一种拖拉机及拖拉机用提升器的制作方法

1.本发明属于农机领域，具体涉及一种拖拉机及拖拉机用提升器。


背景技术：

2.为了将悬挂在拖拉机后面的机具提起、放下或维持位置，作为拖拉机部件一部分的提升器的智能化、稳定性、高效率和低成本是比较重要的要求。现有电控提升器一般由电子控制器通过电控阀控制液压油缸的往复运动，从而控制提升臂提升、下降和保持农具的位置。但是现有电控提升器要么成本过高，要么稳定性和效率达不到拖拉机使用的要求，并且容易成为拖拉机作业效率的短板，因此在保证高稳定性和高效率的基础上，成本相对较低的提升器成为该领域亟待解决的问题。
3.中国发明专利公开文本cn112352490a公开了一种拖拉机用双油缸液压提升器，通过设置双油缸液压，提高了可靠性，改善了卡阀问题和油路被堵的问题，但是其稳定性和效率有待提高。中国发明专利公开文本cn113446281a公开了一种拖拉机用提升器分配器，通过对分配器内部进行具体设置，实现了供油管路和油口之间的稳定连接，且不增加分配器的空间，但是该分配器用于拖拉机后的功能性和稳定性有待提高。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本发明的目的是提出一种电控、低成本、可靠性高、对液压油清洁度较不敏感、又可实现不同重量的机具可控速度的提升与下降的拖拉机提升器。
5.通过如下技术手段实现：
6.一种拖拉机用提升器，所述拖拉机包含驱动机，所述驱动机将动力传递给所述提升器带动挂接于提升器上的机具至不同工作位置。
7.所述提升器包含液压泵、分配器、两个或两个以上的提升油缸、提升臂部件、两个或两个以上的提升杆、上拉杆、两个或两个以上的下拉杆，以及提升电机、降低提升电机输出转速的回转减速机构、将回转减速机构输出的旋转运动转化为直线运动的直线往复机构、控制器组和传感器组；所述提升电机通过直连或间接的连接方式与回转减速机构相连，回转减速机构和直线往复机构串联布置，直线往复机构通过直连或间接相连的方式与分配器连接；所述液压泵接收驱动机的动力，所述液压泵设置有液压泵进油口和液压泵出油口，液压泵的进油口通过管路与液压油箱连接，出油口通过管路与分配器连接，所述分配器通过管路分别与两个或两个以上的提升油缸连接。
8.所述分配器包含分配器阀座、分配器阀芯和液压锁，所述分配器阀座内设置有一个长通孔，分配器阀座上设置有进油口、回油口、提升器上升油口、提升器下降油口以及与回油口相连的回油腔，所述进油口、回油口和回油腔分别与长通孔相连通，所述进油口连接所述液压泵出油口，回油口通过管路与外部油箱连接，所述提升油缸包括第一腔体和第二腔体，提升器上升油口通过管路分别与两个或两个以上的提升油缸的第一腔体连接，提升器下降油口通过管路分别与两个或两个以上的提升油缸的第二腔体连接；所述分配器阀芯
为回转体结构，包含3个或3个以上的大直径的密封大圆柱面，以及排列于大直径的密封大圆柱面之间的用于通油的小直径的通油小圆柱面；所述密封大圆柱面的外径为d，其中d》p/65，d的单位为毫米，p为驱动机的额定最大总功率，单位为千瓦(kw)；所述通油小圆柱面的直径为d，其中d《d/1.1，所述分配器阀芯套接于分配器阀座的长通孔内，分配器阀芯的一端通过直接或间接的方式(例如销轴或球销)与所述直线往复机构相连。
9.所述液压泵的排量或最大排量为s，其中s》p/8，其中p为驱动机的额定最大总功率，单位为千瓦(kw)；s单位为ml/r。
10.作为一种实施方式，每个所述提升油缸的一端通过直接或间接方式固定在拖拉机机体上，另一端通过只发生相互转动的方式(例如销轴)与提升臂部件相接，所述提升臂部件包括提升臂轴和两个以上的提升臂，所述提升臂轴通过只发生相互转动的方式连接在拖拉机的机体上，每个提升臂均包括两个提升臂端，其中第一提升臂端与提升油缸相连接，第二提升臂端通过只发生相互转动的方式(例如销轴)与提升杆相连，每个所述提升杆与下拉杆通过只发生相互转动的方式(例如销轴)相连，每个所述下拉杆上设置有铰支点a、铰支点b和铰支点c，所述铰支点a设置于铰支点b和铰支点c之间，每个所述提升杆与对应的下拉杆在铰支点a铰接相连，所述下拉杆在铰支点b处通过直接或间接的方式铰接在拖拉机的机体上，所述下拉杆在铰支点c处连接机具；所述传感器包含至少一个位置传感器。
