一种丘陵山区拖拉机的液压传动系统技术方案

本发明专利技术涉及一种丘陵山区拖拉机的液压传动系统，发动机与分动箱连接，分动箱将动力一份为三：一路动力分配给行走驱动系统的双向变量柱塞泵，第二路分配给坡道自适应系统的恒压变量泵，第三路经增速机构分配给多模式转向系统的齿轮泵；行走驱动系统使用单泵四马达的配置方式；多模式转向系统实现前轮转向、后轮转向、四轮同心转向和四轮蟹形转向四种模式的切换；坡道自适应系统可以实现拖拉机在上下坡过程中将车架调整为水平；升降仿形系统确保工作部件自动保持与地面相同的间距，同时也作为工作部件的主动升降动力部件；水平仿形系统可以使工作部件按照地形的起伏变化调整；智能播种系统可以适应不同行驶速度和不同作物的播种要求，播种一致性高。

【技术实现步骤摘要】
一种丘陵山区拖拉机的液压传动系统
本专利技术涉及一种液压传动系统，具体来说，是一种丘陵山区拖拉机液压传动系统。
技术介绍
丘陵山区面积约占我国国土面积的1/3以上，据统计，丘陵山区粮食产量占全国的55％，油料产量约占49％，丘陵山区农业经济的发展潜力巨大，在我国国民经济发展中占有十分重要的地位。但由于其地面起伏大、田块小、不规则、坡陡弯多，常规的拖拉机在丘陵山区作业时存在通过性差、转弯掉头困难、作业质量差等问题，这已然成为丘陵山区农业机械发展的瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种丘陵山区拖拉机的液压传动系统，整体采用液压系统，具备无级变速能力和较大的调速范围，减轻整机质量，提高地隙和通过性；提高转向灵活性；提升坡道驾驶的舒适性和安全性；自动保证工作部件与地面的水平；附带智能播种的动力接口，马达转速按照使用者的要求设置，可以适应不同行驶速度和不同作物的播种要求，提升播种一致性；提升整体系统动力设置的合理性与经济性。本专利技术采取以下技术方案：一种丘陵山区拖拉机的液压传动系统，包括发动机，分动箱2，行走驱动系统，多模式转向系统，升降、水平仿形系统，智能播种系统，坡道自适应系统；发动机与分动箱2连接，分动箱2将动力一份为三：一路动力分配给行走驱动系统的双向变量柱塞泵4，第二路分配给坡道自适应系统的恒压变量泵35，第三路经增速机构3分配给多模式转向系统的齿轮泵16；所述行走驱动系统的双向变量柱塞泵4具有改变油液方向和自身排量的双重作用，行走驱动系统的控制元件为同步马达5和三个两位两通电磁阀6，所述的同步马达5连接在双向变量柱塞泵4的一端，同步马达5由4个排量相同的马达刚性连接在一起，其作用是在合适的时间将柱塞泵的输出流量按照相同比例一分为四，所述的三个两位两通电磁换向阀6在不得电时始终连通；行走驱动系统的执行元件为四个轮边驱动马达，分别安装在同步马达5的四个出油口，所述轮边驱动马达为两档变量马达，大排量适用于拖拉机田间低速作业状态，小排量适用于拖拉机道路高速转场状态；所述多模式转向系统的动力元件为所述齿轮泵16，齿轮泵16的出油口并联连接安全阀15和优先阀17，优先阀的CF油口连接转向机18，所述的转向机的计量马达与拖拉机方向盘连接，转向机的L和R油口各自连接一个三位四通电磁换向阀，三位四通电磁换向阀一20连接前轮转向油缸22，三位四通电磁换向阀二21连接后轮转向油缸23；所述坡道自适应系统的动力元件为恒压变量泵35，恒压变量泵35的出油口并联连接安全阀36、分流阀一37和分流阀二38，所述的安全阀36的出油口连接冷却器33，所述的分流阀一37和分流阀二38按照1:1的比例将液压油一分为二；分流阀一37的出油口并联连接定差减压阀一39和定差减压阀二40，定差减压阀一39和定差减压阀二40确保各自对应的三位四通比例换向阀两端压力不变，各三位四通比例换向阀出油口安装有液控单向阀，液控单向阀一47出油口连接左前车架液压缸51，液控单向阀二48和右前车架液压缸52；分流阀二38的出油口并联连接定差减压阀三41和定差减压阀四42，两者