一種旋耕機(jī)萬(wàn)向節(jié)和變速箱的智能保護(hù)控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋耕機(jī)萬(wàn)向節(jié)和變速箱的智能保護(hù)控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上使用的農(nóng)用旋耕機(jī)在耕地時(shí)會(huì)遇到耕地高低不平的情況，時(shí)常需調(diào)整刀具的高度，在工作中一般是通過(guò)人工觀察手動(dòng)操控手柄控制旋耕機(jī)刀具旋耕深度和抬高高度，操作繁瑣，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)觀察判斷失誤，旋耕機(jī)旋耕刀具過(guò)度抬起情況，致使與萬(wàn)向節(jié)連接的兩軸夾角角度值超過(guò)其允許最大值，使萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)力矩過(guò)大，不能正常傳動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)可能使萬(wàn)向節(jié)打壞至使變速箱報(bào)廢。因此，需要一種保護(hù)控制系統(tǒng)來(lái)控制與萬(wàn)向節(jié)連接的兩軸的夾角不超過(guò)允許最大值，保護(hù)旋耕機(jī)的萬(wàn)向節(jié)和變速箱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種旋耕機(jī)萬(wàn)向節(jié)和變速箱的智能保護(hù)控制系統(tǒng)及方法。
[0004]旋耕機(jī)在耕地時(shí)，要隨時(shí)調(diào)節(jié)旋耕刀具的高度，高度的變化由與萬(wàn)向節(jié)連接的兩軸夾角變化確定，兩軸的夾角越大，旋耕刀具的提升高度越高，萬(wàn)向節(jié)所承受傳動(dòng)力矩越大，兩軸的夾角一般是15°至20°，當(dāng)超過(guò)允許的夾角時(shí)，萬(wàn)向節(jié)則不能正常傳動(dòng)，可能會(huì)出現(xiàn)卡死的情況，甚至損壞萬(wàn)向節(jié)和與其連接的變速箱。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明之旋耕機(jī)萬(wàn)向節(jié)和變速箱的智能保護(hù)控制系統(tǒng)，包括角度傳感器、控制器、限位開(kāi)關(guān)、設(shè)置按鈕、提升手柄、電磁閥和提升臂油缸，所述角度傳感器安裝在旋耕機(jī)旋耕刀具提升臂旋轉(zhuǎn)中心軸上，所述控制器安裝在旋耕機(jī)機(jī)身上，所述限位開(kāi)關(guān)安裝在旋耕機(jī)旋耕刀具的檔位手柄處或旋耕刀具的離合器處，所述設(shè)置按鈕安裝在旋耕機(jī)操控面板上，所述角度傳感器、限位開(kāi)關(guān)、設(shè)置按鈕、電磁閥分別與控制器相連，所述提升手柄與電磁閥相連，所述電磁閥用于控制提升臂油缸，所述提升臂油缸通過(guò)連桿與旋耕機(jī)旋耕刀具的提升臂相連。
[0006]進(jìn)一步，所述角度傳感器為非接觸式磁感應(yīng)角度傳感器。
[0007]進(jìn)一步，所述非接觸式磁感應(yīng)角度傳感器包括角度傳感器磁塊和角度傳感器感應(yīng)頭，所述角度傳感器磁塊安裝在旋耕機(jī)旋耕刀具提升臂旋轉(zhuǎn)中心軸上，所述角度傳感器感應(yīng)頭安裝在角度傳感器磁塊正對(duì)面。
[0008]進(jìn)一步，所述角度傳感器為軸型角度傳感器，所述軸型角度傳感器通過(guò)聯(lián)軸器與旋耕機(jī)旋耕刀具提升臂旋轉(zhuǎn)中心軸連接。
[0009]進(jìn)一步，所述電磁閥為液壓電磁閥。
[0010]本發(fā)明之旋耕機(jī)萬(wàn)向節(jié)和變速箱的智能保護(hù)控制方法:
先將旋耕機(jī)旋耕刀具手動(dòng)調(diào)節(jié)至允許最高位置，按下設(shè)置按鈕，控制器記錄此時(shí)角度傳感器的數(shù)值； 當(dāng)旋耕機(jī)處于耕地工作狀態(tài)時(shí)，旋耕機(jī)旋耕刀具的檔位手柄處或旋耕刀具的離合器處的限位開(kāi)關(guān)常開(kāi)，控制器檢測(cè)到旋耕機(jī)變速箱處于掛檔狀態(tài)或者離合器處于閉合狀態(tài)，若旋耕刀具提升臂提升到設(shè)定角度允許最大值，控制器接收到角度傳感器輸出的信號(hào)便會(huì)做出判斷，向電磁閥輸出一開(kāi)關(guān)量斷開(kāi)電磁閥，限制旋耕刀具繼續(xù)提升，保護(hù)萬(wàn)向節(jié)和變速箱；
