专利名称：用于自走式矮化林果收获机的液压系统的制作方法 红枣营养丰富且枣树能防风固沙，其经济价值和生态价值极高。不断推进以防沙治沙为主的林业生态体系建设、以特色林果业为主的林业产业体系建设和内涵丰富的生态文化体系建设是新疆十二五林业发展的重要方向。目前新疆红枣种植面积已突破600万亩，其中矮化密植红枣种植面积已经突破200万亩，且矮化密植红枣种植面积每年以30%速度递增，发展迅猛。 目前，红枣收获主要依靠人工作业，存在劳动强度大，生产率低，损失大等问题。劳动力短缺、劳动力成本上涨已日益突出，急需发展红枣收获作业机具，提高收获效率及收获质量，缓解目前农忙时节劳动力紧张的问题，并能大力推动矮化密植红枣标准化、规模化种植技术的发展。红枣机械化收获是一项复杂、难度大的机械化作业。尽管欧美等国家于20世纪60年代就实现了林果收获的机械化，但由于红枣种植主要集中在中国(仅韩国有少量商品化种植)，国外红枣收获机械方面的研究未见报道。国内，2009年新疆农垦科学院研制了4YS-24型红枣收获机，与东方红400型拖拉机配套使用，仅适用于收获树干直径> IOcm的大型枣树，不适于矮化密植红枣的收获。因此，开发出一种具有自主知识产权、性能可靠、价格低廉、适合新疆实际生产条件和推广条件的红枣收获机，是实现红枣采收机械化的关键，更是降低红枣收获生产成本，解放劳动力，促进新疆红枣产业全程机械化的必由之路。中国专利ZL201120201918. 4，公开了一种液压驱动自走式矮化林果收获机，其特征在于在机架总成上侧部上依次固装驾驶控制机构总成，发动机和液压泵系统，在机架总成的四根立梁上分别固装液压油缸，在每个液压油缸的油缸杆端头上可转动地安装液压驱动行走轮总成，发动机与液压泵系统连接，油管将液压泵系统分别于液压油缸、液压驱动行走轮总成连通，驾驶控制机构总成与发动机和液压泵系统连接，至此构成液压驱动自走底盘；两根激振主轴可转动地对应安装在机架总成中间下侧部位上，位于四根立梁之间，激振马达配装在激振主轴上端部上，激振拨杆从上至下依次固装在激振主轴上，激振马达与液压泵系统连通，至此构成激振装置；在机架总成下侧部位上、位于激振装置下方两侧部位处相对配装两个果实输送装置和集果板，一侧的集果板与相邻同一侧的果实输送装置搭接；在果实输送装置上配装风机，风机和果实输送装置分别与发动机连接。采用上述结构的自走式矮化林果收获机进行采收，可一次性完成红枣的果枝分离、输送及除杂等多道工序，从提高收获机的收获效率出发，为林果收获机配备一套高性能、高效率、稳定性强的动力系统，会对红枣收获的增产增收起到重要的作用。将液压系统与自走式林果收获机相结合，即用液压系统为林果收获机提供动力，不仅可以使林果收获机的结构得到精简，降低加工制造成本，而且能够使林果收获机的动作相应更加灵敏，使其具备操控简便、大功率动力输出稳定、噪声降低等优良特性。
本发明的目的在于提供一种结构合理、稳定性强、性能好、效率高、与相应林果收获机配套使用的用于自走式矮化林果收获机的液压系统。本发明所提供的液压系统，是在中国专利ZL201120201918. 4公开了一种液压驱动自走式矮化林果收获机结构基础上研制出来的。 所述液压驱动自走式矮化林果收获机，具体结构如下 在机架总成2上侧部上依次固装驾驶控制机构总成I、发动机15和液压泵系统14，在机架总成2的四根立梁3上分别固装整机升降油缸4，在每个整机升降油缸4的油缸杆端头上可转动地安装液压驱动行走轮总成5，发动机15与液压泵系统14连接，油管将液压泵系统14分别与整机升降油缸4、液压驱动行走轮总成5连通，驾驶控制机构总成I与发动机15和液压泵系统14连接，至此构成液压驱动自走底盘；两根激振主轴9可转动地对应安装在机架总成2中间下侧部位上，位于四根立梁3之间，激振马达16配装在激振主轴9上端部上，振动拨杆10从上至下依次固装在激振主轴9上，激振马达16与液压泵系统14连通，至此构成激振装置。