[发明专利]一种无奇异两油缸液压双向翻转犁

说明书

本发明涉及一种无奇异两油缸液压双向翻转犁，包括悬挂架、液压油缸、旋转犁架、限深轮以及呈180°的两组犁体，旋转犁架安装在悬挂架上，旋转犁架与悬挂架之间设置有液压油缸；悬挂架包括下悬挂梁、上悬挂梁；在下悬挂梁的中点位置装有旋转轴；在旋转犁架侧所述的上悬挂架对称设有两个不在同一水平面上液压油缸安装座；旋转犁架包括旋转轴套、旋转轴；在旋转轴套的两侧水平焊接翻转梁和平衡梁；翻转梁的安装孔内安装有协调驱动组件，旋转犁架和协调驱动组件具有相同的角位移运动规律；协调驱动组件包括中心轴、两个驱动臂，两个驱动臂呈180°布置；液压油缸设有两个，两个液压油缸分别连接液压油缸安装座和协调驱动组件的两个驱动臂。本发明从根本上消除了传统双向犁在翻转过程中存在的奇异性问题。

技术领域

本发明属于农业机械设备技术领域，具体涉及一种机械耕地用无奇异两油缸液压双向翻转犁。

背景技术

双向翻转犁是一种对土地进行耕翻作业的农业用机械设备，其可以将肥力低的上层土壤翻到下层，将下层较好的土壤翻到上层并将残茬、杂草以及肥料、害虫等翻埋到土中，还可以使土质疏松，从而使土壤中能够保留适当的空气和水分，以利于农作物的生长，并且通过其犁架上装有的两组犁体翻转交替工作，减少拖拉机空行程，提高耕翻效率。

随着农业机械的迅速发展，双向翻转犁得到了更加广泛的应用。传统的双向翻转犁主要采用往复式单液压油缸驱动曲柄摇块机构以实现犁的翻转运动，具体操作是先操纵主油缸手柄将犁提升到最高位置，再操纵换向手柄和分配器手柄使犁架翻转，当犁架接近垂直位置时，将分配器手柄搬至浮动位置，犁架靠惯性继续翻转，转过一定角度后，再将分配器手柄快速搬至提升位置，使犁架翻转到工作位置，最后操纵主油缸手柄使犁架下落。该过程在实际工作中存在翻转操作复杂，操作时间长，翻转可靠性差、工作位置不稳定、有越中角速度要求、液压油缸工作过程中存在死点，容易造成液压油缸推杆变形等问题，而造成上述问题的根本原因是曲柄摇块机构在翻转过程中存在奇异。

奇异性是机构的一种本质属性。机构发生奇异时，速度雅可比矩阵为奇异矩阵，机构将获得多余的不可控自由度或者发生机构刚化导致自由度减少，此时机构的精度、刚度、驱动性能、运动稳定性和可操作度等指标都会显著降低。因此，在实际工作过程中如何越过或避免奇异位置是机构设计时必须要解决的问题。王建，高峰，吴成武等发表的一篇关于“双向犁翻转机构的分析与优化[J].农业机械学报，2005，36(5):36-40.”等以1LF-435A型翻转式双向犁为例，建立了立式油缸翻转机构的数学模型，给出了犁架依靠惯性越过死点(奇异位置)的角速度条件，即犁架必须在预定翻转时间内达到或超过该临界角速度值才能完成翻转，该限定条件使得机构在翻转过程中产生较大的惯性力，会直接影响机构的驱动性能和运动稳定性。此外，机构虽然能在惯性作用下越过奇异位置，但在奇异位置附近，机构的逆动力学方程因存在多解而导致机构失控，可操作性和刚度较差。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种从根本上消除了传统双向犁在翻转过程中存在的奇异性问题的无奇异两油缸液压双向翻转犁。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：