一種液壓懸掛棉花打頂機的制作方法
【專利摘要】一種液壓懸掛棉花打頂機，包括：與拖拉機液壓懸掛機構連接的主機架，安裝在主機架上且由拖拉機動力輸出軸驅動的液壓站和發(fā)電站，連接在所述主機架后端的中間桁架，連接在所述主機架左右兩端的分體桁架，分布在所述中間桁架和所述左右分體桁架上的至少一組液壓四桿跟蹤機構，連接在液壓四桿跟蹤機構活動豎桿下端的至少一組打頂執(zhí)行裝置，連接在打頂執(zhí)行裝置前方的至少一組株頂識別裝置，連接株頂識別裝置與液壓四桿跟蹤機構的株頂識別跟蹤自動控制系統(tǒng)，所述打頂執(zhí)行裝置采用直流電機驅動的往復式切割器。本發(fā)明與高地隙拖拉機配套使用，有獨立的液壓和電力系統(tǒng)，行距可調，單垅密植條件下仿形打頂作業(yè)無前后干涉問題。
【專利說明】
一種液壓懸掛棉花打頂機
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及棉花田間管理機械，尤其一種液壓懸掛棉花打頂機。
【背景技術】
[0002]長期以來，國內棉花打頂工作主要依靠人工完成，而人工打頂勞動力需求大、效率低、工作環(huán)境惡劣，同時延長了打頂時間，使得棉花不能在合適的時期內得到及時的打頂，從而降低了棉花的產量。棉花生產全程機械化過程中，從耕地到施肥、除草、播種、定苗、化防、灌溉、棉花采收各環(huán)節(jié)已基本實現機械化，但棉花打頂機械化滯后。手工打頂已無法滿足大面積棉花生產全程機械化的需求，嚴重制約了棉花產量的增長。
[0003]國外早期對棉花打頂機械有些研究成果，懸掛式和自走式均有相關的專利，實現了液壓控制機械化打頂。目前國外棉花生產過程對棉花頂尖大多采用藥物控制的方法，因此沒有對棉花機械化打頂的研究報道。
[0004]國內棉花打頂機械的研究處于剛剛起步的狀態(tài)，新疆石河子大學研制的3MD-12、20型拖拉機后懸掛機械驅動、液壓升降棉花打頂機，打頂高度400?QOOmmdMDY-12型前懸掛液壓驅動、液壓升降棉花打頂機，打頂高度500?900mm，3MDZY-12型后懸掛液壓驅動、液壓升降棉花打頂機，打頂高度500?900m]，但現有打頂機動力都為普通拖拉機，其地隙為400?450mm，通過性差;人工操作升降控制裝置，使得調節(jié)高度不準確、不及時;現有機具不能實現單體棉花植株的隨即仿形，打頂機工作中出現了漏打、撞鈴、撞桃、損壞棉葉現象。2011年，劉光輝等研究并設計了一種基于AT89C52單片機的棉花打頂機切割器高度自動控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)采用了 GP2D12紅外傳感器作為棉株高度測量元件，設計了棉株高度檢測系統(tǒng)，提出了相應處理算法。同時，通過分析液壓升降機構原理，探討切割器與棉株高度間的相互關系，并結合電液系統(tǒng)的自動控制原理，建立了液壓控制系統(tǒng)數學模型。2013年，何磊等研究設計了一種垂直升降式單體仿形棉花打頂機，采用中心組合優(yōu)化試驗法，對影響該機打頂質量與仿形效果的因素進行了優(yōu)化試驗研究，建立了相關系數與行走速度、液壓栗流量、仿形板與切割器距離之間的二次回歸模型，為垂直升降式單體仿形棉花打頂機的設計提供了理論依據。2014年張明輝等在3MDZF-6型垂直升降棉花打頂機的基礎上，以STC89C52單片機為主控制器，HC-SR04型超聲波傳感器為棉株高度檢測元件，從檢測、控制等軟件方面著手，將軟硬件很好的綜合起來，設計了一套棉花打頂機自動仿形升降控制系統(tǒng)，取得了田間試驗的初步成果。