在机架总成2下侧部位上、位于激振装置下方两侧部位处相对配装两个果实输送装置7和集果板17，一侧的集果板17与相邻同一侧的果实输送装置7搭接。在果实输送装置7上配装风机8，风机8和果实输送装置7分别与发动机15连接。两根激振主轴9向相邻内侧部、与机具前进方向D相反的后方向B拨动林果的摆幅角度大于其回摆时向前方向C拨动林果的摆幅角度，且两根激振主轴9同步摆动方向相反。工作上，液压驱动自走式矮化林果收获机向前方运动，将矮化果枝喟入到激振装置中间，激振装置上的振动拨杆10插入树冠中，由于振荡马达16在圆周方向的往复摆动，使果实从树上被击打振动落下，落在集果板17上，果实沿集果板17滚落到果实输送装置7上，并向后输送集装，在输送过程中，输送装置上侧的风机8进行清杂，去除树叶等杂质，完成收获作业。四个整机升降油缸4的伸缩可实现和完成整机的升降调整，以满足和适应高矮不同的林果收获作业需要，保证作业质量和效率。根据液压驱动自走式矮化林果收获机的工作过程，可以归纳总结出液压驱动自走式矮化林果收获机需要液压系统完成的动作及功能如下 (I)整机的升降运动整机升降油缸4的升降可以实现整机的升降，根据地面的起伏可以调节其高度，使其达到水平。在运输、行走时整机升起，工作时整机下降，由整机升降油缸4控制。(2)收获机的行走运动拟采用四轮驱动，后轮转向，正常情况下后轮驱动，也可前后轮同时驱动，由行走变量马达6驱动。(3)果实清选离心风机的旋转运动风机工作时，可为果实与轻杂物的分离提供源源不断的风源，进一步提高清选效果，由果实清选风机马达11驱动。(4)果实输送带的运动果实输送带由旋转轮带动，将果实运送至收获机的上部，保证了果实输送的连续性，由果实输送马达13驱动。(5)果、枝分离装置的转动果、枝分离装置的转动可以将果实从果树上振动下来，成为果、枝分离的主要功能部件，由果、枝分离装置振荡马达16驱动。(6)转向动作自走式红枣收获机要完成整机行走功能，采用了液压转向，其特点转向轻松灵活，过程平衡，由转向油缸12控制。一种用于液压驱动自走式矮化林果收获机的液压系统，其特征在于行走部分采用闭式回路，其结构紧凑、效率高、性能好，整车工作移动及转向升降采用了先进的负载敏感液压开式回路，从而达到传动能耗利用率最佳。该液压系统为开式系统，包括五个独立液压回路，五个液压回路共用一个油箱18，总回油路上设有风冷却器19和回油过滤器20，所述五个液压回路分别为 (1)液压回路一包括与油箱18相连的轴向柱塞式变量油泵21.I，所述轴向柱塞式变量油泵21. I与马达控制换向阀组21. 2相连，所述马达控制换向阀组21. 2是由电磁换向阀21. 3、节流阀21. 4和单向阀21. 5组成，所述马达控制换向阀组21. 2中各个换向阀分别与果实输送马达13、果实清选风机马达11相连接，在各个换向阀与所述各个马达之间装有测压接头单向阀21. 6，用来检测每个分支回路的实际工作压力，节流阀21. 4用来控制马达的转速； (2)液压回路二包括与油箱18相连的高压齿轮泵22. 1，所述的高压齿轮泵22. I的出油管路上设有果、枝分离装置振荡马达16，所述果、枝分离装置振荡马达16与蓄能器22. 2为并行联接，所述高压齿轮泵22. I的出油口处设有电磁溢流阀22. 3、单向阀22. 4，分别来设定系统最高油压和防止液压油倒流，还设有电磁换向阀22. 5、单向节流阀22. 6，用来控制马达的转速和频率，所述蓄能器22. 2与高压截止阀22. 7串连在一条油路上，所述蓄能器15是及时补充油路上的压力；
