技术领域
[0001] 本实用新型涉及农具，尤其涉及翻转犁。
背景技术
[0002] 深翻耕作是一种松散
耕作层土壤紧实的技术，耕作深度可以达到 30cm 以上，其主要作用为打破犁底层，增加
土壤耕作层的深度，可深埋上层含有病虫害的土壤和植被
残茬，改善土壤的物理特性，提高土地种植
质量，利于作物生长，增加作物产量，不仅能够改善土壤耕作层的
水、肥、气、热等因素，还能改良土壤结构，有利于土壤的
可持续性利用。与本
申请有关的的深翻耕作农具是半悬挂式液压翻转犁，又称液压反转双向犁，以下在本申请中简称翻转犁。翻转犁由犁架、正反向犁体、三点
悬挂装置、翻转
液压缸、翻
转轴、
限深轮组成，通过翻转液压缸
活塞杆的伸缩带动犁架上的正反向犁体作垂直翻转运动，交替更换到工作
位置，始终朝一面翻土，使土地无沟垄、地面平整。所述的犁架采用直
角梯形
框架，犁体包括犁柱、犁面、犁侧板、犁体固定装置，通过犁体固定装置将犁柱固定连接在犁架的主梁上，在主梁安装若干对上下对称的犁体。所述的三点悬挂装置位于犁架前端，挂接在
拖拉机后面的液压悬挂系悬上，通过司机操纵液压
手柄实现翻转犁在地头回转时提升，入地时下落。所述的限深轮通过可调节立柱安装在犁架的长直角梁上，通过可调节立柱调整耕作深度。限深轮有的上下对称固定安装一对，有的在轴上活动安装一个限深轮，靠自重使限深轮自动转动朝下。
[0003] 半悬挂式液压翻转犁的动
力是拖拉机。拖拉机的尾部设有液压悬挂系统，通过液压悬挂系统来控制翻转犁在地头上的的升降。液压悬挂系统由液压部分、悬挂部分和操纵部分组成。液压部分包括油
泵、分配器和提升油缸等部件。悬挂部分包括上拉杆、斜拉杆和下拉杆等部件，采用三点悬挂的形式与拖拉机铰接，进行田间作业、转移或运输。
[0004] 从上述看出，目前的半悬挂式翻转犁，只能进行单纯的深翻作业，不方便统筹管理；在地头回转时犁的提升、下落和翻转动作靠司机一系列操控，操作繁琐，容易误动作；作业深浅靠人工停车调节，尤其翻作业中当遇到土壤的硬度变大时深浅不能自我调节，造成憋车现象，缺少智能化功能。
发明内容
[0005] 本实用新型的目的是克服
现有技术的不足，在现有半悬挂式液压翻转犁的
基础上提出一种多功能半悬挂式自动控制的翻转犁。
[0006] 本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：
[0007] 一种多功能半悬挂式自动控制的翻转犁，包括犁架、犁体、三点悬挂装置、翻转液压缸、翻转轴、限深轮构成的翻转犁本体，其特征在于，所述的限深轮通过耕深调节液压缸安装在犁架上；还包括一套由液压控制系统和电气控制系统组成的自动控制系统，通过自动控制系统实现地头回转时翻转犁的提升、翻转、下落一次性操作和犁地深浅的
自动调节；
[0008] 所述的电气控制系统包括PLC
控制器、
触摸屏、显示器、导航
定位信号接收装置、检测装置；所述的触摸屏与PLC控制器实现通讯连接，触摸屏上设有参数设置、上升、下降、翻转、测量、耕深调节、联动、手/自动控制切换功能按键；所述的显示器与PLC控制器实现通讯连接，显示器具有显示耕作深度、耕作速度、耕作面积、作业全息影像、GPS导航
电子地图功能；所述的导航定位信号接收装置与PLC控制器实现通讯连接，通过导航定位接收装置获得定位坐标；所述的检测装置包括安装在犁架上的红外测距