[0005]綜上所述，以上幾種機型都有各自的創(chuàng)新點，相應解決了棉花機械打頂作業(yè)中一些技術難點，但均不能很好地適應棉花機械打頂的農藝技術要求，目前尚未有成型的棉花打頂機投入田間打頂作業(yè)。
[0006]棉花打頂機極待解決的技術難題包括:株頂識別與跟蹤自動控制系統(tǒng)；打頂執(zhí)行工作裝置與動力系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術問題是開發(fā)一種與通用高地隙拖拉機配套的液壓懸掛棉花打頂機械，該機具有:單垅株頂識別跟蹤自動控制功能;至少一組單垅直流電機驅動的往復式切割器；由拖拉機動力輸出軸驅動的獨立的液壓站和發(fā)電站。
[0008]為了實現上述目的，本發(fā)明提供了一種液壓懸掛棉花打頂機，包括:懸掛主機架、皮帶輪傳動總成、液壓站、發(fā)電站、中間分體桁架和左右兩端分體桁架、株頂識別跟蹤自動控制系統(tǒng)、打頂執(zhí)行裝置，所述懸掛主機架與拖拉機的液壓懸掛機構連接，所述中間桁架連接在所述主機架的后端，所述左右分體桁架分別連接在所述懸掛主機架上的主橫梁左右兩端，所述株頂識別跟蹤系統(tǒng)由株頂識別裝置、信息處理裝置和液壓控制機構、液壓四桿跟蹤機構組成，至少一組所述液壓四桿跟蹤機構分布在所述中間桁架和左右分體桁架上，所述打頂執(zhí)行裝置由直流電動機、傳動箱及連接座、雙刃往復式切割器組成，至少一組所述打頂執(zhí)行裝置分別連接在所述各組液壓四桿跟蹤機構活動豎桿的下端，至少一組所述株頂識別裝置分別連接在各組所述打頂執(zhí)行裝置的前方。
[0009]上述的液壓懸掛棉花打頂機，其中，所述懸掛主機架由主橫梁、桁架掛結立柱、副橫梁、左右兩側邊梁、中間平臺和三點懸掛連接架組成，所述主橫梁為方鋼結構，所述主橫梁上平面中間位置安裝有所述皮帶輪傳動總成，所述皮帶輪傳動總成的傳動軸與拖拉機的輸出軸的相對位置在垂直面上平行，所述三點懸掛連接架的上掛結點連接架為三角形支架，所述主橫梁兩端設有垂直向上的桁架掛結立柱。
[0010]上述的液壓懸掛棉花打頂機，其中，所述懸掛主機架的所述中間平臺上安裝有液壓站和發(fā)電站，所述液壓站的油栗可以是單栗或多聯(lián)油栗，液壓站還包括濾清、散熱及系統(tǒng)壓力控制裝置，所述發(fā)電站可以是直流24伏單個發(fā)電機或多個發(fā)電機，發(fā)電站還包括蓄電池和電控裝置，所述皮帶輪傳動總成是由雙軸承連體支座支承的花鍵傳動軸結構，花鍵傳動軸的一端花鍵與萬向聯(lián)軸器套接，另一端與主動皮帶輪鍵連接，所述主動皮帶輪通過傳動皮帶帶動油栗和發(fā)電機工作。
[0011]上述的液壓懸掛棉花打頂機，其中，所述中間桁架和左右兩側分體桁架為具有去掉部分上角的正直角三角形截面的框架結構，所述桁架的后端由上、下后橫梁和桁架后立柱構成垂直框架平面，所述桁架的前端由桁架上下前橫梁、桁架左右兩端斜梁構成傾斜的前斜框架平面，所述懸掛桁架的底部由桁架前后下橫梁、桁架左右兩端下縱梁構成底部水平框架平面，所述懸掛桁架的頂部由桁架前后上橫梁、桁架左右兩端上縱梁構成頂部水平框架平面，所述桁架的左右兩端上下縱梁、后立柱、斜梁分別構成左右端部框架平面，至少一組所述單體斜梁連接在上下前橫梁之間且橫向位置可調，所述底部水平框架平面上設置有分體電液控制裝置，所述中間桁架兩端的所述上下縱梁與所述主機架的所述左右邊梁連接，所述左右側分體桁架端部中間豎直位置設置的折疊鉸鏈座與主橫梁的桁架掛結立柱外側設置的折疊鉸鏈座配套鉸接。所述中間桁架與所述主橫梁的三角形掛結支架間設有緊固拉筋，所述左右兩側分體桁架與所述主橫梁的三角形掛結支架間設有緊固拉筋。