11.作为优选，所述分配器阀芯上设置有以分配器阀芯轴线为回转轴线的阀芯锥面，阀芯锥面的锥面母线与分配器阀芯轴线的夹角小于60
°
或大于120
°
。
12.所述液压锁为机械液压锁结构，包括顶杆、密封体、弹性复位元件、单向阀芯和单向阀座；所述阀芯锥面的一端为锥面小圆柱面，阀芯锥面的另一端为锥面大圆柱面，所述阀芯锥面能够与所述顶杆的一端相抵，所述顶杆设置于分配器阀座中，且顶杆轴线与分配器阀芯轴线相垂直或接近垂直；所述顶杆与阀芯锥面不相抵的一端为小直径顶杆端，所述小直径顶杆端的直径小于顶杆与阀芯锥面相抵一端的直径；所述单向阀芯内设置有轴向通孔，且轴向通孔为相互连通的大直径通孔和小直径通孔，大直径通孔和小直径通孔相连处为通孔台阶或通孔过渡锥面，单向阀芯的小直径通孔端的长度为l1，所述小直径顶杆端的长度为l2，满足l
1-l2≤2mm，小直径顶杆端的端部与设置在轴向通孔内的密封体相抵；所述单向阀芯远离顶杆一端的端部与单向阀座之间设置有密封面，所述单向阀座套接在分配器阀座的所述提升器上升油口内，所述单向阀芯与单向阀座之间密封面的大端直径为d1，所述小直径通孔的直径为d2，满足所述弹性复位元件的一端在轴向通孔内与密封体相抵，弹性复位元件的另一端直接或间接固定于分配器阀座上。
13.当顶杆与分配器阀芯接触位置处于小圆柱面时，弹性复位元件将密封体压紧于通孔台阶上，且密封体压紧顶杆于分配器阀芯上，液压油不能从单向阀芯的轴向通孔中流过；当分配器阀芯轴向移动，顶杆与分配器阀芯的接触位置处于锥面时，顶杆被阀芯锥面驱动而进行轴向移动，推动密封体与通孔台阶处分离，液压油能够从单向阀芯的轴向通孔中流过；当分配器阀芯继续轴向移动，顶杆与分配器阀芯的接触位置处于第一大圆柱面时，小直径顶杆端的端部与密封体相抵的同时，顶杆的轴阶与单向阀芯也相抵，推动密封体与通孔台阶处分离的同时推动单向阀芯与单向阀座之间的密封面分离，液压油能够从单向阀芯中轴向通孔中流过的同时也能够从单向阀座中流过。
14.作为优选，进油口、提升器下降油口和回油口顺次的与所述长通孔连通，所述分配
器阀芯还设置有第二大圆柱面，阀座上的进油口在第一大圆柱面和第二大圆柱面之间的位置与所述长通孔连通；当分配器阀芯轴向移动而使得顶杆与分配器阀芯的接触位置处于第一大圆柱面时，第二大圆柱面位于进油口和下降油口之间，使得进油口与上升油口连通；当分配器阀芯轴向移动而使得顶杆与分配器阀芯的接触位置处于阀芯锥面，第二大圆柱面处于下降油口处且将下降油口处封闭；当分配器阀芯轴向移动而使得顶杆与分配器阀芯的接触位置处于小圆柱面时，第二大圆柱面位于下降油口与和回油口之间，使得进油口与下降油口连通。
15.作为优选，所述液压泵驱动液压油通过进油口流入分配器，分配器阀芯通过轴向移动，将液压油分配至不同的出油口，驱动所述提升油缸实现伸出、缩进或保持位置的动作；继而所述提升油缸进行顶起、放下或保持所述提升臂部件的第一提升臂端的动作，第二提升臂端带动所述提升杆，所述提升杆带动所述下拉杆，一端与机具连接，另一端通过只发生相互转动的方式连接(例如销轴)与箱体连接，从而带动悬挂于下拉杆上的机具实现提升、下降或保持位置的动作。
16.作为替换，所述液压锁为电控液压锁结构，包括直线电机和可推式单向阀；所述可推式单向阀包括一个密封面，一个密封体和一个弹性复位元件；弹性复位元件将密封体压紧于密封面上；直线电机不致动时，弹性复位元件将密封体压紧于密封面上，液压油不能从液压锁结构中流过，实现液压锁的锁住状态；直线电机致动时，将密封体从密封面上分离，液压油能够从液压锁结构中流过，实现液压锁的打开状态。
17.作为优选，所述传感器组包含一个提升位置传感器；所述提升位置传感器为角度传感器，所述角度传感器包含至少一个可旋转的测量转轴，角度传感器通过至少一个安装于测量转轴上的角度传感器摆臂与提升臂部件相连接，所述角度传感器摆臂的有效长度大于10mm，所述有效长度为角度传感器的测量转轴的旋转中心至所述角度传感器摆臂端部的距离；所述角度传感器的测量转轴与角度传感器摆臂连接且共同转动，所述角度传感器摆臂与提升臂部件连接共同转动，所述角度传感器的测量范围至少为10
°
。
