２０１８年第４期
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王跃钦，韩守振
摘 要： 随着现代农机技术的进步，液压技术在农业机械中的应用越来越广泛。 为此，在４ＹＺ－６型玉米籽粒收割机原机械四驱的基础上，增加液压行走系统，对此收割机的液压行走驱动系统的工作原理、参数确定和选择行了简单计算和介绍。 关键词：玉米籽粒收获机；液压驱动；马达排量 盲区监测
（一拖（黑龙江）东方红工业园有限公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000）
作者简介：王跃钦（１９６３－），男，河南洛阳人，硕士，高级工程师，研究方向：农业机械和工程机械管理。
液压行走驱动系统由于具有功率大、安装布置紧凑、操作简便、故障率低和便于维护等特点，非常适合应用于作业形式多变、工作条件恶劣的农业机械中。随着液压行走系统近几年的技术成熟和快速发展，用户开始追求追求性能好、操作舒适的高端农业设备。为更好地满足用户需求；减轻用户劳动强度和提高生活质量，为农业机械应用液压技术创造了有利条件。
１ 玉米籽粒收割机行走参数
液压行走系统的设计，首先需要满足收割机的总体设计的性能要求。根据4YZ-6型液压自走式玉米籽粒收割机的实际工况和整机性能，确定选择南齿S970-31000型前桥总成，主变速箱为四个前进档和一个倒档，主变速箱各档传动比为：i1=29.3；i2=14.62；i3=7.29；i4=3.64；i 倒=12.93；末端传动比为：i 末=7.73；前轮轮胎直径为1665mm；输入转速（r/min）为：885～2050；输出转速（r/min）为：3.91～72.86；整机重量（含粮重）为13吨；发动机功率132千瓦；行走速度（km/h）为0～20。
２ 液压行走系统方案
4YZ-6型玉米籽粒收割机的液压系统由行走系统及作业系统两个分支系统组成。作业系统包含转向系统和操纵系统，所有液压系统共享一个液压油箱和齿轮泵，通过单路稳定分流阀分成两个子系统。 转向系统用于控制转向轮的转向，操纵系统用于控制割台、卸粮筒卸粮。本文主要展开对液压行走系统采用闭式静液压系统进行研究，4YZ-6型液压自走式玉米籽粒收割机的液压行走系统，主要由发动机、电磁换向阀、液压泵、液压油箱、前桥齿轮箱总成、液压马达和过滤器等组成，原理图如图1
所示。
1 发动机 2液压泵 3电磁换向阀 4 液压油箱 5前桥齿轮箱总成 6液压马达 7过滤器
图１ ４ＹＺ－６型收割机的液压行走系统原理图
３ 液压马达计算
在为行走收割机系统选择马达时，需要考虑收割机的基本参数（见表1）来确定马达的最高转速及最
大需求扭矩。
表１ ４ＹＺ－６型玉米籽粒收割机行走参数
项目参数指标发动机功率132kW
收割机前桥行走系统4轮驱动/齿轮箱 主变速箱前进档传动比(i1)29.3/14.62/7.29/3.64
主变速箱倒档传动比(i 倒)
12.93末端传动传动比(i2)7.73
收割机满载质量(G0)13000kg/130000N 驱动轮负荷(G1)10000kg/100000N
轮胎滚动直径(R)
0.8325车速(v) 0～20km/h
爬坡度(a)30°最差工作面
泥土/沙土
1）马达最高输出转速为
n0 ＝60V i1 i2 /2πR=2916（r/min）（1） 式中V—收割机前进速度（km/h）；i1—主变速箱传动比；i2—末端传动传动比。
2）马达的最大负载和输出扭矩计算
按照收割机行业标准要求，鉴于4YZ-6型玉米籽粒收割机的实际收获状况，分析各种工况占比，确定收割机各种工况，工况如表2所示。
颗粒冷却塔表２ 收割机典型工况表
序号工况
1公路行走工况（粮箱空载）2满载爬坡工况（粮箱装满粮）3满载制动工况（粮箱装满粮）4
过垄颠簸工况（粮箱空载）
为保证马达输出足够的扭矩来驱动收割机的行走，需计算收割机的整体牵引力，驱动马达的最大负载为收割机Ⅱ档（Vmax=5km/h）满载爬坡工况进行计算，其计算公式为：
F ＝f ＋F1＋Fa （2）
式中：F—车辆整体牵引力（Ｎ）；f—克服阻力的牵引力（Ｎ）；F1—爬坡需要的牵引力（Ｎ）；Fa—加速所需要的牵引力（Ｎ）。
滚动阻力（f）是收割机经过某种地面时所要克服的力，推荐以最恶劣工况2来确定数值，公式为
f ＝G0×μ （3）
坡道阻力（F1）是车辆上坡时所需要的力为F1＝G0×sin（tan-1a） （4）
加速度牵引力（FA）是车辆在规定时间内从静止状态到最大速度所需要的力，(下转第184页)
用，远程自动化监控系统所得到的数据可以与额定参数进行实时对比，从而判断自动化监控程序使用状况以及所监测区域内的安全隐患问题。
（4）系统维护。 系统维护则是针对油井远程自动化监测所得结果开展的维修任务，日常使用中油井设备部分机械组件可能会出现损耗，一旦损耗超出所规定，安全范围将会威胁到油井安全生产使用。系统维护需要根据终端所得到的远程自动监测结果，判断现场设备发生的故障类型以及具体所在区域，远程自动化监控系统与智能控制相结合，能够实现故障自动报警，确保使用中系统安全性不会因