[0012]上述的液壓懸掛棉花打頂機，其中，所述液壓四桿跟蹤機構由四桿跟蹤機構和液壓油缸組成，四桿跟蹤機構的固定前桿就是桁架的單體斜梁，四桿跟蹤機構通過固定前桿連接在桁架的上下前橫梁之間，至少一組所述單垅單體四桿跟蹤機構連接在所述單體斜梁的后端并將懸掛桁架的下橫梁套在其平行四邊形框架內，四桿跟蹤機構的活動后桿下部連接有V型連接體，V型連接體連接打頂執(zhí)行裝置。
[0013]上述的液壓懸掛棉花打頂機，其中，所述四桿跟蹤機構的活動后桿下部連接的V型連接體是由厚鋼板折成(或鑄鋼鑄成)的大于90°內角的V形構件，V型連接體一段垂直向下通過螺栓與打頂執(zhí)行裝置連接，V型連接體另一段的外側面與四桿跟蹤機構活動后桿的外側面下部重合且通過螺栓連接。
[0014]上述的液壓懸掛棉花打頂機，其中，打頂執(zhí)行裝置的電動機是12?36伏250瓦以上的直流電機、打頂執(zhí)行裝置的傳動箱的傳動比滿足額定負荷下被動齒輪轉速為1500轉/分，打頂執(zhí)行裝置的往復式切割器的曲拐軸設置在被動齒輪上。
[0015]所述打頂執(zhí)行裝置的傳動箱及連接座是一整體鋁合金或其它復合材料的鑄件，連接座分上部垂直連接榫孔和水平連接榫孔。所述上部垂直連接榫孔與V型連接體的一端定位套接并通過緊固螺栓固定，上部垂直連接榫孔與V型連接體的緊固螺栓孔是左右對稱的，可滿足往復式雙刃切割器即可左向安裝又可右向安裝的需要。所述水平連接榫孔是一通孔，其與傳感器支桿定位套接并通過緊固螺栓固定，傳感器支桿應使傳感器置于打頂執(zhí)行裝置前方的前提下套接在水平連接榫孔中。至少一組打頂執(zhí)行裝置分別連接在各組液壓四桿跟蹤機構活動豎桿的下端，至少一組株頂光電識別裝置分別連接在各組打頂執(zhí)行裝置的前方。
[0016]上述的液壓懸掛棉花打頂機，其中，所述株頂識別跟蹤自動控制系統(tǒng)由株頂識別裝置、信息處理裝置、液壓控制機構、液壓四桿跟蹤機構、打頂執(zhí)行裝置、發(fā)電站、液壓站組成。株頂識別裝置包括光電識別傳感器、傳感器支架，信息處理裝置包括信息處理模塊、信息放大模塊，液壓控制機構是通過電磁閥控制的液壓集成閥塊，設置在打頂執(zhí)行裝置最前端的株頂識別裝置與信息處理模塊電連接，信息處理模塊與信號放大模塊電連接，信號放大模塊與液壓集成閥塊的電磁閥電連接，液壓集成閥塊的上升、下降油路與單體四桿跟蹤機構的液壓油缸的上升、下降油路連通。發(fā)電站為系統(tǒng)信息電路提供直流電源，具有單聯(lián)或多聯(lián)油栗的液壓站分別為至少一組四桿跟蹤機構的跟蹤油缸提供系統(tǒng)壓力。
