一種能自動避讓地面障礙物的松、培土作業頭及作業方法技術

本發明專利技術公開了一種能自動避讓地面障礙物的松、培土作業頭及作業方法，松、培土作業頭包括連接臂、鉸接在連接臂上的作業頭基座和帶有扭簧的避讓桿，在作業頭基座上固接有松土機構、培土機構和驅動馬達，在連接臂上還固接有行程換向閥，在連接臂和作業頭基座之間還設置有避障液壓缸，行程換向閥與避障液壓缸連接，在避讓桿上設置有驅動導桿；通過避讓桿與地面障礙物相接觸使得避讓桿轉動同時扭簧被扭轉以及避讓桿與地面障礙物分離后通過扭簧讓避讓桿反向轉動，從而使得避讓桿上的驅動導桿來控制行程換向閥的動作，從而控制避障液壓缸動作帶動松土機構和培土機構以作業頭基座與連接臂之間的鉸接點為圓心轉動，從而實現了避讓作業以及正常作業。

【技術實現步驟摘要】
一種能自動避讓地面障礙物的松、培土作業頭及作業方法
本專利技術涉及一種松、培土作業頭及作業方法，尤其涉及一種既能在無地面障礙物時正常作業又能在遇到地面障礙物時自動避讓地面障礙物的松、培土作業頭及作業方法。
技術介紹
在利用松、培土設備進行作業時，通常是采取直線式的行進方式。在行進的過程中，松、培土設備的刀片經常會遇到地面上的一些硬質障礙物，現有的松、培土設備是無法自動避讓這些地面障礙物的，當松、培土設備的刀片與地面障礙物相碰撞后，地面障礙物會使得松、培土設備刀片的轉動受到阻礙甚至是逼停松、培土設備刀片的轉動，影響了正常的松、培土作業；當地面障礙物阻礙松、培土設備刀片的轉動甚至是逼停松、培土設備刀片的轉動后，需要先中斷正常的松、培土工作，待人工控制松、培土設備繞過地面障礙物后，再繼續進行松、培土作業。但是這樣操作，就會打斷松、培土作業的連續性，增加了松、培土作業的時間，降低了松、培土作業的效率。公開號為CN103202116A，公開日為2013年7月17日的中國專利技術專利公開了一種松土機，其特征在于它包含機架、手把、剎車、開關、工具盒、電機、上擋板、前輪、前擋板和刀爪；兩個手把設置在機架上，剎車和開關分別設置在兩個手把上，工具盒設置在兩個手把之間，電機設置在機架上，擋板設置在機架的下部，刀爪設置在擋板的下部，前輪設置在機架的前部，前輪的后側設置有前擋板。公開號為CN103510562A，公開日為2014年1月15日的中國專利技術專利公開了一種大型推土機松土器，包括托架，托架上設有與之轉動連接的連桿，連桿與橫梁相連，橫梁與支角固定連接，支角的下端設有齒尖，所述的托架上還設有與之分別轉動連接的傾斜液壓缸和提升液壓缸，該傾斜液壓缸和提升液壓缸均與橫梁固定連接。公開號為CN104412739A，公開日為2015年3月18日的中國專利技術專利公開了一種新型耕作松土機，包括機架、設于機架上的柴油機、設于柴油機上的主動帶輪，設于機架上的傳動箱，其中傳動箱由主箱體和與主箱體相連前置箱體組成，主箱體上部設有從動帶輪，驅動輪安裝固定于前置箱體的前部，作業刀輥安裝固定于主箱體的下部，機架上設有向后伸展的扶手，在主箱體內由上而下依次設有主動齒輪、變速齒輪、從動齒輪。