(3)液压回路三包括与油箱18相连的齿轮泵23.1，所述齿轮泵23. I与转向器23. 2相连，所述转向器23. 2的其中两个出油口与转向油缸12相连接，其中另一个出油口与油箱18相连接，当不进行转向时，齿轮泵23. I直接与油箱18相通，所述齿轮泵23. I与转向器23. 2之间设有电磁溢流阀23. 3、测压表23. 4、测压表开关23. 5、优先阀23. 6，所述电磁溢流阀23. 3用来设定最高油压，所述转向器23. 2是由单向阀23. 7、电磁换向阀23. 8、双向马达23. 9、溢流阀23. 10、单向阀23. 11组成，所述两个溢流阀23. 10及两个单向阀23. 11并行连接与转向油缸12构成回路；所述单向阀23. 11和溢流阀23. 10的出油口与油箱18相连接，所述的两个溢流阀23. 10限定系统的最高压力，当油压过高时，该阀打开，油液流回油箱，两个单向阀23. 11在人工转向时发挥作用，便于油从油箱回流，在所述回油口处还可以设有热交换器和过滤器，用来冷却、过滤液压油；
(4)液压回路四包括与油箱18相连的齿轮泵23.1，其中所述齿轮泵23. I与整机升降油缸4相连，所述齿轮泵23. I与整机升降油缸4之间设有电磁溢流阀23. 3、测压表23. 4、测压表开关23. 5、优先阀23. 6、手动多路换向阀24. I、管式平衡阀24. 2、分流集流阀24. 3、管式液控单向阀24. 4相连，所述两个管式液控单向阀24. 4并行连接与两对整机升降油缸4构成回路，所述单向阀24. 5和溢流阀24. 6的出油口与油箱18相连接；所述手动多路换向阀24. I用来控制整机升降油缸4的升降，所述管式平衡阀24. 2使油缸升降变动时仍能平稳运动，所述分流集流阀24. 3使液压油缸在负载不均的情况下，仍能获得大致相等或成比例的流量，实现油缸的同步运动，所述管式液控单向阀24. 4保证油缸可靠地锁住；
(5)液压回路五包括与油箱18相连的补油泵25.1，所述补油泵25. I与行走变量马达、6构成一个回路，所述补油泵25. I通过变速阀组25. 2与行走变量马达6、变量泵25. 3所在回路相连，蓄能器25. 4与变速阀组25. 2并行连接，在回油管路上设有吸油过滤器25. 5、风冷却器19，所述变量泵25. 3出油管路上设有两个高压溢流阀25. 6及两个单向阀25. 7，所述两个高压溢流阀25. 6及两个单向阀25. 7并行连接与行走变量马达6构成回路，所述回路通过冲洗阀25. 8、分流阀25. 9与油箱18相连接。在油压回路五中，补油泵25. I初始提供的液压油在变量泵25. 3和行走变量马达6内部循环的时候，自走式矮化林果收获机匀速直线行走，当改变变量泵25. 3的流量时，行走变量马达6的转速也相应改变，从而控制行走的速度。改变变量泵25. 3的方向，可以改变行走变量马达6的运动方向，从而改变使自走式矮化林果收获机逆向行驶。其中，高压溢流阀25. 6起到了缓冲启动或转向时的冲击力的作用。冲洗阀25. 8降低油路温度和提高过滤效果。所述的油箱上最好安装有液位计26、温度传感器27、放油阀28和空气过滤器29，分别用来测量油箱液位、温度和过滤油液中的空气。