[0017]本發(fā)明的有益功效在于:多行液壓懸掛棉花打頂機采用液壓懸掛作業(yè)和動力輸出軸驅動方式，與高地隙拖拉機配套作業(yè)，可大大降低裝備購置成本；由拖拉機動力輸出軸驅動的獨立液壓站和發(fā)電站，使打頂機能夠自成體系，為液壓伺服株頂識別仿形跟蹤系統(tǒng)和打頂切割工作部件提供能源支持;能實現寬度調節(jié)，滿足各種行距條件要求，有較好的田間通過性;具有單體單行仿形功能，識別跟蹤準確，實現隨植株高低自動仿形跟蹤打頂作業(yè)；具有直流電機驅動往復式雙刃切割器，可對密植條件下的株頂仿形精確打頂而無前后干擾;機械化打頂是人工打頂工作效率的幾十倍，可緩解棉花打頂季節(jié)人工難尋、人工費用高的壓力，降低棉花種植成本;提供了一種適宜大面積地塊棉花打頂作業(yè)的打頂機械。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明后置液壓懸掛棉花打頂機的立體結構示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明后置懸掛主機架的立體結構示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明分體桁架的立體結構示意圖；
[0021 ]圖4是本發(fā)明前置液壓懸掛棉花打頂機的立體結構示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明動力系統(tǒng)傳動結構圖；
[0023]圖6是本發(fā)明打頂執(zhí)行裝置的結構示意圖；
[0024]圖7是本發(fā)明桁架液壓折疊鉸接結構示意圖；
[0025]圖8是本發(fā)明株頂識別跟蹤自動控制系統(tǒng)方框圖。
[0026]圖1中1.右側分體桁架，2.主機架，3.液壓站與發(fā)電站，4.中間分體桁架，5.左側分體桁架，6.打頂執(zhí)行裝置，7.株頂識別裝置，8.皮帶輪傳動總成，9.液壓四桿跟蹤機構，10.分體電液控制裝置。
[0027]圖2中11.主橫梁，12.上懸掛支架，13.拉桿，14.伸縮支腳絲杠，15.桁架掛結立柱，16.縱向附梁，17.折疊支腳，18.附橫梁，19.發(fā)電機，20.液壓控制裝置，21.蓄電池，22.液壓油箱，23.電控裝置，24.中間平臺，25.多聯(lián)液壓油栗，26.油栗皮帶，27.下懸掛支架，28.桁架折疊鉸接座。
[0028]圖3中29.桁架上后橫梁，30.桁架下后橫梁，31.分體信息處理裝置，32.分體液壓控制裝置，33.桁架上前橫梁，34.桁架下前橫梁，35.桁架后立柱，36.桁架上縱梁，37.桁架前斜梁，38.桁架下縱梁，39.單體切割器驅動電機，40.傳感器及支桿，41.往復式切割器，42.傳動箱及連接座，43.V型連接體，44，四桿機構固定前桿(單體斜梁)，45.液壓油缸，46.傳感器支架，47.光電識別傳感器，48.四桿機構下臂，49.四桿機構后桿，50.四桿機構上臂，51.行距可調下固定套。52.行距可調上固定套，
[0029]圖4中1.左分體桁架，3.液壓站與發(fā)電站，4.中間分體桁架，5.右分體桁架，53..前置掛結支架，54.前置液壓升降機構，55.桁架折疊鉸鏈座，56.拖拉機，57.后掛結支架。
[0030]圖5中58.發(fā)電機皮帶輪，59.發(fā)電機傳動帶，60.動力系統(tǒng)支架，61.油栗皮帶輪，62.主動皮帶輪，63.主動皮帶輪支座，64.花鍵傳動軸，11.主橫梁。
[0031 ] 圖6中65.V型連接體榫口，66.V體緊固螺栓，67.傳感器支桿孔座，68.傳感器支桿孔座緊固螺栓。
[0032]圖7中28.桁架折疊鉸鏈座，15.桁架掛結立柱，55.折疊油缸，18.附橫梁，35.桁架后立柱。
