能自動避讓地下硬質障礙物的松、培土作業頭及作業方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種松、培土作業頭及作業方法，尤其涉及一種既能在無地下硬質障礙物時正常作業又能在遇到地下硬質障礙物時自動避讓地下硬質障礙物的松、培土作業頭及作業方法。
【背景技術】
[0002]在利用松、培土設備進行作業時，通常是采取直線式的行進方式。在行進的過程中，松、培土設備的刀片經常會遇到地下的一些硬質障礙物，現有的松、培土設備是無法自動避讓這些地下硬質障礙物的，當松、培土設備的刀片與地下硬質障礙物相碰撞后，地下硬質障礙物會使得松、培土設備刀片的轉動受到阻礙甚至是逼停松、培土設備刀片的轉動，影響了正常的松、培土作業；當地下硬質障礙物阻礙松、培土設備刀片的轉動甚至是逼停松、培土設備刀片的轉動后，需要先中斷正常的松、培土工作，待人工控制松、培土設備繞過地下硬質障礙物后，再繼續進行松、培土作業。但是，這樣操作，就會打斷松、培土作業的連續性，增加了松、培土作業的時間，降低了松、培土作業的效率。
[0003]公開號為CN103202116A，公開日為2013年7月17日的中國發明專利公開了一種松土機，其特征在于它包含機架、手把、剎車、開關、工具盒、電機、上擋板、前輪、前擋板和刀爪；兩個手把設置在機架上，剎車和開關分別設置在兩個手把上，工具盒設置在兩個手把之間，電機設置在機架上，擋板設置在機架的下部，刀爪設置在擋板的下部，前輪設置在機架的前部，前輪的后側設置有前擋板。
[0004]公開號為CN103510562A，公開日為2014年I月15日的中國發明專利公開了一種大型推土機松土器，包括托架，托架上設有與之轉動連接的連桿，連桿與橫梁相連，橫梁與支角固定連接，支角的下端設有齒尖，所述的托架上還設有與之分別轉動連接的傾斜液壓缸和提升液壓缸，該傾斜液壓缸和提升液壓缸均與橫梁固定連接。
[0005]公開號為CN104412739A，公開日為2015年3月18日的中國發明專利公開了一種新型耕作松土機，包括機架、設于機架上的柴油機、設于柴油機上的主動帶輪，設于機架上的傳動箱，其中傳動箱由主箱體和與主箱體相連前置箱體組成，主箱體上部設有從動帶輪，驅動輪安裝固定于前置箱體的前部，作業刀輥安裝固定于主箱體的下部，機架上設有向后伸展的扶手，在主箱體內由上而下依次設有主動齒輪、變速齒輪、從動齒輪。
[0006]公告號為CN203840712U，公告日為2014年9月24日的中國實用新型專利公開了一種新型松土機的松土機構，包括:主梁；凸輪，其與松土機的電動機轉軸相連接；振動刀夾具，其與主梁轉動連接；振動刀，其與振動刀夾具相固接；刀頭套，其套裝于振動刀頂部并與振動刀相固接；振動架，其具有三個突出的端部，其中一個端部上轉動連接有滾面與凸輪的滾面相接觸的滾輪，一個端部與主梁轉動連接形成振動架的支點，最后一個端部與刀頭套轉動連接；固定刀夾具，其與主梁相固接；固定刀，其與固定刀夾具相固接；塑孔器，其固接于固定刀刀背上且其軸線方向與固定刀的刀刃方向一致；及使滾輪始終壓緊于凸輪上的彈簧。
[0007]上述專利文獻中的松土設備均無法自動避讓地下硬質障礙物。
[0008]綜上，如何設計一種松、培土設備及作業方法，使其既能在無地下硬質障礙物時正常作業又能在遇到地下硬質障礙物時，自動避讓地下硬質障礙物，保證松、培土作業的連續性，節省松、培土作業的時間，提高松、培土作業的效率是急需解決的技術問題。

【發明內容】

[0009]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的缺陷，提供一種能自動避讓地下硬質障礙物的松、培土作業頭及作業方法，其既能在無地下硬質障礙物時正常作業又能在遇到地下硬質障礙物時，自動避讓地下硬質障礙物，保證了松、培土作業的連續性，節省了松、培土作業的時間，提高了松、培土作業的效率。