分别用于确保各自对应的三位四通比例换向阀两端压力差不变，三位四通比例换向阀三的出油口安装有液控单向阀三49，三位四通比例换向阀四46的出油口安装有液控单向阀四50，液控单向阀三、四出油口分别连接左后车架液压缸53和右后车架液压缸54，各三位四通比例换向阀43、44、45、46均为M型中位机能；所述的升降、水平仿形系统的动力元件为齿轮泵16，优先阀的CF油口连接转向机18，所述的转向机的计量马达与拖拉机方向盘连接，转向机的L和R油口各自连接一个三位四通电磁换向阀，三位四通电磁换向阀一20连接前轮转向油缸22，三位四通电磁换向阀二21连接后轮转向油缸23；优先阀17的EF油口并联连接三位四通电磁换向阀三、四24、25和精过滤器30，所述的三位四通电磁换向阀三24为M型中位机能，其出油口连接液控单向阀五26，液控单向阀五26出油口连接升降仿形液压缸29，所述的升降仿形液压缸29通过自动控制确保拖拉机行走过程中，工作部件始终距离地面同样的间距，同时也作为工作部件主动升降的动力机构；所述的三位四通电磁换向阀四25为M型中位机能，其出油口连接液控单向阀组27，液控单向阀组27的出油口连接水平仿形液压缸28，所述水平仿形液压缸28通过自动控制确保拖拉机行走过程中，工作部件始终与地面保持平行状态；所述的智能播种系统的动力元件为齿轮泵16，该系统液压油经优先阀17的EF油口到精过滤器30，精过滤器30出油口连接比例调速阀31，比例调速阀31出油口连接播种驱动马达32。进一步的，所述柴油发动机的额定转速为2000-2500r/min，所述分动箱2不具有变速作用；所述增速结构的传动比为1.75。进一步的，所述的双向变量柱塞泵4为径向柱塞泵。进一步的，行走驱动系统还包括补油回路和冷却回路，前者用于补充系统油液的泄露，后者用于液压油的冷却。进一步的，所述的齿轮泵为外啮合高速齿轮泵，其额定转速不低于4000r/min，齿轮泵的吸油口安装有粗过滤器，过滤精度为100um。进一步的，所述的前轮、后轮转向油缸为双活塞杆液压缸，两活塞杆杆径相同。进一步的，所述的水平仿形液压缸为双活塞杆液压缸，两个活塞杆杆径相同。进一步的，所述的精过滤器30过滤精度为1um，其出油口连接比例调速阀31，比例调速阀31出油口连接播种驱动马达，所述的播种驱动马达为定量马达，其排量根据排种器的负载大小选择。进一步的，所述发动机为柴油发动机1。本专利技术的有益效果在于：1)行走驱动系统使用单泵四马达的配置方式，与传统的机械底盘相比，布局灵活，整机质量大大减轻，地隙大，通过性好。同时，发动机、变量泵和马达均有无极变速能力，提高了变速范围和传动系统的高效区间。2)多模式转向系统可以实现前轮转向、后轮转向、四轮同心转向和四轮蟹形转向四种模式的切换，可根据实际工况选择切换，提高了转向灵活性，减小了转弯半径。3)坡道自适应系统可以实现拖拉机在上下坡过程中将车架调整为水平，提高了驾驶舒适度和行驶安全性，采用恒压变量泵作用动力源，响应快，且具有较好的节能效果。4)升降、水平仿形系统为拖拉机挂接的工作部件提供动力接口，升降仿形系统可以使工作部件按照要求上下浮动，确保工作部件自动保持与地面相同的间距，同时也作为工作部件的主动升降的动力部件；水平仿形系统可以使工作部件按照地形的起伏变化调整，保证工作部件与地面水平。5)智能播种系统可为播种部件提供动力接口，马达转速按照使用者的要求设置，可以适应不同行驶速度和不同作物的播种要求，播种一致性高，具有较高的智能化水平。6)整个系统的智能化、自动化程度较高，仅采用一个柴油发动机作为动力源，设计合理而巧妙。附图说明图1是本专利技术丘陵山区拖拉机的液压传动系统的结构示意图。