18.作为优选，所述控制器组包括至少一个控制器，所述控制器组接受角度传感器的信号，而得到提升器的当前位置，并与提升器目标位置的差距进行对比，驱动提升电机，通过减速机构和直线往复机构直接或间接移动分配器阀芯至所需位置，继而推动提升油缸动作，推动提升臂部件从而带动机具至目标位置。
19.作为优选，单向阀芯与单向阀座之间的所述密封面为圆锥面，单向阀芯圆锥面小端面朝向分配器阀芯的方向；所述密封体为球体，弹性复位元件为螺旋弹簧；通孔台阶至分配器阀芯小圆柱面之间的距离大于等于顶杆的长度(优选等于)。
20.作为优选，所述分配器阀芯至少一个密封大圆柱面的边缘处布置有1个或1个以上的压力缓冲口；所述压力缓冲口在密封大圆柱面边缘处形成1个或多个缺口，所述1个或多个缺口在密封大圆柱面端面外圆上投影的总弧长为l，其中l》d
×
p/8000，l单位为毫米，其中p为驱动机的额定最大总功率，单位为千瓦(kw)；压力缓冲口在分配器阀芯轴线方向上的长度或高度大于2mm；压力缓冲口的横截面面积的变化趋势为沿轴线方向单调变化，所述压力缓冲口的横截面面积为压力缓冲口在与分配器阀芯轴线垂直的不同位置的面上的投影的面积。
21.作为一种实施方式，所述密封大圆柱面表面硬度大于hrc55。
22.作为优选，所述提升电机的额定功率为pd，单位为千瓦(kw)，其中pd》p/6000；其中p为驱动机的额定最大功率。
23.作为优选，所述驱动机为发动机或电动机或发动机和电动机的组合。
24.作为优选，所述驱动机为内燃机、外燃机、喷气发动机、发电机或电动机中的一种或多种组合。
25.作为优选，所述驱动机为发动机或1个以上的电动机(例如当拖拉机为增程式拖拉机时，可以具体设置2个电动机，所述2个电动机与同一电力源相连，所述液压泵接收其中1个电动机的动力)。
26.作为优选，当驱动机为2种或2种以上时，p为其中额定功率较小的一种的额定最大功率，单位为千瓦(kw)。
27.作为优选，所述回转减速机构的总减速比为i1，所述回转减速机构的总减速比为提升电机的输出转速/减速机构的输出转速；直线往复机构为丝杠机构、滚珠丝杠机构、滑动丝杠机构、齿轮齿条机构或连杆机构中的一种或几种的组合；直线往复机构的转化率为i2，所述直线往复机构的转化率为直线运动和转动之间的比值，单位为mm/r，所述i1和i2满足：
28.0.006mm/r＜i2/i1＜42mm/r。
29.作为优选，在所述分配器阀芯的一端部连接有分配器臂，直线往复机构通过推拉软轴和分配器臂及分配器连接，推拉软轴的直径为dsa，其中dsa》p/100，dsa的单位为mm，p为驱动机的额定最大总功率，单位为千瓦(kw)。
30.作为优选，所述电机通过减速齿轮组与丝杆连接，所述丝杆通过能够发生轴向相互移动的方式套接在螺母上，所述螺母与推拉软轴的一端相抵，所述分配器臂为片状结构，所述分配器臂的一端与所述推拉软轴铰接(例如通过销轴相连)，另一端与分配器阀芯铰接(例如通过销轴相连)。
31.作为优选，所述传感器组还包括至少一个行程测量机构，所述行程测量机构与提升电机和/或回转减速机构或直线往复机构相连，所述行程测量机构用于测量电机转数、齿轮或其他回转体的转数，或直线往复机构的转数或直线行程。
32.作为优选，所述行程测量机构采用光栅或直线电位计与直线往复机构相连接。
33.作为优选，所述角度传感器通过一个角度传感器摆臂设置于直线往复机构与分配器之间，所述角度传感器摆臂的有效长度大于20mm，所述有效长度为角度传感器的旋转中心至所述角度传感器摆臂端部之间的距离。
34.作为优选，所述直线往复机构上还设置有2个极限位置检测机构(优选为触碰开关)。
35.作为优选，所述控制器配合所述行程测量机构实现所述分配器提升快慢的标定，具体为驱动提升电机，所述控制器分配器阀芯发生轴向移动到达所需位置，具体流量的油液流入或流出两个提升油缸，从而推动提升器提升臂部件至目标位置，控制器组接受位置传感器的信号，得到提升器当前位置和提升器目标位置距离，设定所述提升器油缸的移动速度，根据行程测量机构输入信号得到提升速度与分配器阀芯的位置关系。
36.作为优选，所述提升杆为螺母和螺杆结构，所述螺母与螺杆通过螺纹连接，提升杆的螺杆端与分配器臂进行铰接(例如通过销轴连接)，提升杆的螺母端与下拉杆进行铰接
(例如通过销轴连接)。
37.一种拖拉机，所述拖拉机设置有上述的拖拉机用提升器。
38.本发明的技术效果在于：