公告號為CN203840712U，公告日為2014年9月24日的中國技術專利公開了一種新型松土機的松土機構，包括：主梁；凸輪，其與松土機的電動機轉軸相連接；振動刀夾具，其與主梁轉動連接；振動刀，其與振動刀夾具相固接；刀頭套，其套裝于振動刀頂部并與振動刀相固接；振動架，其具有三個突出的端部，其中一個端部上轉動連接有滾面與凸輪的滾面相接觸的滾輪，一個端部與主梁轉動連接形成振動架的支點，最后一個端部與刀頭套轉動連接；固定刀夾具，其與主梁相固接；固定刀，其與固定刀夾具相固接；塑孔器，其固接于固定刀刀背上且其軸線方向與固定刀的刀刃方向一致；及使滾輪始終壓緊于凸輪上的彈簧。上述專利文獻中的松土設備均無法自動避讓地面障礙物。綜上，如何設計一種松、培土設備及作業方法，使其既能在無地面障礙物時正常作業又能在遇到地面障礙物時，自動避讓地面障礙物，保證松、培土作業的連續性，節省松、培土作業的時間，提高松、培土作業的效率是急需解決的技術問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的缺陷，提供一種能自動避讓地面障礙物的松、培土作業頭及作業方法，其既能在無地面障礙物時正常作業又能在遇到地面障礙物時，自動避讓地面障礙物，保證了松、培土作業的連續性，節省了松、培土作業的時間，提高了松、培土作業的效率。為解決上述技術問題，本專利技術所采取的技術方案為：一種能自動避讓地面障礙物的松、培土作業頭，包括設置在車體底盤上的連接臂、鉸接在連接臂上的作業頭基座和鉸接在連接臂上的帶有扭簧的避讓桿，在所述作業頭基座上固接有松土機構、培土機構和驅動馬達，驅動馬達用于給松土機構和培土機構提供轉動動力，在所述連接臂上還固接有行程換向閥，在所述連接臂和作業頭基座之間還設置有避障液壓缸，在避障液壓缸的活塞桿帶動下，作業頭基座能以其與連接臂的鉸接點為圓心在水平方向上來、回轉動，行程換向閥的控制油口與避障液壓缸的油口連接，在避讓桿上還設置有驅動導桿；避讓桿位于松土機構、培土機構和行程換向閥的前方位置從而使得當遇到地面障礙物時，避讓桿能先于松土機構、培土機構和行程換向閥與地面障礙物相接觸；通過避讓桿與地面障礙物相接觸使得避讓桿轉動同時扭簧被扭轉以及避讓桿與地面障礙物分離后在扭簧的回復力作用下避讓桿反向轉動，從而使得避讓桿上的驅動導桿能壓緊行程換向閥的滾輪或松開對行程換向閥的滾輪的壓緊來控制行程換向閥的動作，通過行程換向閥的動作控制避障液壓缸動作，通過避障液壓缸動作帶動作業頭基座上的松土機構和培土機構以作業頭基座與連接臂之間的鉸接點為圓心轉動，從而實現了松土機構和培土機構在遇到地面障礙物時能自動避讓地面障礙物的避讓作業以及松土機構和培土機構的正常作業。優選的，所述連接臂包括設置在車體底盤上的支撐臂和與所述支撐臂鉸接的直臂，在所述支撐臂和直臂之間還設置有收折液壓缸，在收折液壓缸的活塞桿帶動下，直臂能以其與支撐臂之間的鉸接點為圓心上、下來回轉動；作業頭基座和帶有扭簧的避讓桿均鉸接在直臂上，行程換向閥也固接在直臂上。優選的，在直臂上設置有避讓桿鉸接座，避讓桿的一端鉸接在避讓桿鉸接座上，扭簧設置在避讓桿的一端與避讓桿鉸接座之間；驅動導桿設置在避讓桿上且靠近避讓桿與避讓桿鉸接座的鉸接點處，在直臂上還設置有導向座，驅動導桿的一端設置在避讓桿上，其另外一端穿過導向座與行程換向閥的滾輪相接觸。