1柴油发动机，2分动箱，3增速机构，4双向变量柱塞泵，5同步马达，6两位两通电磁换向阀，9左前轮驱动马达，10右前轮驱动马达，11，左后轮驱动马达，12右后轮驱动马达，13油箱，14粗过滤器，15安全阀一，36安全阀二，16齿轮泵，17优先阀，18转向机，19方向盘，20212425三位四通电磁换向阀一、二、三、四，22前轮转向油缸，23后轮转向油缸，2647本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丘陵山区拖拉机的液压传动系统，其特征在于：包括发动机，分动箱(2)，行走驱动系统，多模式转向系统，升降、水平仿形系统，智能播种系统，坡道自适应系统；发动机与分动箱(2)连接，分动箱(2)将动力一份为三：一路动力分配给行走驱动系统的双向变量柱塞泵(4)，第二路分配给坡道自适应系统的恒压变量泵(35)，第三路经增速机构(3)分配给多模式转向系统的齿轮泵(16)；所述行走驱动系统的双向变量柱塞泵(4)具有改变油液方向和自身排量的双重作用，行走驱动系统的控制元件为同步马达(5)和三个两位两通电磁阀(6)，所述的同步马达(5)连接在双向变量柱塞泵(4)的一端，同步马达(5)由4个排量相同的马达刚性连接在一起，其作用是在根据系统需求将柱塞泵的输出流量按照相同比例一分为四，所述的三个两位两通电磁换向阀(6)在不得电时始终连通；行走驱动系统的执行元件为四个轮边驱动马达，分别安装在同步马达(5)的四个出油口，所述轮边驱动马达为两档变量马达，大排量适用于拖拉机田间低速作业状态，小排量适用于拖拉机道路高速转场状态；所述多模式转向系统的动力元件为所述齿轮泵(16)，齿轮泵(16)的出油口并联连接安全阀(15)和优先阀(17)，优先阀的CF油口连接转向机(18)，所述的转向机的计量马达与拖拉机方向盘连接，转向机的L和R油口各自连接一个三位四通电磁换向阀，三位四通电磁换向阀一(20)连接前轮转向油缸(22)，三位四通电磁换向阀二(21)连接后轮转向油缸(23)；所述坡道自适应系统的动力元件为恒压变量泵(35)，恒压变量泵(35)的出油口并联连接安全阀(36)、分流阀一(37)和分流阀二(38)，所述的安全阀(36)的出油口连接冷却器(33)，所述的分流阀一(37)和分流阀二(38)按照1:1的比例将液压油一分为二；分流阀一(37)的出油口并联连接定差减压阀一(39)和定差减压阀二(40)，定差减压阀一(39)和定差减压阀二(40)确保各自对应的三位四通比例换向阀两端压力不变，各三位四通比例换向阀出油口安装有液控单向阀，液控单向阀一(47)出油口连接左前车架液压缸(51)，液控单向阀二(48)和右前车架液压缸(52)；分流阀二(38)的出油口并联连接定差减压阀三(41)和定差减压阀四(42)，两者分别用于确保各自对应的三位四通比例换向阀两端压力差不变，三位四通比例换向阀三的出油口安装有液控单向阀三(49)，三位四通比例换向阀四(46)的出油口安装有液控单向阀四(50)，液控单向阀三、四出油口分别连接左后车架液压缸(53)和右后车架液压缸(54)，各三位四通比例换向阀(43、44、45、46)均为M型中位机能；所述的升降、水平仿形系统的动力元件为齿轮泵(16)，优先阀(17)的EF油口并联连接三位四通电磁换向阀三、四(24、25)和精过滤器(30)，所述的三位四通电磁换向阀三(24)为M型中位机能，其出油口连接液控单向阀五(26)，液控单向阀五(26)出油口连接升降仿形液压缸(29)，所述的升降仿形液压缸(29)通过自动控制确保拖拉机行走过程中，工作部件始终距离地面同样的间距，同时也作为工作部件主动升降的动力机构；所述的三位四通电磁换向阀四(25)为M型中位机能，其出油口连接液控单向阀组(27)，液控单向阀组(27)的出油口连接水平仿形液压缸(28)，所述水平仿形液压缸(28)通过自动控制确保拖拉机行走过程中，工作部件始终与地面保持平行状态；所述的智能播种系统的动力元件为齿轮泵(16)，该系统液压油经优先阀(17)的EF油口到精过滤器(30)，精过滤器(30)出油口连接比例调速阀(31)，比例调速阀(31)出油口连接播种驱动马达(32)。...