39.1，通过具体对分配器进行具体设置，通过电机拉动分配器阀芯，可以以较低成本控制在不同负荷下提升器的运动速度，可以适配不同重量的机具，实现不同的提升下降速度，具备较高的智能化基础；所述提升器也具备浮动功能，即所述分配器阀芯移动至浮动位置，液压油可自由流入流出所述油缸，油缸位置即随动于外部载荷。同时通过定义单向阀芯的尺寸，保证了对液压油清洁度较高的容忍度。
40.2，本发明通过对液压锁的结构进行具体设定，尤其是对顶杆配合密封体、单向阀座和单向阀芯进行了具体配合设定，可以有效地保持提升器及机具在当前位置，同时减小了打开单向阀的力量，也间接减小了对提升电机的功率要求。在传统单向阀只可单向走油的基础上，可以以较低成本实现单向走油和双向走油的切换。
41.3，本发明通过设置有多个大圆柱面和多个小圆柱面结合而成的分配器阀芯，结合提升器上升油口、进油口、提升器下降油口和回油口与长通孔位置的配合，通过机械设置实现工作状态切换，通过密封面比例调节实现流量控制，对液压油清洁度不敏感，大大提高电控提升器的可靠性。
42.4，本发明通过在分配器阀芯的具体位置合理设置有压力缓冲口，并且对其尺寸比例进行具体设置，使得压力变化较为平缓，降低了压力、流量变化对装置的冲击，也使得机具的运行更加平稳，从而不仅提高了整体系统的寿命，也减少了机具抖动而造成种子、肥料、农药等的浪费，同时降低了误播误撒的概率，提高了作业质量，使得本发明的提升器更加适用拖拉机的使用。
43.5，通过设置推拉软轴，可以实现对环境要求较高元件的保护，也可以适应不同的系统布置，降低了成本。更加重要的是，通过对推拉软轴尺寸的设定(软轴尺寸与驱动机功率的比例关系)，保证了整体装置的刚度和强度，提升了系统的性能和可靠性。
44.6，通过对传感器结构的设定，降低了对提升臂加工精度的要求，提高了系统的鲁棒性和可靠性。
附图说明
45.图1为本发明拖拉机用提升器一种实施方式的连接布置示意图。
46.图2为本发明拖拉机用提升器一种实施方式的后连接部件示意图
47.图3为分配器处于上升位置时剖面结构的二维示意图。
48.图4为分配器处于锁止位置时剖面结构的二维示意图。
49.图5为分配器处于下降位置时剖面结构的二维示意图。
50.图6为分配器处于浮动位置时剖面结构的二维示意图。
51.图7为分配器阀芯的三维结构示意图。
52.图8为机械液压锁结构的二维展开示意图。
53.其中：1.油箱、2.液压泵、3.减速机构、4.丝杆、5.提升电机、6.触碰开关、7.螺母、8.推拉软轴、9.行程测量机构、10.行程测量机构摆臂、11.分配器臂、12.分配器、12-1.密封圈、12-2.单向阀座、12-3.单向阀芯、12-4.上升油口、12-5.弹性复位元件、12-6.密封体、
12-7.下降油口、12-8.回油口、12-9.分配器阀芯、129-1.第一密封大圆柱面、129-2.第二密封大圆柱面、129-3第三密封大圆柱面、129-4.锥面小圆柱面、129-5.阀芯锥面、129-6.锥面大圆柱面、129-7.压力缓冲口、12-10.分配器阀座、12-11.进油口、12-12.顶杆、12-13.回油腔、13.提升位置传感器、14.摆臂、15.提升臂部件、16.上拉杆、17.提升杆、18.提升油缸、19.下拉杆、19-1.铰支点b、19-2.铰支点a、19-3.铰支点c。
具体实施方式
54.下面通过结合实施例和附图进一步说明本发明的工艺技术方案。具体实施方式除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。仅仅是为了帮助理解本发明，本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。
55.一种拖拉机用提升器，所述拖拉机包含驱动机，所述驱动机的输出端通过直接连接或间接连接的方式将动力传递给所述提升器，使得提升器能够将机具悬挂于提升器上并由提升器带动机具至机具的工作位置，完成机具的作业动作。