上述结构的液压驱动自走式矮化林果收获机在进行红枣收获的过程中，可以实现红枣的果枝分离、果实清选、果实运输、整机升降、整机行走多种功能，极大的提高了红枣的收获效率，降低了劳动成本，大大缩短了红枣收获的时间。为简化整机的结构，且便于控制，液压驱动自走式矮化林果收获机上的主要作业部件均依靠液压马达进行驱动，液压系统在该收获机中起着非常重要的作用。与现有技术相比，本发明所提供的用于压驱动自走式矮化林果收获机的液压系统，传动平稳，性能可靠，很容易实现升降、传动、转向、行走等多种复杂的机械动作，使自走 式矮化林果收获机拥有性能优良的动力系统，进而能够高质、高效的完成红枣收获作业。


图I为本发明实施例中自走式矮化林果收获机的主视结构示意图。图2为图I侧视的结构示意图。图3为图I俯视的结构示意图。图4为本发明实施例中的液压系统油路示意图。如图所示1为驾驶控制机构总成，2为机架总成，3为立梁，4为整机升降油缸，5为行走轮总成，6为行走变量马达，7为果实输送装置，8为风机，9为激振主轴，10为振动拨杆，11为风机马达，12为转向油缸，13为果实输送马达，14为液压泵系统，15为发动机，16为振荡马达，17为集果板；
18为油箱，19为风冷却器，20为回油过滤器；
21为液压回路一，21. I为轴向柱塞式变量油泵，21. 2为马达控制换向阀组，21. 3为电磁换向阀、21. 4为节流阀，21. 5为单向阀，21. 6为测压接头单向阀；
22为液压回路二，22. I为高压齿轮泵，22. 2为蓄能器，22. 3为电磁溢流阀，22. 4为单向阀，22. 5为电磁换向阀，22. 6为单向节流阀，22. 7为高压截止阀；
23为液压回路三，23. I为齿轮泵，23. 2为转向器，23. 3为电磁溢流阀，23. 4为测压表，
23.5为测压表开关，23. 6为优先阀，23. 7为单向阀，23. 8为电磁换向阀，23. 9为双向马达，23. 10为溢流阀，23. 11为单向阀；24为液压回路四，24. I为手动多路换向阀，24. 2为管式平衡阀，24. 3为分流集流阀，
24.4为管式液控单向阀，24. 5为单向阀，24. 6为溢流阀；
25液压回路五，25. I为补油泵，25. 2为变速阀组，25. 4为蓄能器，25. 5为吸油过滤器，
25.6为高压溢流阀，25. 7为单向阀，25. 8为冲洗阀、25. 9为分流阀，25. 10为先导阀；
26为液位计，27为温度传感器，28为放油阀，29为空气过滤器。

实施例
参照附图I一附图4，与本实施例配套的加工番茄联合收获机的具体结构如下
在机架总成2上侧部上依次固装驾驶控制机构总成I、发动机15和液压泵系统14，在机架总成2的四根立梁3上分别固装整机升降油缸4，在每个整机升降油缸4的油缸杆端头上可转动地安装液压驱动行走轮总成5，发动机15与液压泵系统14连接，油管将液压泵系统14分别与整机升降油缸4、液压驱动行走轮总成5连通，驾驶控制机构总成I与发动机15和液压泵系统14连接，至此构成液压驱动自走底盘；两根激振主轴9可转动地对应安装在机架总成2中间下侧部位上，位于四根立梁3之间，激振马达16配装在激振主轴9上端部上，振动拨杆10从上至下依次固装在激振主轴9上，激振马达16与液压泵系统14连通，至此构成激振装置。在机架总成2下侧部位上、位于激振装置下方两侧部位处相对配装两个果实输送装置7和集果板17，一侧的集果板17与相邻同一侧的果实输送装置7搭接。在果实输送装置7上配装风机8，风机8和果实输送装置7分别与发动机15连接。两根激振主轴9向相邻内侧部、与机具前进方向D相反的后方向B拨动林果的摆幅角度大于其回摆时向前方向C拨动林果的摆幅角度，且两根激振主轴9同步摆动方向相反。