[发明专利]一种悬挂式割草机避障轨迹与切割倾角控制装置和方法

说明书

本发明属于牧草收割机械领域，特别涉及一种悬挂式割草机避障轨迹与切割倾角控制装置和方法。所述装置包括提升液压缸、第一铰点、旋转臂、旋转臂上挂耳连接轴、后置液压缸、液压油表、后置液压缸左侧挂耳、支撑梁、液压油管、齿轮箱、二位二通电磁换向阀、倾斜销轴、接地滑板、切割器、第二铰点、提升臂、三位四通阀和蓄能器；悬挂式割草机的支撑梁与旋转臂之间的倾斜销轴、旋转臂、提升臂和切割器等工作部件整体前倾一定角度，前倾角度和倾斜销轴的倾斜角度大致相同，使切割器在工作状态具有15°左右的切割倾角，使得割刀距离牧草根部更近，减少牧草收割损失。

技术领域

本发明涉及一种悬挂式割草机避障轨迹与切割倾角控制装置和方法，属于牧草收割机械领域。

背景技术

与农田的种植环境相比，人工草场和天然草地的牧草经常种在地面起伏大、多石块的山区丘陵地区，这些石块或灌溉喷管头等障碍物在牧草遮挡下难以识别。割草机在碰撞到障碍物后，由于割草机切割器的接地性，会推着石块往前走，对刀片产生持续的伤害，还会因为阻力过大造成齿轮或一些连接件的损坏。因此，割草机遇到障碍物采取自动避障动作时，切割器必须立即向后避让，向上提升一定的高度以越过障碍物，且避让轨迹应当是向后上方的弧线，避免切割器再次与障碍物接触碰撞。

目前果园、园林中用的割草机大多研究自动避障功能，这种割草机往往不带压扁辊，切割器的幅宽小(大多是1个刀盘)，重量小(不到100kg)，避障时传感器发出信号，电机驱动执行避障动作。而草地上的悬挂式牧草割草机的切割器可达到6～8个刀盘，重量800多kg，且农艺要求，切割器始终接触地面割草作业，因为重量大，一般电机都没有足够大的力来驱动切割器以执行避障动作。故与电子控制自动避障不同，这种大幅宽的割草机只能在障碍物的阻碍作用下，被动的按一定轨迹执行避障动作，避免割草机受损，以提高牧草割草机对复杂地形的适应性，本专利就是在此种条件下进行的研究。

另外，切割器在割草时应当保持一定的切割倾角，且方向必须向前倾斜，切割倾角的一个作用是可以使刀片贴近地面，降低牧草收获时的割茬高度，减少收获损失；另一个作用是相对于无角度的水平切割，具有切割倾角更有利于降低切割功耗，切割后割茬更加整齐，可以减少牧草根部的撕裂情况，有利于牧草第二茬快速生长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种悬挂式割草机避障轨迹与切割倾角控制装置和方法，其能够使得切割器越过障碍物，避免障碍物持续碰撞损坏齿轮或连接销轴，而且能够避免石块在切割器前方滚动后进入切割器上方或压扁辊内，造成齿轮等部件的损坏。另外，本发明能够使切割器在工作状态具有一定的切割倾角，使得割刀距离牧草根部更近，减少牧草收割损失。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种悬挂式割草机避障轨迹与切割倾角控制装置，所述装置包括提升液压缸1、第一铰点2、旋转臂3、旋转臂上挂耳连接轴4、后置液压缸5、液压油表7、后置液压缸左侧挂耳8、支撑梁9、液压油管11、齿轮箱12、二位二通电磁换向阀13、倾斜销轴15、接地滑板16、切割器17、第二铰点18、提升臂19、三位四通阀20和蓄能器21；

支撑梁9布置在悬挂式割草机的前部，支撑梁9的右端设有第一安装孔；

旋转臂3布置在支撑梁9的后方，旋转臂3的左端设有第二安装孔以及旋转臂上挂耳连接轴4；

倾斜销轴15穿过支撑梁9右端的第一安装孔以及旋转臂3左侧的第二安装孔将支撑梁9和旋转臂3可转动地连接；倾斜销轴15以及支撑梁9右端的第一安装孔向割草机的前进方向倾斜一定角度；

提升臂19布置在旋转臂3的右侧；提升臂19在第一铰点2处通过销轴与旋转臂3的右端连接；提升液压缸1的固定端固定在旋转臂3上，提升液压缸1的伸缩端固定在提升臂19上；

切割器17布置在提升臂19的后方；切割器17在第二铰点18处通过销轴与提升臂19的后端连接；接地滑板16布置在切割器17的下方，割草作业时，接地滑板16始终与地面接触；