當(dāng)旋耕機(jī)處于非耕地工作狀態(tài)時(shí)，旋耕機(jī)旋耕刀具的檔位手柄處或旋耕刀具的離合器處的限位開(kāi)關(guān)常閉，控制器檢測(cè)到旋耕機(jī)變速箱處于空擋狀態(tài)或者離合器處于分離狀態(tài)，因旋耕刀具不耕地，萬(wàn)向節(jié)連接的兩軸沒(méi)有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)向節(jié)不需要傳遞扭矩，只是起到類(lèi)似于關(guān)節(jié)的作用，夾角的大小不會(huì)影響萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)，電磁閥僅受提升手柄控制，旋耕刀具提升高度不受控制器限制，可使旋耕刀具提升到最高位置，在非耕地時(shí)用來(lái)避讓障礙物。
[0011]本發(fā)明采用角度傳感器，檢測(cè)旋耕機(jī)旋耕刀具提升臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，當(dāng)旋耕機(jī)耕地時(shí)旋耕機(jī)刀具達(dá)到允許最大高度，與萬(wàn)向節(jié)連接的兩軸夾角也同時(shí)達(dá)到允許最大角度時(shí)，控制器即斷開(kāi)電磁閥，使旋耕刀具不再提升。角度傳感器輸出信號(hào)為模擬信號(hào)或者數(shù)字信號(hào)，與角度成線性關(guān)系，角度傳感器角度值與旋耕刀具臂架的角度位置存在函數(shù)關(guān)系。
[0012]本發(fā)明采用控制器，用來(lái)采集角度傳感器的輸出信號(hào)，采集設(shè)置按鈕和限位開(kāi)關(guān)的輸出信號(hào)，進(jìn)行判斷向電磁閥輸出開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)控制電磁閥的通斷。
[0013]本發(fā)明采用設(shè)置按鈕，與角度傳感器、控制器一起設(shè)置旋耕機(jī)刀具允許提升的最大高度值。先將旋耕刀具調(diào)節(jié)到允許高度的最大值，即旋耕機(jī)的提升臂位置角度達(dá)到允許最大值，按下設(shè)置按鈕，將角度傳感器測(cè)試值存儲(chǔ)到控制器。
[0014]本發(fā)明采用限位開(kāi)關(guān)，用來(lái)檢測(cè)旋耕刀具的檔位手柄的位置或旋耕刀具的離合器踏板的位置，判斷變速箱是否處于空檔狀態(tài)或者離合器處于分離狀態(tài)，即判斷旋耕機(jī)是否處于耕地狀態(tài)。
[0015]本發(fā)明所用角度傳感器，或?yàn)榉墙佑|式磁感應(yīng)角度傳感器，或?yàn)檩S型角度傳感器，如用非接觸式磁感應(yīng)角度傳感器，角度傳感器磁塊安裝在旋耕機(jī)旋耕刀具提升臂旋轉(zhuǎn)中心軸上，角度傳感器感應(yīng)頭安裝在角度傳感器磁塊軸向?qū)γ?，角度傳感器感?yīng)頭與角度傳感器磁塊保持某一距離，提升臂架轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)磁塊轉(zhuǎn)動(dòng)，角度傳感器感應(yīng)頭感應(yīng)到磁場(chǎng)變化，在輸出端輸出與角度值對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。這種角度傳感器的優(yōu)點(diǎn)是安裝精度要求不高。如用軸型角度傳感器，聯(lián)軸器安裝在旋耕機(jī)旋耕刀具提升臂旋轉(zhuǎn)中心軸上，所述角度傳感器軸通過(guò)聯(lián)軸器與旋耕機(jī)旋耕刀具提升臂旋轉(zhuǎn)中心軸連接。這種角度傳感器的優(yōu)點(diǎn)是成本較低。
[0016]利用本發(fā)明，可控制旋耕機(jī)在耕地時(shí)，與萬(wàn)向節(jié)連接的兩軸夾角角度值不超過(guò)其允許最大值，當(dāng)旋耕機(jī)刀具超過(guò)設(shè)定最大高度值，即與萬(wàn)向節(jié)連接的兩軸夾角達(dá)到設(shè)定允許最大角度時(shí)，即關(guān)閉控制旋耕機(jī)刀具提升的電磁閥，使旋耕刀具不再升高，避免使萬(wàn)向節(jié)出現(xiàn)卡死的情況，保護(hù)萬(wàn)向節(jié)和變速箱。
[0017]本發(fā)明還可應(yīng)用到類(lèi)似結(jié)構(gòu)需要保護(hù)的農(nóng)用機(jī)械或機(jī)械設(shè)備上。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)施例之旋耕機(jī)萬(wàn)向節(jié)和變速箱的智能保護(hù)控制系統(tǒng)的框圖；
圖2為使用圖1所示智能保護(hù)控制系統(tǒng)的旋耕機(jī)外形及部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]參照附圖，本實(shí)施例之旋耕機(jī)萬(wàn)向節(jié)和變速箱的智能保護(hù)控制系統(tǒng)，包括角度傳感器1、控制器2、限位開(kāi)關(guān)3、設(shè)置按鈕4、提升手柄5、電磁閥6和提升臂油缸7，所述角度傳感器I安裝在旋耕機(jī)旋耕刀具提升臂旋轉(zhuǎn)中心軸上，所述控制器2安裝在旋耕機(jī)機(jī)身上，所述限位開(kāi)關(guān)3安裝在旋耕機(jī)旋耕刀具的檔位