56.如图1和图2所示，所述提升器包含液压泵、分配器、两个提升油缸、提升臂部件、两个提升杆、上拉杆、两个下拉杆、提升电机、回转减速机构、将旋转运动转化为直线运动的直线往复机构、控制器组和传感器；所述提升电机通过直连或间接的连接方式与回转减速机构相连，回转减速机构和直线往复机构串联布置，直线往复机构通过直连或间接相连的方式与分配器连接；所述液压泵通过直连或者固定速比方式接收驱动机的动力，所述液压泵设置有进油口和出油口，液压泵的进油口通过管路与液压油箱连接，出油口通过管路与分配器连接，所述分配器通过管路分别与两个提升油缸连接，每个所述提升油缸的一端通过直接或间接方式固定在拖拉机机体上，另一端通过销轴等只发生相互转动的方式与提升臂部件相接，所述提升臂部件包括提升臂轴和两个提升臂，所述提升臂轴通过只发生相互转动的方式连接在拖拉机的机体上，每个提升臂均包括两个提升臂端，其中第一提升臂端与提升油缸相连接，第二提升臂端通过销轴等只发生相互转动的方式与提升杆相连，每个所述提升杆与下拉杆通过销轴等只发生相互转动的方式相连，每个所述下拉杆上均设置有铰支点a、铰支点b和铰支点c，所述铰支点a设置于铰支点b和铰支点c之间，每个所述提升杆与对应的下拉杆在铰支点a铰接相连，所述下拉杆在铰支点b处通过直接或间接的方式铰接在拖拉机的机体上，所述下拉杆在铰支点c处连接机具；所述上拉杆一端与机具连接，另一端通过只发生相互转动的方式连接(例如销轴)与箱体连接；所述传感器包含1个位置传感器。
57.如图3所示，所述分配器包含分配器阀座、分配器阀芯和液压锁，所述分配器阀座内设置有一个长通孔，阀座上设置有进油口、回油口、提升器上升油口、提升器下降油口以及与回油口相连的回油腔，各所述油口和回油腔分别与长通孔连通，进油口通过管路连接液压泵的出油口，回油口通过管路与外部油箱连接，所述提升油缸包括第一腔体和第二腔体，上升油口通过管路与提升油缸的第一腔体连接，下降油口通过管路与提升油缸的第二腔体连接。如图7所示，所述分配器阀芯为回转体结构，包含5个的用于密封的大直径的大圆柱面，以及排列于大直径的大圆柱面之间的用于通油的小直径的小圆柱面；所述密封大圆柱面的外径d为18mm，驱动机的额定最大总功率p为117.6kw，满足d》p/65的要求；所述通油小圆柱面的直径d为8.7mm，满足d《d/1.1；所述分配器阀芯套接于阀座的长通孔内，分配器
阀芯的一端通过直接或间接的方式(例如销轴或球头)与直线往复机构相连。
58.如图8所示，所述液压锁为机械液压锁结构，包括顶杆、密封体、弹性复位元件、单向阀芯、单向阀座和密封圈；分配器阀芯上设置有以分配器阀芯轴线为回转轴线的阀芯锥面，阀芯锥面的锥面母线与分配器阀芯轴线的夹角为38
°
，阀芯锥面的一端为第一小圆柱面的分配器阀芯，阀芯锥面的另一端为第一大圆柱面的分配器阀芯，所述阀芯锥面的周向位置与所述顶杆的一端相抵，所述顶杆设置于阀座中，且顶杆轴线与分配器阀芯轴线相垂直，所述顶杆的另一端通过轴阶形成小直径顶杆端，所述单向阀芯内设置有轴向通孔，且轴向通孔为一端的大直径通孔和另一端的小直径通孔相连，相连处为通孔台阶，所述单向阀芯小直径通孔端长度为l1为2.6mm，所述小直径顶杆端长度为l2为2.5mm，满足l
1-l2≤2，小直径顶杆端的端部与设置在轴向通孔内的密封体相抵；所述单向阀芯的另一端部与单向阀座之间设置有密封面，所述单向阀座套接在阀座的所述上升油口内，且单向阀座与阀座之间设置有密封圈，所述单向阀芯与单向阀座密封面大端直径为d1为14.5mm，所述单向阀芯轴向通孔小端直径为d2为1mm，满足所述弹性复位元件(例如弹簧)的一端在轴向通孔内与密封体(例如球体)相抵，弹性复位元件的另一端通过直接或间接的方式固定于分配器阀座上(例如图3所示的本实施例为通过一个螺纹挡板与分配器阀座相连，螺纹挡板端部与弹性复位元件相抵且固定，螺纹挡板的外圆周与分配器阀座的上升油口内螺旋相接)；当顶杆与分配器阀芯接触位置处于小圆柱面时，弹性复位元件将密封体压紧于通孔台阶上，且密封体压紧顶杆于分配器阀芯上，液压油不能从单向阀芯的轴向通孔中流过；当分配器阀芯轴向移动，顶杆与分配器阀芯的接触位置处于锥面时，顶杆被阀芯锥面驱动而进行轴向移动，推动密封体与通孔台阶处分离，液压油能够从单向阀芯的轴向通孔中流过；当分配器阀芯继续轴向移动，顶杆与分配器阀芯的接触位置处于第一大圆柱面时，小直径顶杆端的端部与密封体相抵的同时，顶杆的轴阶与单向阀芯也相抵，推动密封体与通孔台阶处分离的同时推动单向阀芯与单向阀座之间的密封面分离，液压油能够从单向阀芯中轴向通孔中流过的同时也能够从单向阀座中流过。