優選的，與行程換向閥的滾輪相接觸的驅動導桿另外一端設置為斜面，通過驅動導桿另外一端的斜面與行程換向閥的滾輪相接觸。優選的，所述避讓桿的一端為直管，其另外一端為斜管。優選的，在所述避讓桿的一端上還套接有套筒，在所述套筒上固接有套筒連接桿；通過將套筒連接桿插入與避讓桿鉸接座中且將套筒連接桿與避讓桿鉸接座鉸接，從而將避讓桿的一端鉸接在避讓桿鉸接座上；所述扭簧設置在避讓桿鉸接座與套筒之間。優選的，在所述驅動馬達的輸出軸上設置有鏈輪一和鏈輪二，在松土機構的動力輸入軸上和培土機構的動力輸入軸上均設置有動力輸入鏈輪，將鏈輪一和松土機構動力輸入軸上的動力輸入鏈輪通過鏈條一傳動連接以及將鏈輪二和培土機構動力輸入軸上的動力輸入鏈輪通過鏈條二傳動連接，從而使得驅動馬達能同時給松土機構和培土機構提供轉動動力。本專利技術還公開一種作業方法，所述作業方法包括正常作業和遇到地面障礙物時的避讓作業，所述作業方法是在松、培土作業頭中將作業頭基座鉸接在車體底盤上的連接臂上，將松土機構和培土機構固接在作業頭基座上，使得松土機構和培土機構能以作業頭基座與連接臂的鉸接點為圓心在水平方向上來、回轉動，在連接臂上且位于松土機構和培土機構的前方位置還鉸接有帶有扭簧的避讓桿，從而使得當遇到地面障礙物時，避讓桿能先于松土機構和培土機構與地面障礙物相接觸；通過避讓桿與地面障礙物相接觸使得避讓桿轉動同時扭簧被扭轉以及避讓桿與地面障礙物分離后在扭簧的回復力作用下避讓桿反向轉動來控制松土機構和培土機構的水平轉動狀態，從而對土壤進行正常作業和遇到地下障礙物時的避讓作業的。優選的，所述松、培土作業頭還包括用于本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種能自動避讓地面障礙物的松、培土作業頭，其特征在于：包括設置在車體底盤上的連接臂、鉸接在連接臂上的作業頭基座和鉸接在連接臂上的帶有扭簧的避讓桿，在所述作業頭基座上固接有松土機構、培土機構和驅動馬達，驅動馬達用于給松土機構和培土機構提供轉動動力，在所述連接臂上還固接有行程換向閥，在所述連接臂和作業頭基座之間還設置有避障液壓缸，在避障液壓缸的活塞桿帶動下，作業頭基座能以其與連接臂的鉸接點為圓心在水平方向上來、回轉動，行程換向閥的控制油口與避障液壓缸的油口連接，在避讓桿上還設置有驅動導桿；避讓桿位于松土機構、培土機構和行程換向閥的前方位置從而使得當遇到地面障礙物時，避讓桿能先于松土機構、培土機構和行程換向閥與地面障礙物相接觸；通過避讓桿與地面障礙物相接觸使得避讓桿轉動同時扭簧被扭轉以及避讓桿與地面障礙物分離后在扭簧的回復力作用下避讓桿反向轉動，從而使得避讓桿上的驅動導桿能壓緊行程換向閥的滾輪或松開對行程換向閥的滾輪的壓緊來控制行程換向閥的動作，通過行程換向閥的動作控制避障液壓缸動作，通過避障液壓缸動作帶動作業頭基座上的松土機構和培土機構以作業頭基座與連接臂之間的鉸接點為圓心轉動，從而實現了松土機構和培土機構在遇到地面障礙物時能自動避讓地面障礙物的避讓作業以及松土機構和培土機構的正常作業。...