[0033]圖8中46.光電識別傳感器，47.傳感器支架，69.信息處理模塊，70.信息放大模塊。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖對本發(fā)明的結構原理和實施方案做具體說明。
[0035]圖1中的棉花打頂機通常與具有后懸掛和動力輸出軸的高地隙(700mm以上)的拖拉機配套作業(yè)，可根據拖拉機的動力大小配置打頂機的行數，多行寬幅的打頂機采用兩邊可折疊分體桁架結構。液壓懸掛棉花打頂機的整體高度調節(jié)由駕駛員人工操縱拖拉機的后懸掛操縱手柄控制，整體桁架的高度應控制在四桿跟蹤機構9處于全行程中間位置且等于平均株高的高度。
[0036]圖1中的棉花打頂機的分體桁架1、4、5的斜梁平面可以朝前設置(如圖1)，也可以朝后設置。
[0037]圖2中主橫梁11的中間位置固定有上下懸掛支架12、27，左右端部各垂直固定有桁架掛結立柱15，主橫梁11與若干附梁16、18和拉桿13共同構成后置懸掛主機架2。在方鋼管結構的桁架掛結立柱15左右兩端外側各設有桁架折疊鉸接座28，與對應的分體桁架1、5上的桁架折疊鉸接座28配套連接，構成左右分體桁架1、5展開工作和折疊收攏的主要支承。桁架掛結立柱15的內部設置有伸縮支腳絲杠14，工作時收縮在方管15內，停放時由頂部搖把將伸縮支腳絲杠14從底部旋出至合適的高度。折疊支腳17在停放時展開支承機身。
[0038]圖3中的分體桁架為具有去掉部分上角的正直角三角形截面的框架結構，桁架的前端由上、下后橫梁29、30和桁架后立柱35構成垂直框架平面，桁架的前端由桁架上下前橫梁33、34和桁架左右兩端斜梁37構成傾斜的前斜框架平面，懸掛桁架的底部由桁架前后下橫梁30、34和桁架左右兩端下縱梁38構成底部水平框架平面，懸掛桁架的頂部由桁架前后上橫梁29、33和桁架左右兩端上縱梁36構成頂部水平框架平面，桁架的左右兩端上下縱梁36、38和后立柱35、斜梁37分別構成左右端部框架平面。至少一組可移動單體斜梁44連接在上下前橫梁之間且橫向位置可調，多個可移動單體斜梁44分布前斜框架平面上。在分體桁架1、4、5底部水平框架平面上的中部空間位置還安裝有分體電液控制裝置31、32，中間桁架4兩端的上下縱梁36、38與主機架2的左右邊梁16連接，左右側可折疊分體桁架1、5端部中間位置的豎直折疊鉸接座28與主橫梁桁架掛結立柱15外側的折疊鉸接座28相對應，通過銷軸實現左右兩側可折疊桁架1、5與主機架的鉸鏈連接，中間桁架4與主橫梁11的三角形上懸掛支架12間設有緊固拉筋13，主橫梁11的三角形上懸掛支架12與桁架掛結立柱15間設有緊固拉筋，左右兩側可折疊分體桁架1、5的懸臂端與桁架掛結立柱15頂部間設有緊固拉筋13。
[0039]圖3中前斜框架平面的桁架上前橫梁33、桁架下前橫梁34之間通過行距可調固定套52、51承接至少一組單體斜梁44，單體斜梁44的橫向連接位置可調，單體斜梁44就是單體四桿跟蹤機構9的前桿44，固定在單體斜梁44后端面的四桿跟蹤機構上臂50、四桿機構下臂48、四桿機構后桿49將桁架下前橫梁34框在中間，四桿跟蹤機構后桿49的運動軌跡是一條平行于單體斜梁44的向前傾斜斜線，桁架下后橫梁34限定了四桿跟蹤機構后桿49的行程位置。四桿跟蹤機構后桿49的垂直行程為25cm左右。
[0040]圖3中所述四桿跟蹤機構前桿44與四桿跟蹤機構上臂50之間鉸接有單體跟蹤油缸45，控制單體跟蹤油缸45的伸縮即控制了四桿跟蹤機構9運動，當四桿跟蹤機構9向上運動時，四桿跟蹤機構后桿49實際運動方向是向后上方移動，反之亦反。