59.如图3-6所示，所述分配器阀座内上升油口、进油口、下降油口和回油口顺次与所述长通孔连通，其中阀座内位于回油口相对上升油口相反方向上设置有与回油口相连的回油腔；如图7所示，所述分配器阀芯包含的5个密封大圆柱面，其中第一密封大圆柱面在回油腔与上升油口之间运动，第二密封大圆柱面在进油口与下降油口之间运动，第三密封大圆柱面在下降油口与回油口之间运动；如图3所示，当顶杆与分配器阀芯的接触位置处于锥面小圆柱面上端部时，第一大圆柱面与回油腔相抵，第二大圆柱面断开进油口与下降油口之间油道，进油口与上升油口连通，下降油口与回油口连通；如图4所示，当分配器阀芯轴向移动而使得顶杆与分配器阀芯的接触位置处于锥面小圆柱面下端部时，第一大圆柱面与回油腔相抵，第二大圆柱面与进油口相抵，进油口不进油，上升油口独立，下降油口独立；如图5所示，当分配器阀芯轴向移动而使得顶杆与分配器阀芯的接触位置处于锥面大圆柱面上端部时，第一大圆柱面与回油腔不相抵，第二大圆柱面位于进油口和上升油口之间断开进油口与上升油口之间油道，使得进油口与下降油口连通，回油口与上升油口连通；如图6所示，当分配器阀芯轴向移动而使得顶杆与分配器阀芯的接触位置处于锥面大圆柱面下端部时，第一大圆柱面与回油腔不相抵，第二大圆柱面位于进油口和上升油口之间断开进油口与上升油口之间油道，第三大圆柱面位于进油口与下降油口之间断开进油口与下降油口之间油
道，使得上升油口通过回油腔和回油口与下降油口连通。
60.所述液压泵驱动液压油通过进油口流入分配器，分配器阀芯通过轴向移动，将液压油分配至上升油口和/或下降油口，驱动所述提升油缸实现伸出、缩进、浮动或保持位置的动作；继而所述提升油缸进行顶起、放下、由机具控制或保持所述提升臂部件的第一提升臂端的动作，第二提升臂端带动所述提升杆，所述提升杆带动所述下拉杆，所述上拉杆也与机具相连接，从而带动悬挂于下拉杆上的机具实现提升、下降、浮动或保持位置的动作。
61.所述位置传感器为角度传感器，所述角度传感器设置于提升臂部件和下拉杆上，角度传感器的测量范围至少为10
°
。
62.所述控制器组包括1个控制器，所述控制器组接受角度传感器的信号，而得到提升器的当前位置，并与提升器目标位置的差距进行对比，驱动提升电机，通过减速机构和直线往复机构直接或间接移动分配器阀芯至所需位置，继而推动提升油缸动作，推动提升臂部件从而带动机具至目标位置。
63.单向阀芯与单向阀座之间的所述密封面为圆锥面，单向阀芯圆锥面小端面朝向分配器阀芯的方向；所述密封体为球体，弹性复位元件为螺旋弹簧；通孔台阶至分配器阀芯小圆柱面之间的距离等于顶杆的长度。
64.如图7所示，5个大圆柱面的边缘处均布置有4个以大圆柱面的回转轴线为对称轴的轴对称分布的压力缓冲口；所述压力缓冲口在大圆柱面边缘处形成缺口，所述缺口在小圆柱面边缘处所形成的圆形上的投影弧长l为6.77mm，满足l》d
×
p/8000，其中p为驱动机的额定最大总功率，为117.6kw；大圆柱面表面硬度大于hrc55。
65.所述提升电机的额定功率pd为60w，满足pd》p/6000，其中驱动机的额定最大总功率p为117.6kw。
66.本实施例所述驱动机为内燃机。
67.减速机构为一组以上的齿轮减速机构，减速机构的总减速比i1为10，直线往复机构为丝杠机构，直线往复机构的转化率为i2为2mm/r，所述直线往复机构的转化率即直线运动和转动之间的比值，所述i1和i2满足0.006mm/r＜i2/i1＜42mm/r；在所述分配器阀芯的一端部连接有分配器臂，直线往复机构通过推拉软轴和分配器臂与分配器连接，软轴的直径dsa为3.2mm，满足dsa》p/100。
68.本实施例的所述电机通过减速齿轮组与丝杆连接，所述丝杆通过能够发生轴向相互移动的方式套接在螺母上，所述螺母与推拉软轴的一端相抵，所述分配器臂为片状结构，所述分配器臂的一端与所述推拉软轴通过销轴相连，另一端与分配器阀芯通过销轴相连。
69.所述传感器还包括一个行程测量机构，所述行程测量机构为角度传感器和直线位移传感器，角度传感器为电阻式角度传感器；所述直线位移传感器为直线电位计。
70.行程测量机构可以直接于提升电机上实现，即采用步进电机，或伺服电机作为提升电机，并在控制器组中计算转动圈数，从而得到分配器轴向移动行程。