工作上，液压驱动自走式矮化林果收获机向前方运动，将矮化果枝喟入到激振装置中间，激振装置上的振动拨杆10插入树冠中，由于振荡马达16在圆周方向的往复摆动，使果实从树上被击打振动落下，落在集果板17上，果实沿集果板17滚落到果实输送装置7上，并向后输送集装，在输送过程中，输送装置上侧的风机8进行清杂，去除树叶等杂质，完成收获作业。四个整机升降油缸4的伸缩可实现和完成整机的升降调整，以满足和适应高矮不同的林果收获作业需要，保证作业质量和效率。根据液压驱动自走式矮化林果收获机的工作过程，可以归纳总结出液压驱动自走式矮化林果收获机需要液压系统完成的动作及功能如下
(I)整机的升降运动整机升降油缸4的升降可以实现整机的升降，根据地面的起伏可以调节其高度，使其达到水平。在运输、行走时整机升起，工作时整机下降，由整机升降油缸4控制。(2)收获机的行走运动拟采用四轮驱动，后轮转向，正常情况下后轮驱动，也可前后轮同时驱动，由行走变量马达6驱动。(3)果实清选离心风机的旋转运动风机工作时，可为果实与轻杂物的分离提供源源不断的风源，进一步提高清选效果，由果实清选风机马达11驱动。(4)果实输送带的运动果实输送带由旋转轮带动，将果实运送至收获机的上部，保证了果实输送的连续性，由果实输送马达13驱动。
(5)果、枝分离装置的转动果、枝分离装置的转动可以将果实从果树上振动下来，成为果、枝分离的主要功能部件，由果、枝分离装置振荡马达16驱动。(6)转向动作自走式红枣收获机要完成自走功能，必须实现液压转向，由转向油缸12控制。一种用于上述自走式矮化林果收获机的液压系统，该液压系统为开式系统，包括五个独立液压回路，五个液压回路共用一个油箱18，总回油路上设有风冷却器19和回油过滤器20，所述五个液压回路分别为
(1)液压回路一包括与油箱18相连的轴向柱塞式变量油泵21.I，所述轴向柱塞式变量油泵21. I与马达控制换向阀组21. 2相连，所述马达控制换向阀组21. 2是由电磁换向阀21. 3、节流阀21. 4和单向阀21. 5组成，所述马达控制换向阀组21. 2中各个换向阀分别与果实输送马达13、果实清选风机马达11相连接，在各个换向阀与所述各个马达之间装有测压接头单向阀21. 6，用来检测每个分支回路的实际工作压力，节流阀21. 4用来控制马达的转速；
(2)液压回路二包括与油箱18相连的高压齿轮泵22. 1，所述的高压齿轮泵22. I的出油管路上设有果、枝分离装置振荡马达16，所述果、枝分离装置振荡马达16与蓄能器22. 2为并行联接，所述高压齿轮泵22. I的出油口处设有电磁溢流阀22. 3、单向阀22. 4，分别来设定系统最高油压和防止液压油倒流，还设有电磁换向阀22. 5、单向节流阀22. 6，用来控制马达的转速和频率，所述蓄能器22. 2与高压截止阀22. 7串连在一条油路上，所述蓄能器15是及时补充油路上的压力；
(3)液压回路三包括与油箱18相连的齿轮泵23.I，所述齿轮泵23. I与转向器23. 2相连，所述转向器23. 2的其中两个出油口与转向油缸12相连接，其中另一个出油口与油箱18相连接，当不进行转向时，齿轮泵23. I直接与油箱18相通，所述齿轮泵23. I与转向器23. 2之间设有电磁溢流阀23. 3、测压表23. 4、测压表开关23. 5、优先阀23. 6，所述电磁溢流阀23. 3用来设定最高油压，所述转向器23. 2是由单向阀23. 7、电磁换向阀23. 8、双向马达23. 9、溢流阀23. 10、单向阀23. 11组成，所述两个溢流阀23. 10及两个单向阀23. 11并行连接与转向油缸12构成回路；所述单向阀23. 11和溢流阀23. 10的出油口与油箱18相连接，所述的两个溢流阀23. 10限定系统的最高压力，当油压过高时，该阀打开，油液流回油箱，两个单向阀23. 11在人工转向时发挥作用，便于油从油箱回流，在所述回油口处还可以设有热交换器和过滤器，用来冷却、过滤液压油；