传感器和安装在拖拉机上的速度传感器、角度传感器，通过红外测距传感器获得耕深数据，通过速度传感器获得拖拉机作业行进数据，通过角度传感器获得拖拉机作业转弯角度；
[0009] 所述的液压控制系统为电液伺服液压系统，包括三路由伺服
放大器、电液比例换向
阀和液压双向
锁连接组成的电液伺服液压管路；每路电液比例换向阀的信号线通过伺服放大器与PLC控制器实现通讯连接；每路电液比例换向阀的进油口与拖拉机的液压分配器连接；其中第一路电液比例换向阀通过液压双向锁与液压悬挂系统的提升液压缸连接，第二路电液比例换向阀通过液压双向锁与翻转犁的翻转液压缸连接，第三路电液比例换向阀通过液压双向锁与耕深调节液压缸连接。
[0010] 在深耕作业时，红外测距传感器将测量的犁架距离地面的高度传输给PLC控制器， PLC控制器根据预先设定的耕深和
许可波动范围进行比对，向第三路电液比例换向阀发出信号，耕深调节液压缸的
活塞杆伸出，犁架抬高使耕深变浅；反之亦然；当土壤阻力变大，PLC控制器及时给第三路电液比例换向阀下达指令，使犁架抬高耕深变浅，临时减小阻力。
[0011] 在深耕作业中，当拖拉机到达地头转向中，角度传感器将测的数据传输给PLC控制器， PLC控制器给第一路和第二路电液比例换向阀下达指令，使翻转犁首先提起离开地面再进行翻转，转弯后翻转犁下落进入土壤，继续耕作。
[0012] 上述的导航定位信号接收装置选用GPS信号接收装置或中国北斗信号接收装置（BDS）。
[0013] 本实用新型的积极效果：
[0014] 1、通过导航定位信号接收装置方便统筹管理；可自动计算显示耕地面积和作业收费金额，并进行储存备查；
[0015] 2，利用电控技术和液控技术相融合，实现了地头回转时犁的提升、翻转、下落能自动完成，避免误动作；另外，当遇到不适宜自动完成的特殊情况时，通过在显示屏上单独操作上升、下降、翻转按键即可，亦可通过手/自动控制切换功能按键的切换，恢复原来的操作杆操作，司机可灵活掌握；
[0016] 3、作业深度可一键定位，避免人工机械调节的麻烦，尤其深翻作业中当遇到土壤的硬度突然变大时内自动减小阻力，避免憋车现象。
[0017] 4、通过显示器可以对耕作深度、行进车速、耕作面积、犁组全息影像等实时显示，便于司机随时掌握作业情况。
附图说明
[0018] 图1为多功能半悬挂式自动控制翻转犁的结构示意图；
[0019] 图2为液压控制系统结构图；
[0021] 图中，1-三点悬挂装置，2-翻转液压缸，3-犁体， 4-翻转轴，5-限深轮， 6-耕深调节液压缸， 7-提升液压缸，8-犁架。
具体实施方式
[0022] 以下结合附图对本实用新型
实施例做进一步详述。
[0023] 如图1所示，一种多功能半悬挂式自动控制翻转犁，包括犁架8、犁体3、三点悬挂装置1、翻转液压缸2、翻转轴4、限深轮5构成的翻转犁本体，其中所述的限深轮5通过耕深调节液压缸6安装在犁架8上；还包括一套由液压控制系统和电气控制系统组成的自动控制系统，自动控制系统图2所示；通过自动控制系统实现地头回转时翻转犁的提升、翻转、下落一次性操作和犁地深浅的自动调节；
[0024] 如图3所示，所述的电气控制系统包括PLC控制器、触摸屏、显示器、导航定位信号接收装置、检测装置；所述的触摸屏与PLC控制器实现通讯连接，触摸屏上设有参数设置、上升、下降、翻转、测量、耕深调节、联动、手/自动控制切换功能按键；所述的显示器与PLC控制器实现通讯连接，显示器具有显示耕作深度、耕作速度、耕作面积、作业全息影像、GPS导航电子地图功能；所述的导航定位信号接收装置与PLC控制器实现通讯连接，通过导航定位接收装置获得定位坐标；所述的检测装置包括安装在犁架上的红外测距传感器和安装在拖拉机上的速度传感器、角度传感器，通过红外测距传感器获得耕深数据，通过速度传感器获得拖拉机作业行进数据，通过角度传感器获得拖拉机作业转弯角度；