[0041]圖4是前置液壓懸掛棉花打頂機的立體結構示意圖，分體桁架1、4、5設置在拖拉機56的前方，各分體桁架的垂直立面框架朝后，中間分體桁架4垂直立面框架上連接有前掛結支架53，通過前液壓懸掛機構54掛結在拖拉機56的前部。前置液壓懸掛棉花打頂機的液壓站與發(fā)電站3仍設置在拖拉機56的后部，與后掛結支架57連接。前掛結支架53的上、下鉸接點分別與液壓懸掛機構54的上、下橫桿鉸接，整體桁架的高度位置由駕駛員手動控制。當機車在田間工作時，先將打頂裝置桁架提升到棉花植株群體上方一定高度位置，相對固定不動，當群體植株高度發(fā)生變化，且在單體跟蹤機構仿形不能到位時，需及時手動調整桁架高度。在道路運輸時整體桁架定位在合適的高度即可。
[0042]圖5中的液壓站與發(fā)電站3設置在主機架2的中間平臺24上，液壓站包括:多聯(lián)液壓油栗25、液壓油箱22、液壓控制裝置20以及濾清、散熱裝置;發(fā)電站3包括與發(fā)電機19并聯(lián)的蓄電池21及電控裝置23。皮帶輪傳動總成8固定在主橫梁11上，由拖拉機的動力輸出軸通過萬向聯(lián)軸器驅動花鍵傳動軸64、主動皮帶輪62旋轉。
[0043]圖1、圖5中的液壓站的油栗24為三聯(lián)油栗，每一個液壓油栗對應一個分體桁架的分體液壓控制裝置32。
[0044]圖5中，此實施例的發(fā)電站選用兩個直流24伏發(fā)電機19并聯(lián)供電，每個發(fā)電機19并聯(lián)驅動9個單體切割器驅動電機39工作。電控裝置31連接發(fā)電機19與蓄電池21向各單體切割器驅動電機39并聯(lián)供電。
[0045]圖5中皮帶輪傳動總成8是由連體雙軸承的皮帶輪支座58支承的花鍵傳動軸59組成，花鍵傳動軸59的一端為花鍵軸與萬向聯(lián)軸器(未標出)的花鍵套連接，另一端安裝主動皮帶輪57，拖拉機動力輸出軸通過萬向聯(lián)軸器驅動主動皮帶輪57旋轉，再由傳動皮帶26帶動油栗25和發(fā)電機19的皮帶輪56、61旋轉。
[0046]圖6中打頂執(zhí)行裝置6的傳動箱及連接座42是一整體鋁合金或其它復合材料的鑄件，連接座分上部垂直連接榫孔63和水平連接榫孔65。所述上部垂直連接榫孔63與V型連接體43的一端定位套接并通過緊固螺栓64固定，上部垂直連接榫孔63與V型連接體43的緊固螺栓孔是左右對稱的，可滿足往復式雙刃切割器41即可左向安裝又可右向安裝的需要。所述水平連接榫孔65是一通孔，其與傳感器支桿40定位套接并通過緊固螺栓66固定，傳感器支桿46在保證傳感器47置于打頂執(zhí)行裝置前方的前提下可從任意方向套接在一起。
[0047]圖7中的棉花打頂機的左分體桁架1、右分體桁架5—側端部中間位置豎直設置有桁架折疊鉸鏈座28，主機架2的桁架掛結立柱15外側設有桁架折疊鉸鏈座28，兩者對應鉸鏈連接，左右分體桁架1、5的折展功能由液壓折疊油缸5 5執(zhí)行，折疊油缸5 5的一端銷軸固定在主機架11的附橫梁18上，折疊油缸55的另一端銷軸固定在分體桁架1(或5)的后立柱35上。中間分體桁架4與主機架2后端的縱向附梁16連接。左右分體桁架1、5的折展油缸55由駕駛員手工操縱拖拉機的后懸掛操縱手柄控制。