71.行程测量机构或于提升电机上集成旋转变压器，或旋转编码器，或霍尔传感器，或光电传感器，或磁电传感器，测量电机转数，或转速，与工作时间积分后得到电机转数，继而得到分配器轴向移动行程。
72.行程测量机构也可连接于回转减速机构，采用霍尔传感器，或磁电传感器，测量齿轮或信号环经过传感器的齿数，从而计算出回转减速装置的转数，继而得到分配器轴向移
动行程。
73.行程测量机构也可连接于直线往复机构，采用光栅，或直线电位计。
74.行程测量机构也可采用角度传感器，通过一个角度传感器摆臂设置于直线往复机构与分配器之间，所述角度传感器摆臂的有效长度大于5mm，所述有效长度为角度传感器的旋转中心至所述角度传感器摆臂端部之间的距离。
75.作所述角度传感器通过一个角度传感器摆臂设置于直线往复机构与分配器之间，所述角度传感器摆臂的有效长度为52mm，所述有效长度为角度传感器的旋转中心至所述角度传感器摆臂端部之间的距离。
76.所述直线往复机构上还设置有2个极限位置检测机构，极限位置检测机构为触碰开关。
77.所述控制器配合所述行程测量机构实现所述分配器提升快慢的标定，本实施例具体为驱动提升电机，所述控制器分配器阀芯发生轴向移动到达所需位置，具体流量的油液流入或流出两个提升油缸，从而推动提升器提升臂部件至目标位置，控制器组接受位置传感器的信号，得到提升器当前位置和提升器目标位置距离，设定所述提升器油缸的移动速度，根据行程测量机构输入信号得到提升速度与分配器阀芯的位置关系。
78.本实施例的所述提升杆为螺母和螺杆结构，所述螺母与螺杆通过螺纹连接，提升杆的螺杆端与分配器臂通过销轴连接，提升杆的螺母端与下拉杆通过销轴连接。
79.本实施例的所述液压泵的最大排量s为45ml/r，满足s》p/8，其中p为驱动机的额定最大总功率，单位为kw。

技术特征：
1.一种拖拉机用提升器，所述拖拉机包含驱动机，所述驱动机将动力传递给所述提升器带动挂接于提升器上的机具至不同工作位置；其特征在于：所述提升器包含液压泵、分配器、两个或两个以上的提升油缸、提升臂部件、两个或两个以上的提升杆、上拉杆、两个或两个以上的下拉杆，以及提升电机、降低提升电机输出转速的回转减速机构、将回转减速机构输出的旋转运动转化为直线运动的直线往复机构、控制器组和传感器组；所述提升电机通过直连或间接的连接方式与回转减速机构相连，回转减速机构和直线往复机构串联布置，直线往复机构通过直连或间接相连的方式与分配器连接；所述液压泵接收驱动机的动力，所述液压泵设置有液压泵进油口和液压泵出油口，液压泵的进油口通过管路与液压油箱连接，出油口通过管路与分配器连接，所述分配器通过管路分别与两个或两个以上的提升油缸连接；所述分配器包含分配器阀座、分配器阀芯和液压锁，所述分配器阀座内设置有一个长通孔，分配器阀座上设置有进油口、回油口、提升器上升油口、提升器下降油口以及与回油口相连的回油腔，所述进油口、回油口和回油腔分别与长通孔相连通，所述进油口连接所述液压泵出油口，回油口通过管路与外部油箱连接，所述提升油缸包括第一腔体和第二腔体，提升器上升油口通过管路分别与两个或两个以上的提升油缸的第一腔体连接，提升器下降油口通过管路分别与两个或两个以上的提升油缸的第二腔体连接；所述分配器阀芯为回转体结构，包含3个或3个以上的大直径的密封大圆柱面，以及排列于大直径的密封大圆柱面之间的用于通油的小直径的通油小圆柱面；所述密封大圆柱面的外径为d，其中d>p/65，d的单位为毫米，p为驱动机的额定最大总功率，单位为千瓦(kw)；所述通油小圆柱面的直径为d，其中d<d/1.1，所述分配器阀芯套接于分配器阀座的长通孔内，分配器阀芯的一端通过直接或间接的方式(例如销轴或球销)与所述直线往复机构相连；所述液压泵的排量或最大排量为s，其中s>p/8，其中p为驱动机的额定最大功率，单位为千瓦(kw)；s单位为ml/r。2.根据权利要求1所述的拖拉机用提升器，其特征在于：所述分配器阀芯上设置有以分配器阀芯轴线为回转轴线的阀芯锥面，阀芯锥面的锥面母线与分配器阀芯轴线的夹角小于60
°
或大于120
°