(4)液压回路四包括与油箱18相连的齿轮泵23.1，其中所述齿轮泵23. I与整机升降油缸4相连，所述齿轮泵23. I与整机升降油缸4之间设有电磁溢流阀23. 3、测压表23. 4、测压表开关23. 5、优先阀23. 6、手动多路换向阀24. I、管式平衡阀24. 2、分流集流阀24. 3、管式液控单向阀24. 4相连，所述两个管式液控单向阀24. 4并行连接与两对整机升降油缸4构成回路，所述单向阀24. 5和溢流阀24. 6的出油口与油箱18相连接；所述手动多路换向阀24. I用来控制整机升降油缸4的升降，所述管式平衡阀24. 2使油缸升降变动时仍能平稳运动，所述分流集流阀24. 3使液压油缸在负载不均的情况下，仍能获得大致相等或成比例的流量，实现油缸的同步运动，所述管式液控单向阀24. 4保证油缸可靠地锁住；
(5)液压回路五包括与油箱18相连的补油泵25.1，所述补油泵25. I与行走变量马达6构成一个回路，所述补油泵25. I通过变速阀组25. 2与行走变量马达6、变量泵25. 3所在、回路相连，蓄能器25. 4与变速阀组25. 2并行连接，在回油管路上设有吸油过滤器25. 5、风冷却器19，所述变量泵25. 3出油管路上设有两个高压溢流阀25. 6及两个单向阀25. 7，所述两个高压溢流阀25. 6及两个单向阀25. 7并行连接与行走变量马达6构成回路，所述回路通过冲洗阀25. 8、分流阀25. 9与油箱18相连接。在油压回路五中，补油泵25. I初始提供的液压油在变量泵25. 3和行走变量马达6内部循环的时候，自走式矮化林果收获机匀速直线行走，当改变变量泵25. 3的流量时，行走变量马达6的转速也相应改变，从而控制行走的速度。改变变量泵25. 3的方向，可以改变行走变量马达6的运动方向，从而改变使自走式矮化林果收获机逆向行驶。其中，高压溢流阀25. 6起到了缓冲启动或转向时的冲击力的作用。冲洗阀25. 8降低油路温度和提高过滤效果。所述的油箱上最好安装有液位计26、温度传感器27、放油阀28和空气过滤器29，分别用来测量油箱液位、温度和过滤油液中的空气。
上述结构的液压驱动自走式矮化林果收获机在进行红枣收获的过程中，可以实现红枣的果枝分离、果实清选、果实运输、整机升降、整机行走多种功能，极大的提高了红枣的收获效率，降低了劳动成本，大大缩短了红枣收获的时间。为简化整机的结构，且便于控制，液压驱动自走式矮化林果收获机上的主要作业部件均依靠液压马达进行驱动，液压系统在该收获机中起着非常重要的作用。


本发明涉及农业收获机械所使用的液压系统,尤其是一种用于自走式矮化林果收获机的液压系统。该液压系统包括五个独立液压回路，五个液压回路共用一个油箱，总回油路上设有风冷却器和回油过滤器，所述五个液压回路完成的动作及功能如下整机的升降运动收获机的行走运动果实清选离心风机的旋转运动果实输送带的运动果、枝分离装置的转动；转向动作。与现有机械电气传动系统相比，本液压系统传动平稳、结构紧凑、性能可靠，很容易实现升降、传动、转向、行走等多种复杂的机械动作，使自走式矮化林果收获机拥有性能优良的动力系统，进而能够高质、高效的完成红枣收获作业。