獲機(jī)割臺液壓浮動系統(tǒng)的研制

謝新亞，姚河江，王燦博，孫利鋒，任一迪

（新疆新研牧神科技有限公司，新疆 烏魯木齊830026）

0 引言

目前國內(nèi)大多數(shù)青（黃）貯飼料收獲機(jī)的割臺升降油缸的連接方式分為兩種：一種為多路閥直接與割臺升降油缸連接，簡單可靠，但是沒有緩沖余量，升降過程生硬，沖擊大，縮短了油缸及割臺的使用壽命；另一種為多路閥經(jīng)過蓄能器與割臺升降油缸連接，可以通過選擇蓄能器存儲壓力實(shí)現(xiàn)割臺的緩沖升降，減少沖擊，提高油缸的可靠性[1]。但是在作業(yè)過程中，割臺位置較低，遇到土壟，石頭等障礙時(shí)與割臺發(fā)生碰撞，造成的沖擊會降低割臺各部件的可靠性及使用壽命。

為解決上述問題，本文介紹了一種青（黃）貯飼料收獲機(jī)割臺浮動系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在作業(yè)過程中輔助割臺遇到土堆壟起障礙時(shí)能夠上下浮動避讓，起到保護(hù)割臺的作用。

1 結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)主要包括割臺、電磁換向閥、割臺升降油缸、蓄能器開關(guān)閥、隔膜蓄能器，如圖1。

1.2 工作原理

電磁換向閥通過蓄能器開關(guān)閥將液壓油傳遞給蓄能器和割臺升降油缸。割臺升起過程中，電磁換向閥進(jìn)油口開啟，割臺升降油缸在升起的同時(shí)給隔膜蓄能器沖壓，當(dāng)割臺上升到位后電磁換向閥進(jìn)油口關(guān)閉，割臺保持靜止，隔膜蓄能器里積蓄的壓力和割臺的重力相平衡[2-3]，當(dāng)割臺受到部分外力之后，隔膜蓄能器與割臺升降油缸互通保證割臺自由浮動；割臺下降過程中，電磁換向閥回油口開啟，蓄能器開關(guān)閥檢測蓄能器壓力，當(dāng)壓力大于額定壓力值時(shí)，蓄能器開關(guān)閥進(jìn)行泄壓，直到與設(shè)定壓力值相等后關(guān)閉。當(dāng)割臺下降到作業(yè)高度時(shí)，電磁換向閥回油口關(guān)閉，蓄能器壓力值與割臺升降油缸油路壓力值平衡，割臺處于懸浮平衡狀態(tài)，遇見土壟等障礙時(shí)實(shí)現(xiàn)割臺浮動。

如圖2，當(dāng)割臺上升時(shí)，電磁換向閥進(jìn)油口P 打開，液壓油通過P 口進(jìn)入蓄能器開關(guān)閥的油路1，此時(shí)閥體內(nèi)部電磁閥斷電處于常通狀態(tài)，P1 口接隔膜蓄能器處于充壓狀態(tài)；同時(shí)液壓油經(jīng)過單向節(jié)流閥油路2 給P2 割臺升降油缸充液，此時(shí)閥體中的壓力調(diào)節(jié)閥由于油路3 和油路4 壓力平衡保持?jǐn)嚅_狀態(tài)[4]。割臺升起至一定高度后，電磁換向閥進(jìn)油口P 關(guān)閉，此時(shí)P1 隔膜蓄能器與P2 割臺升降油缸壓力平衡，當(dāng)割臺遇到顛簸或外力時(shí)，隔膜蓄能器可根據(jù)割臺升降油缸的伸縮作用補(bǔ)油和回油，實(shí)現(xiàn)割臺的自由浮動。

設(shè)定蓄能器開關(guān)閥內(nèi)部限壓閥的額定壓力值與割臺負(fù)載的壓力值相同。當(dāng)割臺下降時(shí)，電磁換向閥回油口T 打開，此時(shí)蓄能器開關(guān)閥內(nèi)部的電磁閥通電換向，油路1 斷開，割臺升降油缸P2 通過油路2 泄壓回油至T 口，割臺升降油缸緩慢下降。此時(shí)壓力調(diào)節(jié)閥由于油路3 和油路4 存在壓力差變?yōu)槌Ｍ顟B(tài)，隔膜蓄能器P1 通過油路3 和限壓閥泄壓至額定壓力值，最終保證隔膜蓄能器P1 的壓力與割臺負(fù)載的壓力值平衡[4]。當(dāng)割臺下降到工作高度時(shí)，電磁換向閥回油口T 關(guān)閉，蓄能器開關(guān)閥內(nèi)部的電磁閥斷電處于常通狀態(tài)，油路1 與油路2 聯(lián)通平衡，此時(shí)隔膜蓄能器內(nèi)因限壓閥的作用留有與割臺負(fù)載相平衡的最小壓力值。當(dāng)作業(yè)時(shí)割臺遇到土壟、石頭等障礙物時(shí)，割臺被抬起，蓄能器內(nèi)油液可及時(shí)補(bǔ)充到割臺升降油缸，通過障礙后，由于割臺自重大于蓄能器壓力值，割臺可下降至原作業(yè)高度，實(shí)現(xiàn)割臺的上下浮動，提高了割臺及油缸的可靠性及使用壽命。

2 主要技術(shù)特點(diǎn)

（1）采用隔膜蓄能器與蓄能器開關(guān)閥體相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)收獲機(jī)割臺的實(shí)時(shí)浮動，蔽障功能提高了收獲機(jī)割臺的可靠性和使用壽命。

（2）通過設(shè)定蓄能器開關(guān)閥內(nèi)限壓閥的額定壓力值，可以實(shí)現(xiàn)不同機(jī)型的割臺浮動，使用范圍廣。

3 結(jié)論

青（黃）貯飼料收獲機(jī)割臺液壓浮動系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單可靠，通過在不同機(jī)型的應(yīng)用與實(shí)踐，表明該收獲機(jī)割臺浮動系統(tǒng)能根據(jù)作業(yè)地形有效的實(shí)現(xiàn)浮動蔽障功能，大大提高了收獲機(jī)割臺及油缸的可靠性及使用壽命。目前，該割臺浮動系統(tǒng)已大批量運(yùn)用到新疆新研牧神科技有限公司生產(chǎn)的4QZ-3000B、4QZ-3000X 青（黃）貯飼料收獲機(jī)系列產(chǎn)品，4JZ-3600、4JZ-3600B 自走式辣椒收獲機(jī)系列產(chǎn)品，并于在瑪納斯地區(qū)、焉耆、阿克蘇地區(qū)進(jìn)行了大面積作業(yè)試驗(yàn)，達(dá)到了技術(shù)要求，取得了非常好的使用效果。