此受到影响。技术人员参照的终端数据，结果开展油井硬件设备维护也能从维护技术优化角度，更好地完成技术控制监管。系统使用中所存在的安全隐患，通过远程自动监控程序构建，可以以一种控制中心能够识别的信息模式传输，从而进入到更稳定的程序框架中。
（5）结果上报。对最终远程自动监控系统所得到的数据进行实时上报，上报后的数据需要形成油井监控数据库，技术人员会定期对数据进行全面总结，判断油井使用中容易发生故障的区域。并进行定向强化从而降低故障隐患，结果上报在程序设计中，是与循环数据库模式实现的，可以通过一项数据分析后所得结果在数据库中二次提取，从而生成新的数据库，并根据不同采集传输时间在数据库中做出顺序分层，避免使用中出现时间顺序错乱，影响到技术人员最终判断。上报结果要确保安全性，精准安全的数据结果才能够自动保存，并在远程自动化监控系统中发挥参照对比的作用。技术方法对比应用中，还需要确定最符合设备生产规律的类型，确保数据资源能够发挥最大效果。市面上有很多油井控制器，国内外自主开发的控制器不下几十种，多采用单片机技术集成，功能大同小异，但用户选型的时候一定要考虑到安装环境和天气等因素。国内的控制器在开发过程中多价格因素，所选的传感器大多为配套产品，接收的信号很多不是标准信号，这点一定要注意!许多产品编程方式、通讯协议都不开放，与其他系统的兼容性较差，容易出现厂家不提供备件或支持会使系统全面瘫痪的风险。在天气寒冷、风沙大的户外使用建议考虑国外的产品，但有一点提出注意：国外的产品由于设备编程方式完全开放，支持编程及二次开发以满足用户的任何控制要求，但同时对系统集成商的技术能力也有更高的要求。３ 结语
经济全球化的发展使石油生产参与到了全球市场的紧张供应链中，在这种大环境下，油田生产管理区采用先进的网络通信技术，加强油井管理、降本增效，提高信息化管理和质量管理水平具有非常重要意义。而作为油田信息化建设的一个重要组成部分，油井远程自动化监控水平的
高低将对油田信息化建设的发展起着至关重要的作用。
参 考 文 献
［１］姚学召，王泰华．基于ＴＤ－ＬＴＥ和ＬａｂＶＩＥＷ的油井远程监控系 统设计［Ｊ］．测控技术，２０１６，３５（１１）：１０８－１１０．
［２］李宏朝，胡文娟，王百军，等．两级分布式采油自动化智能控制 系统设计与实现［Ｊ］．油气田地面工程，２０１６，３５（９）：６７－６９．
［３］吴新文，王红莲，李庆云．基于无线遥控技术的油井阀门防盗系 统设计［Ｊ］．自动化应用，２０１６（８）：５９－６１．
（上接第182页）
公式以平均加速度来计算Ⅱ档的牵引力为
Fa＝G0/ g ×V/ t （5）
计算马达所需输出扭矩公式为：
T=F·R/i （6）
按摩脚盆
将表1中4YZ—6型玉米籽粒收割机行走参数数据代入公式（2）、（3）、（4）、（5）和（6）中，求出马达所需输出扭矩值为509Nm。
米饭碗3）马达排量为
Vg=20πT/P （7）
式中：Vg—马达排量(mL/r)；T—马达所需输出扭矩（N·m）；P—马达额定工作压力（105Pa）。
综上所述，根据马达最高输出转速n0=2916r/min，马达额定工作压力P=40MPa，马达排量满足Vg＞80ml/r。４ 液压泵的设计和选型
液压泵工作压力应大于系统执行原件最高工作压力与泵到执行元件间总的管路压力损失之和，本系统
驱动马达的工作压力最高，泵与马达之间有一个换向阀和溢流阀，取管路压力损失为0.5MPa，所以确定液压泵工作压力设定为40MPa。
由于本系统采用闭式结构，管路泄漏量较小，忽略泄漏系数，液压泵流量按照公式Qg＞＞Vg·n0计算，侧泵的最大流量为235L/min。其马达主要技术参数见表3；根据液压泵的工作压力和最大流量，选取最大理论排量为90ml/r的变量柱塞泵，在2916r/min的条件下，最大流量为262L/min，选择HAA2FM 80/6马达型号；选择HA4VTG90变量柱塞泵。
５ 结语
4YZ－6 型玉米籽粒收割机液压行走驱动通过在黑龙江克山地区试验和可靠性考核说明：整体系统操作流畅、方面、性能可靠平稳等优点，特别对收割机行走系统无极变速调节表现突出，过垄时效率高和操作简洁方便。不足之处为：文章计算过程忽略了泄漏系数、马达的机械效率和机械变速箱的机械效率等。
参 考 文 献主人遥控导尿管控制排尿
［１］ 曹玉宝．液压技术在现代农业中的应用现状及趋势［Ｊ］．农机化 研究，２００８，３０（５）：１９４－１９６．
［２］ 张志起等．４ＹＸ－４型全液压自走式玉米收获机液压系统设计［Ｊ］ ．农机化研究，２０１５（１２）．
［３］ 贺俊林，佟金，胡伟．辊型和作业速度对玉米收获机摘穗性能的 影响［Ｊ］ ．农业机械学报 ２００６（０３）．导光条
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