【技術特征摘要】
1.一種能自動避讓地面障礙物的松、培土作業頭，其特征在于：包括設置在車體底盤上的連接臂、鉸接在連接臂上的作業頭基座和鉸接在連接臂上的帶有扭簧的避讓桿，在所述作業頭基座上固接有松土機構、培土機構和驅動馬達，驅動馬達用于給松土機構和培土機構提供轉動動力，在所述連接臂上還固接有行程換向閥，在所述連接臂和作業頭基座之間還設置有避障液壓缸，在避障液壓缸的活塞桿帶動下，作業頭基座能以其與連接臂的鉸接點為圓心在水平方向上來、回轉動，行程換向閥的控制油口與避障液壓缸的油口連接，在避讓桿上還設置有驅動導桿；避讓桿位于松土機構、培土機構和行程換向閥的前方位置從而使得當遇到地面障礙物時，避讓桿能先于松土機構、培土機構和行程換向閥與地面障礙物相接觸；通過避讓桿與地面障礙物相接觸使得避讓桿轉動同時扭簧被扭轉以及避讓桿與地面障礙物分離后在扭簧的回復力作用下避讓桿反向轉動，從而使得避讓桿上的驅動導桿能壓緊行程換向閥的滾輪或松開對行程換向閥的滾輪的壓緊來控制行程換向閥的動作，通過行程換向閥的動作控制避障液壓缸動作，通過避障液壓缸動作帶動作業頭基座上的松土機構和培土機構以作業頭基座與連接臂之間的鉸接點為圓心轉動，從而實現了松土機構和培土機構在遇到地面障礙物時能自動避讓地面障礙物的避讓作業以及松土機構和培土機構的正常作業。2.根據權利要求1所述的松、培土作業頭，其特征在于：所述連接臂包括設置在車體底盤上的支撐臂和與所述支撐臂鉸接的直臂，在所述支撐臂和直臂之間還設置有收折液壓缸，在收折液壓缸的活塞桿帶動下，直臂能以其與支撐臂之間的鉸接點為圓心上、下來回轉動；作業頭基座和帶有扭簧的避讓桿均鉸接在直臂上，行程換向閥也固接在直臂上。3.根據權利要求2所述的松、培土作業頭，其特征在于：在直臂上設置有避讓桿鉸接座，避讓桿的一端鉸接在避讓桿鉸接座上，扭簧設置在避讓桿的一端與避讓桿鉸接座之間；驅動導桿設置在避讓桿上且靠近避讓桿與避讓桿鉸接座的鉸接點處，在直臂上還設置有導向座，驅動導桿的一端設置在避讓桿上，其另外一端穿過導向座與行程換向閥的滾輪相接觸。4.根據權利要求3所述的松、培土作業頭，其特征在于：與行程換向閥的滾輪相接觸的驅動導桿另外一端設置為斜面，通過驅動導桿另外一端的斜面與行程換向閥的滾輪相接觸。5.根據權利要求3所述的松、培土作業頭，其特征在于：所述避讓桿的一端為直管，其另外一端為斜管。6.根據權利要求3所述的松、培土作業頭，其特征在于：在所述避讓桿的一端上還套接有套筒，在所述套筒上固接有套筒連接桿；通過將套筒連接桿插入與避讓桿鉸接座中且將套筒連接桿與避讓桿鉸接座鉸接，從而將避讓桿的一端鉸接在避讓桿鉸接座上；所述扭簧設置在避讓桿鉸接座與套筒之間。7.根據權利要求1至6中任意一項權利要求所述的松、培土作業頭，其特征在于：在所述驅動馬達的輸出軸上設置有鏈輪一和鏈輪二，在松土機構的動力輸入軸上和培土機構的動力輸入軸上均設置有動力輸入鏈輪，將鏈輪一和松土機構動力輸入軸上的動力輸入鏈輪通過鏈條一傳動連接以及將鏈輪二和培土機構動力輸入軸上...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李立君，高自成，陽涵疆，祝強，李翔宇，
申請(專利權)人：中南林業科技大學，
類型：發明
國別省市：湖南;43