；所述液压锁为机械液压锁结构，包括顶杆、密封体、弹性复位元件、单向阀芯和单向阀座；所述阀芯锥面的一端为锥面小圆柱面，阀芯锥面的另一端为锥面大圆柱面，所述阀芯锥面能够与所述顶杆的一端相抵，所述顶杆设置于分配器阀座中，且顶杆轴线与分配器阀芯轴线相垂直或接近垂直；所述顶杆与阀芯锥面不相抵的一端为小直径顶杆端，所述小直径顶杆端的直径小于顶杆与阀芯锥面相抵一端的直径；所述单向阀芯内设置有轴向通孔，且轴向通孔为相互连通的大直径通孔和小直径通孔，大直径通孔和小直径通孔相连处为通孔台阶或通孔过渡锥面，单向阀芯的小直径通孔端的长度为l1，所述小直径顶杆端的长度为l2，满足l
1-l2≤2mm，小直径顶杆端的端部与设置在轴向通孔内的密封体相抵；所述单向阀芯远离顶杆一端的端部与单向阀座之间设置有密封面，所述单向阀座套接在分配器阀座的所述提升器上升油口内，所述单向阀芯与单向阀座之间密封面的大端直径为d1，所述小直径通孔的直径为d2，满足所述弹性复位元件的一端在轴向通孔内与密封体相抵，弹性复位元件的另一端直接或间接固定于分配器阀座上。
3.根据权利要求1所述的拖拉机用提升器，其特征在于：所述传感器组包含一个提升位置传感器；所述提升位置传感器为角度传感器，所述角度传感器包含至少一个可旋转的测量转轴，角度传感器通过至少一个安装于测量转轴上的角度传感器摆臂与提升臂部件相连接，所述角度传感器摆臂的有效长度大于10mm，所述有效长度为角度传感器的测量转轴的旋转中心至所述角度传感器摆臂端部的距离；所述角度传感器的测量转轴与角度传感器摆臂连接且共同转动，所述角度传感器摆臂与提升臂部件连接共同转动，所述角度传感器的测量范围至少为10
°
。4.根据权利要求1所述的拖拉机用提升器，其特征在于，所述分配器阀芯至少一个密封大圆柱面的边缘处布置有1个或1个以上的压力缓冲口；所述压力缓冲口在密封大圆柱面边缘处形成1个或多个缺口，所述1个或多个缺口在密封大圆柱面端面外圆上投影的总弧长为l，其中l>d
×
p/8000，l单位为毫米，其中p为驱动机的额定最大功率；压力缓冲口在分配器阀芯轴线方向上的长度或高度大于2mm；压力缓冲口的横截面面积的变化趋势为沿轴线方向单调变化，所述压力缓冲口的横截面面积为压力缓冲口在与分配器阀芯轴线垂直的不同位置的面上的投影的面积。5.根据权利要求1所述的拖拉机用提升器，其特征在于，所述提升电机的额定功率为pd，其中pd>p/6000；其中p为驱动机的额定最大功率；所述驱动机为发动机或电动机或发动机和电动机的组合；当驱动机为2种或2种以上时，p为其中额定功率较小的一种的额定最大功率。6.根据权利要求1所述的拖拉机用提升器，其特征在于，所述回转减速机构的总减速比为i1，所述回转减速机构的总减速比为提升电机的输出转速/减速机构的输出转速；直线往复机构为丝杠机构、滚珠丝杠机构、滑动丝杠机构、齿轮齿条机构或连杆机构中的一种或几种的组合；直线往复机构的转化率为i2，所述直线往复机构的转化率为直线运动和转动之间的比值，单位为mm/r，所述i1和i2满足：0.006mm/r＜i2/i1＜42mm/r。7.根据权利要求1所述的拖拉机用提升器，其特征在于，在所述分配器阀芯的一端部连接有分配器臂，直线往复机构通过推拉软轴和分配器臂及分配器连接，推拉软轴的直径为dsa，其中dsa>p/100，dsa的单位为mm，p为驱动机的额定最大总功率，单位为千瓦(kw)。8.根据权利要求1所述的拖拉机用提升器，其特征在于，所述传感器组还包括至少一个行程测量机构，所述行程测量机构与提升电机和/或回转减速机构或直线往复机构相连，所述行程测量机构用于测量电机转数、齿轮或其他回转体的转数，或直线往复机构的转数或直线行程。9.根据权利要求8所述的拖拉机用提升器，其特征在于，所述行程测量机构采用光栅或直线电位计与直线往复机构相连接。10.一种拖拉机，其特征在于，所述拖拉机设置有权利要求1～9任一项所述的拖拉机用提升器。

技术总结
本发明属于农机领域，涉及一种拖拉机提升器及搭载其的拖拉机，通过对提升器中的分配器进行具体设置，尤其是对提升器分配器的自动执行机构进行具体设置，使得通过改变液压油流量和流向，控制拖拉机提升器的提升臂部件带动机具至作业需要位置，在保证稳定和高效率的基础上，制造和使用成本得到了合理控制。制造和使用成本得到了合理控制。制造和使用成本得到了合理控制。


技术研发人员：陈家琦 于洋 毛虎 程越
受保护的技术使用者：常州东风无级变速器有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/8/1