[0048]圖8是本發(fā)明株頂仿形跟蹤系統(tǒng)方框圖，其工作流程是:高地隙拖拉機懸掛棉花打頂機以行進速度u在田間作業(yè)，設置在打頂執(zhí)行裝置6最前端的株頂識別傳感器47對同一側雙行的棉花植株的株頂位置P進行軌跡跟蹤，識別傳感器47把搜索到的株頂位置P信息發(fā)送到信息處理模塊69，處理后的信息經信號放大模塊70變?yōu)轵寗与娔軅鹘o電磁液壓集成閥塊32，集成閥塊32根據信息處理模塊69的指令開啟相應的液壓油路推動四桿跟蹤機構9的油缸45工作，連在四桿跟蹤機構9下端的打頂執(zhí)行裝置6隨跟蹤機構9同步運動實施打頂作業(yè)，打頂執(zhí)行裝置6的位置變化通過聯(lián)在其上的傳感器支架46帶動株頂識別傳感器47同步變化。位置變化后的株頂識別傳感器47繼續(xù)在當前位置搜索當前的株頂位置P，再將信息發(fā)送到信息處理模塊69，如此反復工作。通過信息處理模塊69可以預設和即時控制延時時間T和行進速度U，發(fā)電站3為系統(tǒng)提供24伏直流電源，具有多聯(lián)油栗的液壓站3分別為至少一組四桿跟蹤機構9的跟蹤油缸45提供系統(tǒng)壓力。
[0049]圖8中的株頂識別跟蹤自動控制系統(tǒng)是一種閉式循環(huán)自動控制系統(tǒng)，本實施例中可對垂直高度在30cm范圍內的株頂高差進行識別跟蹤。本實施例按拖拉機行進速度為2.5km/h?3km/h設定跟蹤油缸的伸縮垂直速度。
[0050]本發(fā)明液壓懸掛棉花打頂機可根據配套動力情況，設計成2垅4行?18垅36行的規(guī)格型號，多垅寬幅作業(yè)選用可折疊桁架的打頂機，本實施例是18垅36行配置。
[0051]本發(fā)明液壓懸掛棉花打頂機采用桁具有去掉部分上角的正直角三角形截面的框架結構，其懸掛桁架的底部水平框架平面便于對垅安裝集禾器。
[0052]本發(fā)明液壓懸掛棉花打頂機的整體桁架高度控制亦可采用整體株頂仿形跟蹤自動控制系統(tǒng)實現自動控制。
[0053]當然本發(fā)明還可以有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發(fā)明做出各種相應的改變和變形，或用于其它植物的打頂作業(yè)，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種液壓懸掛棉花打頂機，其特征在于，包括:懸掛主機架、皮帶輪傳動總成、液壓站、發(fā)電站、中間分體桁架和左右兩端分體桁架、株頂識別跟蹤自動控制系統(tǒng)、打頂執(zhí)行裝置，所述懸掛主機架與拖拉機的液壓懸掛機構連接，所述中間桁架連接在主機架的后端，所述左右分體桁架分別連接在懸掛主機架的左右兩端，所述株頂識別跟蹤系統(tǒng)由光電識別裝置、信息處理裝置和液壓控制機構、液壓四桿跟蹤機構組成，至少一組所述液壓四桿跟蹤機構分布在中間桁架和左右分體桁架上，所述打頂執(zhí)行裝置由直流電動機、傳動箱及連接座、雙刃往復式切割器組成，至少一組所述打頂執(zhí)行裝置分別連接在所述各組液壓四桿跟蹤機構活動豎桿的下端，至少一組所述光電識別裝置分別連接在各組所述打頂執(zhí)行裝置的前方。2.如權利要求1所述的液壓懸掛棉花打頂機，其特征在于，所述懸掛主機架由主橫梁、桁架掛結立柱、附橫梁、左右兩側邊梁、中間平臺和三點懸掛連接架組成，所述主橫梁為方鋼結構，主橫梁上平面中間位置安裝有所述皮帶輪傳動總成，所述三點懸掛連接架固定在主橫梁上，其上掛結點連接架為三角形支架，所述桁架掛結立柱垂直向上連接在主橫梁兩端。3.