[0025] 如图2所示，所述的液压控制系统为电液伺服液压系统，包括三路由伺服放大器、电液比例换向阀和液压双向锁连接组成的电液伺服液压管路；每路电液比例换向阀的信号线通过伺服放大器与PLC控制器实现通讯连接；每路电液比例换向阀的进油口与拖拉机的液压分配器连接；其中第一路电液比例换向阀通过液压双向锁与液压悬挂系统的提升液压缸7连接，第二路电液比例换向阀通过液压双向锁与翻转犁的翻转液压缸2连接，第三路电液比例换向阀通过液压双向锁与耕深调节液压缸6连接。
[0026] 上述的导航定位信号接收装置选用GPS信号接收装置或中国北斗信号接收装置（BDS）。
[0027] 为便于对本实用新型的理解，将上述多功能半悬挂式自动控制翻转犁的工作方法说明如下：
[0028] 1、作业开始前，驾驶员在触摸屏的功能页面上对耕深、耕深许可波动范围、作业速度、耕地面积计算方法、耕地收费单价、耕作幅宽各个参数进行设置确认，然后开始耕深作业；作业结束时时，驾驶员在触摸屏上点击“工作结束”，显示器自动显示这
块田的面积和作业收费金额，并进行储存备查；上述的耕地面积计算方法有两种计算方式：一是PLC控制器根据记录的来回趟数乘以耕作幅宽和
地块长度，这种计算方式适用于已知地块长度和比较规整的地块；二是“GPS坐标法”，PLC控制器根据GPS全球卫星定位系统提供的经度、纬度定位信息，得出各个点的坐标，再通过数学方法计算出面积；
[0029] 2、耕深的自动调整：在深耕作业时，红外测距传感器将测量的犁架距离地面的高度传输给PLC控制器， PLC控制器根据预先设定的耕深和许可波动范围进行比对，当实际波动在设定范围内时输出零，即不做任何改变，保持当前耕深继续作业；当实际波动超出设定范围时，PLC控制器将继续判断实际耕深是大于还是小于预设耕深：若大于说明犁架距离地面的高度太低，PLC控制器向第三路电液比例换向阀发出信号，使电液比例换向阀换向，促使液压分配器向耕深调节液压缸6供油，经第三路电液比例换向阀的P口和A口、液压双向锁输送至耕深调节液压缸6的无杆腔，有杆腔内的液压油则在压力下经液压双向锁、电液比例换向阀的B口和T口输送至
液压泵的进油口，耕深调节液压缸6的活塞杆伸出，犁架抬高使耕深变浅；反之亦然；
[0030] 另外，速度传感器还实时将作业速度发送给PLC控制器，PLC控制器根据预设的作业速度分析运算，当作业速度低于设定的低速时，说明土壤阻力变大，及时给第三路电液比例换向阀下达指令，通过耕深调节液压缸6活塞杆的伸出，犁架抬高使耕深变浅，临时减小阻力，越过阻力后自动恢复耕深；
[0031] 3、犁的自动翻转：在深耕作业中，拖拉机基本上跑直线，当到达地头开始转向时，角度传感器将测的数据传输给PLC控制器， PLC控制器给第一路电液比例换向阀下达指令，通过提升液压缸7的自动缩回使翻转犁提起离开地面，接着再给第二路电液比例换向阀下达指令，通过翻转液压缸2的动作使翻转犁进行翻转，当拖拉机回转接近360度即将完成调头时， PLC控制器给第一路电液比例换向阀下达第二次指令，通过提升液压缸7的自动伸出使翻转犁下落进入土壤，进入下一幅耕作。