[0010]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案為:一種能自動避讓地下硬質障礙物的松、培土作業頭，包括設置在車體底盤上的支撐臂、與所述支撐臂鉸接的直臂、設置在所述直臂上的松土機構、培土機構、避障液壓缸、行程換向閥和驅動馬達，在所述直臂與支撐臂之間還設置有收折液壓缸，通過所述收折液壓缸的活塞桿動作能帶動直臂以其與支撐臂之間的鉸接點為圓心上、下轉動；驅動馬達與液壓栗連接，所述驅動馬達用于給松土機構和培土機構提供轉動動力；避障液壓缸采用能夠自動復位的避障液壓缸，所述避障液壓缸的一油口連接在驅動馬達與液壓栗之間的油路上，通過驅動馬達與液壓栗之間油路的油壓變化來控制避障液壓缸的活塞桿動作；通過所述避障液壓缸的活塞桿動作，使得避障液壓缸的活塞桿壓緊行程換向閥的滾輪或松開對行程換向閥的滾輪的壓緊，從而通過所述避障液壓缸的活塞桿動作來控制行程換向閥的動作；所述行程換向閥的控制油口與收折液壓缸的油口連接，通過所述行程換向閥的動作來控制收折液壓缸的活塞桿動作；通過所述收折液壓缸的活塞桿動作帶動直臂上的松土機構和培土機構以直臂與支撐臂之間的鉸接點為圓心上、下轉動，從而實現了松土機構和培土機構在遇到地下硬質障礙物時能自動避讓地下硬質障礙物的避讓作業以及松土機構和培土機構的正常作業。
[0011]優選的，在所述直臂上設置有作業頭基座，所述松土機構、培土機構和驅動馬達均固接在作業頭基座上；在所述作業頭基座上還設置有安裝盒，所述避障液壓缸和行程換向閥固接在作業頭基座上且位于安裝盒內，在所述安裝盒的內部且位于安裝盒的一側邊上設置有驅動導桿安裝座，在所述避障液壓缸的活塞桿上設置有連接板，避障液壓缸的活塞桿穿過連接板且連接板固接在避障液壓缸的活塞桿上，在所述安裝盒的內部且位于安裝盒的另外一側邊上固接有壓簧連接板，在壓簧連接板上設置有壓簧連接桿，在壓簧連接桿和穿過連接板的避障液壓缸的活塞桿之間設置有復位壓簧，即復位壓簧的一端套接在穿過連接板的避障液壓缸的活塞桿上，其另外一端套接在壓簧連接桿上，在所述連接板上還設置有驅動導桿，所述驅動導桿的一端與連接板連接，其另外一端穿過驅動導桿安裝座與行程換向閥的滾輪相接觸，通過避障液壓缸的活塞桿的動作能帶動驅動導桿沿驅動導桿安裝座來、回移動，從而利用驅動導桿將行程換向閥的滾輪壓緊或松開對行程換向閥的滾輪的壓緊以對行程換向閥進行控制。
[0012]優選的，所述壓簧連接桿采用螺桿，在壓簧連接桿上還設置有調節螺母，復位壓簧的另外一端套接在壓簧連接桿上且復位壓簧的另外一端與調節螺母相接觸。
[0013]優選的，在所述驅動馬達的輸出軸上設置有鏈輪一和鏈輪二，在松土機構的動力輸入軸上和培土機構的動力輸入軸上均設置有動力輸入鏈輪，將鏈輪一和松土機構動力輸入軸上的動力輸入鏈輪通過鏈條一傳動連接以及將鏈輪二和培土機構動力輸入軸上的動力輸入鏈輪通過鏈條二傳動連接，從而使得驅動馬達能同時給松土機構和培土機構提供轉動動力。
[0014]優選的，所述松土機構包括設置在作業頭基座上的松土箱體和多個帶有轉軸的松土刀；多個帶有轉軸的松土刀轉動設置在松土箱體的底部上且多個松土刀的轉軸伸入到松土箱體的內部中，在伸入到松土箱體內部中的多個松土刀的轉軸上均設置有傳動鏈輪，多個松土刀之間通過鏈條與傳動鏈輪相配合傳動連接起來；在其中的一個松土刀伸入到松土箱體內部中的轉軸上還設置有傳動錐型齒輪一，所述松土機構的動力輸入軸轉動設置在松土箱體的側部上且松土機構的動力輸入軸伸入到松土箱體的內部中，松土機構的動力輸入鏈輪設置在外露于松土箱體的動力輸入軸一端上，在伸入到松土箱體內部中的松土機構的動力輸入軸一端上還設置有傳動錐型齒輪二，通過傳動錐型齒輪一和傳動錐型齒輪二相嚙合配合從而通過驅動馬達帶動多個松土刀轉動。
[0015]優選的，每個所述松土刀均包括刀盤和設置在刀盤的下表面上的多個刀片；所述多個刀片沿周向依次垂直分布在刀盤的下表面上，轉軸固接在刀盤的上表面上且位于刀盤的中心軸線位置。
[0016]優選的，所述松、培土作業頭還包括在手動換向閥一和手動換向閥二，手動換向閥一設置在行程換向閥與收折液壓缸相連接的油路上，通過手動換向閥一動作能控制行程換向閥與收折液壓缸相連接的油路的斷、通狀態，手動換向閥二的控制油口與收折液壓缸的油口