如權利要求1或2所述的液壓懸掛棉花打頂機，其特征在于，懸掛主機架的所述中間平臺上安裝有所述液壓站和發(fā)電站，液壓站的油栗可以是單栗或多聯(lián)油栗，發(fā)電站可以是直流24伏的單個發(fā)電機或多個發(fā)電機。所述皮帶輪傳動總成是由雙軸承連體支座支承的花鍵傳動軸結構，花鍵傳動軸的一端花鍵與萬向聯(lián)軸器套接，另一端與主動皮帶輪鍵連接，所述主動皮帶輪通過傳動皮帶帶動油栗和發(fā)電機工作。4.如權利要求1所述的液壓懸掛棉花打頂機，其特征在于，所述桁架為具有去掉部分上角的正直角三角形截面的框架結構，桁架的前端由桁架上下前橫梁、桁架左右兩端斜梁構成前斜框架平面，至少一組所述單體斜梁連接在上下前橫梁之間且橫向位置可調，所述底部水平框架平面位置安裝有分體電液控制裝置，中間桁架兩端所述上下縱梁與主機架所述左右邊梁連接，左右側分體桁架端部中間豎直位置設置的折疊鉸鏈座與主橫梁的桁架掛結立柱外側設置的折疊鉸鏈座配套鉸接。5.如權利要求1所述的液壓懸掛棉花打頂機，其特征在于，所述四桿跟蹤機構的固定前桿就是所述單體斜梁，四桿跟蹤機構通過固定前桿連接在所述桁架的上下前橫梁之間，至少一組所述單體四桿跟蹤機構連接在所述單體斜梁的后端并將懸掛桁架的下橫梁套在其平行四邊形框架內。6.如權利要求1所述的液壓懸掛棉花打頂機，其特征在于，所述四桿跟蹤機構的活動后桿下部連接的V型連接體是厚鋼板折成(或鑄鋼件)的大于90°內角的構件，所述V型連接體一段垂直向下通過螺栓與所述打頂執(zhí)行裝置連接，所述V型連接體另一段的外側面與所述四桿跟蹤機構活動后桿的外側面下部重合且通過螺栓連接。7.如權利要求1所述的液壓懸掛棉花打頂機，其特征在于，所述打頂執(zhí)行裝置的電動機是12?36伏250瓦以上的直流電機、所述打頂執(zhí)行裝置的傳動箱的傳動比滿足額定負荷下被動齒輪轉速為1500轉/分以上，所述打頂執(zhí)行裝置的雙刃往復式切割器的曲拐軸設置在被動齒輪上。8.如權利要求1所述的液壓懸掛棉花打頂機，其特征在于，所述打頂執(zhí)行裝置的傳動箱及連接座是一整體鋁合金或其它復合材料的鑄件，連接座分上部垂直連接榫孔和水平連接榫孔，所述上部垂直連接榫孔與V型連接體的一端定位套接，上部垂直連接榫孔與V型連接體的緊固螺栓孔是左右對稱的，水平連接榫孔是一通孔，其與傳感器支桿定位套接并可前后調向安裝。9.如權利要求1所述的液壓懸掛棉花打頂機，其特征在于，所述株頂識別跟蹤自動控制系統(tǒng)由光電識別裝置、信息處理裝置、液壓控制裝置、液壓四桿跟蹤機構、打頂執(zhí)行裝置、液壓站與發(fā)電站組成，所述株頂識別裝置包括光電識別傳感器、傳感器支架，所述信息處理裝置包括信息處理模塊、信息放大模塊，所述液壓控制機構是通過電磁閥控制的液壓集成閥塊，設置在所述打頂工作裝置最前端的所述株頂識別裝置與所述信息處理模塊電連接，所述信息處理模塊與所述信號放大模塊電連接，所述信號放大模塊與液壓集成閥塊的電磁閥電連接，所述液壓集成閥塊的上升、下降油路與所述單體四桿跟蹤機構的液壓油缸的上升、下降油路連通，發(fā)電站為系統(tǒng)信息電路提供直流電源，具有單聯(lián)或多聯(lián)油栗的液壓站分別為至少一組四桿跟蹤機構的跟蹤油缸提供系統(tǒng)壓力。
【文檔編號】A01G3/08GK106069240SQ201610550518
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】祖元丁, 李汶罡, 劉兆國
【申請人】祖元丁