【技术特征摘要】
1.一种丘陵山区拖拉机的液压传动系统，其特征在于：包括发动机，分动箱(2)，行走驱动系统，多模式转向系统，升降、水平仿形系统，智能播种系统，坡道自适应系统；发动机与分动箱(2)连接，分动箱(2)将动力一份为三：一路动力分配给行走驱动系统的双向变量柱塞泵(4)，第二路分配给坡道自适应系统的恒压变量泵(35)，第三路经增速机构(3)分配给多模式转向系统的齿轮泵(16)；所述行走驱动系统的双向变量柱塞泵(4)具有改变油液方向和自身排量的双重作用，行走驱动系统的控制元件为同步马达(5)和三个两位两通电磁阀(6)，所述的同步马达(5)连接在双向变量柱塞泵(4)的一端，同步马达(5)由4个排量相同的马达刚性连接在一起，其作用是在根据系统需求将柱塞泵的输出流量按照相同比例一分为四，所述的三个两位两通电磁换向阀(6)在不得电时始终连通；行走驱动系统的执行元件为四个轮边驱动马达，分别安装在同步马达(5)的四个出油口，所述轮边驱动马达为两档变量马达，大排量适用于拖拉机田间低速作业状态，小排量适用于拖拉机道路高速转场状态；所述多模式转向系统的动力元件为所述齿轮泵(16)，齿轮泵(16)的出油口并联连接安全阀(15)和优先阀(17)，优先阀的CF油口连接转向机(18)，所述的转向机的计量马达与拖拉机方向盘连接，转向机的L和R油口各自连接一个三位四通电磁换向阀，三位四通电磁换向阀一(20)连接前轮转向油缸(22)，三位四通电磁换向阀二(21)连接后轮转向油缸(23)；所述坡道自适应系统的动力元件为恒压变量泵(35)，恒压变量泵(35)的出油口并联连接安全阀(36)、分流阀一(37)和分流阀二(38)，所述的安全阀(36)的出油口连接冷却器(33)，所述的分流阀一(37)和分流阀二(38)按照1:1的比例将液压油一分为二；分流阀一(37)的出油口并联连接定差减压阀一(39)和定差减压阀二(40)，定差减压阀一(39)和定差减压阀二(40)确保各自对应的三位四通比例换向阀两端压力不变，各三位四通比例换向阀出油口安装有液控单向阀，液控单向阀一(47)出油口连接左前车架液压缸(51)，液控单向阀二(48)和右前车架液压缸(52)；分流阀二(38)的出油口并联连接定差减压阀三(41)和定差减压阀四(42)，两者分别用于确保各自对应的三位四通比例换向阀两端压力差不变，三位四通比例换向阀三的出油口安装有液控单向阀三(49)，三位四通比例换向阀四(46)的出油口安装有液控单向阀四(50)，液控单向阀三、四出油口分别连接左后车架液压缸(53)...

【专利技术属性】
技术研发人员：扈凯，张文毅，纪要，李坤，严伟，祁兵，余山山，
申请(专利权)人：农业部南京农业机械化研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32