[发明专利]一种双行开沟深度距离自动调节装置及方法

权利要求书

1.一种双行开沟深度距离自动调节装置，其特征在于，包括开沟模块、液压模块和控制模块；

所述开沟模块包括左开沟架、右开沟架、左开沟传动箱、右开沟传动箱、左开沟刀盘、右开沟刀盘、左刀盘驱动轴、右刀盘驱动轴、开沟刀、左横向调节支架、右横向调节支架、左纵向调节支架和右纵向调节支架；所述左开沟传动箱输入端和右开沟传动箱输入端与外部动力输出端相连；所述左开沟传动箱输出端和右开沟传动箱输出端分别与所述左开沟刀盘驱动轴和右开沟刀盘驱动轴相连；所述左开沟刀盘驱动轴和右开沟刀盘驱动轴另一端分别与所述左开沟刀盘和右开沟刀盘相连；所述左横向调节支架和右横向调节支架分别安装在所述左开沟架和右开沟架的外端；

所述液压模块包括左横向液压缸、右横向液压缸、左纵向液压缸、右纵向液压缸和液压阀；所述液压阀进油口与外部液压机构相连，所述液压阀各出油口分别与所述左横向液压缸、右横向液压缸、左纵向液压缸、右纵向液压缸进油口相连，所述左横向液压缸及右横向液压缸活塞杆端分别与所述左横向调节支架及右横向调节支架相连，通过左横向液压缸及右横向液压缸活塞杆端的伸缩调节左右两侧开沟距离；所述左纵向液压缸和右纵向液压缸活塞杆端分别与所述左纵向调节支架和右纵向调节支架相连，通过左纵向液压缸及右纵向液压缸活塞杆端的伸缩调节左右两侧开沟深度；所述左横向液压缸一端与左横向调节支架相连，另一端与所述左开沟架相连，通过左横向液压缸的伸缩调节左侧开沟距离；所述左纵向调节支架与所述左开沟传动箱后上部铰接，所述左纵向液压缸一端与所述左纵向调节支架相连，另一端与所述左开沟传动箱后下部相连，通过左纵向液压缸的伸缩调节左侧开沟深度；所述右横向液压缸一端与右横向调节支架相连，另一端与所述机架中的右开沟架相连，通过右横向液压缸的伸缩调节右侧开沟距离；所述右纵向调节支架与所述右开沟传动箱后上部铰接，所述右纵向液压缸一端与所述右纵向调节支架相连，另一端与所述右开沟传动箱后下部相连，通过右纵向液压缸的伸缩调节右侧开沟深度；

所述控制机构包括左倾角传感器、右倾角传感器、左位移传感器、右位移传感器、单片机、继电器、液压阀和显示器；所述左倾角传感器安装在能绕左开沟传动箱和左纵向调节支架连接点转动的左开沟传动箱上；所述左倾角传感器输入端和输出端分别与所述单片机的第一输入端和输出端相连；所述右倾角传感器安装在能绕右开沟传动箱和右纵向调节支架连接点转动的右开沟传动箱上；所述右倾角传感器输入端和输出端分别与所述单片机的第二输入端和输出端相连；所述左位移传感器安装在所述左横向调节支架内侧，用于实时检测左横向调节支架的移动距离；所述左位移传感器输入端和输出端分别与所述单片机的第三输入端和输出端相连；所述右位移传感器安装在所述右横向调节支架内侧，用于实时检测右横向调节支架的移动距离；所述右位移传感器输入端和输出端分别与所述单片机的第四输入端和输出端相连；所述显示模块的输入端和输出端分别与所述单片机的第五输入端和输出端相连；所述单片机的第六输出端与继电器的输入端相连，继电器的输出端与所述液压阀输入端相连，所述液压阀输出端分别与所述左横向液压缸、右横向液压缸、左纵向液压缸、右纵向液压缸相连，单片机通过继电器控制各个液压缸完成开沟深度和开沟距离的调节。

2.如权利要求1所述的一种双行开沟深度距离自动调节装置，其特征在于，所述左开沟架和右开沟架为可调节伸缩结构。

3.如权利要求1所述的一种双行开沟深度距离自动调节装置，其特征在于，所述左开沟刀盘和右开沟刀盘外缘交错均布安装开沟刀。

4.一种开沟深度及距离的自动调节方法，利用如权利要求1所述的装置实现,其特征在于，步骤如下：

1)开沟作业前，先将开沟刀接触地面，对每个倾角传感器进行校零处理；以刀盘圆心距左升降支点或右升降支点的距离作为旋转轴,设旋转轴长度为L；旋转轴与地面之间的初始夹角为θ₁，左升降支点或右升降支点距水平面距离为H₁；当倾角传感器自校零后转过角度θ时，旋转轴与地面的夹角为θ₂，左升降支点或右升降支点距水平面距离为H₂，开沟深度H＝H₂-H₁，其中H₂＝L×sinθ₂，H₁＝L×sinθ₁，θ₂＝θ+θ₁；根据倾角传感器的精度及使用要求设定H的上、下误差值,得到相对应的开沟深度范围H′，并将其作为预设开沟深度范围；

设开沟刀盘圆心距机架左右中线的垂直距离为c，位移传感器检测左横向调节支架或右横向调节支架水平移动距离为d，则D＝c+d，根据位移传感器及使用要求设定D的上、下误差值,得到相对应的开沟距离范围D′，并将其作为预设开沟距离范围；

2)开沟作业时，单片机实时接收开沟深度H，若H不在预设开沟深度范围H′内，单片机通过电磁阀控制各个液压缸推杆的伸缩改变开沟深度；若H在预设开沟深度值H′内，开沟深度不变；

3)开沟作业时，根据果树行距及施肥位置，调节左横向液压缸、右横向液压缸，使之在伸长或收缩，以便在正确的施肥位置施肥；单片机实时接收开沟距离D，若D不在预设开沟距离范围D′内，单片机先通过电磁阀控制液压缸推杆的伸缩使开沟深度变为0，后控制液压缸推杆的伸缩，使开沟距离改变至合适的范围；若D在预设开沟距离值D′内，开沟距离不变。