本實用新型涉及一種液壓驅(qū)動系統(tǒng)控制機(jī)構(gòu),更具體地涉及一種用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置。本實用新型還涉及一種采用如上所述的控制裝置的農(nóng)用機(jī)械。
背景技術(shù):
以下對本實用新型的相關(guān)技術(shù)背景進(jìn)行說明,但這些說明并不一定構(gòu)成本實用新型的現(xiàn)有技術(shù)。
目前配備全液壓底盤行走裝置的車輛,一般采用雙泵雙馬達(dá)液壓控制系統(tǒng),其中一個泵控制一個馬達(dá),兩個行走輪分別為獨立的兩個部分,各自通過各自的馬達(dá)驅(qū)動行走。由于底盤兩側(cè)重量的不同,每一側(cè)的泵和馬達(dá)在出廠的時候容積效率很難做到完全相同,因此在控制行走的時候,雖然采用相同角度的斜盤角度,但不能輸出相同體積的排量,由此使得驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速也不完全相同。因為重量不同,馬達(dá)出廠狀態(tài)不同,馬達(dá)標(biāo)定的排量也不同,容積效率相應(yīng)地也不同,最終輸出到減速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速就會有明顯的差別,使得采用這種控制系統(tǒng)的整機(jī)不能夠直線行走。采用這種液壓控制系統(tǒng)的收割機(jī)在收割水稻、小麥的時候不能滿足直線行走的要求,車輛再往運輸車上轉(zhuǎn)運的時候也不能滿足行走要求。
現(xiàn)有技術(shù)中還存在一種配置有以德國CLASS為主的tiger系列的全液壓雙泵雙馬達(dá)機(jī)型的全液壓式甘蔗收割機(jī),這種機(jī)型采用的是兩根單獨軟軸直接拉泵操作擺桿的機(jī)械操控方式。在上述設(shè)備中,通過將兩側(cè)的泵的擺桿操作到適合的角度,馬達(dá)才能夠在相同的轉(zhuǎn)速下工作,由此實現(xiàn)直線行走。但在此過程中,需要不間斷地微調(diào)操作桿,改變泵的排量,才能實現(xiàn)直線行走。這對于操作者來說操作難度非常大,操作舒適性很差。
因此,現(xiàn)有技術(shù)中需要一種能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題的液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)控制裝置,使得控制裝置能夠自動地實現(xiàn)采用液壓驅(qū)動系統(tǒng)的機(jī)械的直線行走。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本實用新型提出一種能夠自動實現(xiàn)車輛的直線行走的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置以及采用這種控制裝置的農(nóng)用機(jī)械。
本實用新型提出一種用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置,該用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置包括:行走信號輸入部件,該行走信號輸入部件用于接收使行走輪行走的信號;與行走信號輸入部件通信地連接的中央控制器;用于調(diào)節(jié)驅(qū)動液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的第一行走輪的第一調(diào)節(jié)裝置,第一調(diào)節(jié)裝置與所述中央控制器通信地連接;以及用于調(diào)節(jié)驅(qū)動液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的第二行走輪的第二調(diào)節(jié)裝置,第二調(diào)節(jié)裝置與中央控制器通信地連接。進(jìn)一步地,在第一行走輪的第一減速機(jī)構(gòu)上設(shè)置有第一轉(zhuǎn)速傳感器,第一轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測第一行走輪的轉(zhuǎn)速并且與中央控制器通信地連接,以及在第二行走輪的第二減速機(jī)構(gòu)上設(shè)置有第二轉(zhuǎn)速傳感器,第二轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測第二行走輪的轉(zhuǎn)速并且與中央控制器通信地連接。
根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置采用了閉環(huán)控制方式,其能夠?qū)Φ谝恍凶咻喓偷诙凶咻喌霓D(zhuǎn)速進(jìn)行實時檢測,并對其進(jìn)行比對,從而對轉(zhuǎn)速不同步的第一行走輪和第二行走輪進(jìn)行實時調(diào)整,使得車輛能夠直線行駛,大大地提高了車輛直線行駛的調(diào)節(jié)效率。另外,由于在行走輪的減速機(jī)構(gòu)上設(shè)置在轉(zhuǎn)速傳感器,因此該轉(zhuǎn)速傳感器的設(shè)置位置便于操作,不會受到液壓管路中的油壓的影響,測量準(zhǔn)確,因此能夠為行走輪的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)提供良好的保證。
根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置的一個優(yōu)選的實施例,上述行走信號輸入部件包括控制手柄。
在根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置的另一個優(yōu)選的實施例,第一調(diào)節(jié)裝置包括第一正向電磁比例閥和第一反向電磁比例閥。
根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置的再一個優(yōu)選的實施例,第二調(diào)節(jié)裝置包括第二正向電磁比例閥和第二反向電磁比例閥。
在根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置的還一個優(yōu)選的實施例,第一轉(zhuǎn)速傳感器包括與所述第一減速機(jī)構(gòu)的輸出軸相對固定地設(shè)置的齒圈、設(shè)置在所述齒圈的末端上的感應(yīng)磁體、與所述第一減速機(jī)構(gòu)的殼體相對固定地設(shè)置并且與所述感應(yīng)磁體相對應(yīng)的霍爾傳感器以及將所述霍爾傳感器與所述中央控制器通信地連接的端子。
根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置的又一個優(yōu)選的實施例,齒圈通過圍繞第一減速機(jī)構(gòu)的輸出軸相對固定地設(shè)置的軸套固定在第一減速機(jī)構(gòu)的輸出軸上。
本實用新型還提出一種農(nóng)用機(jī)械,該農(nóng)用機(jī)械包括如上所述任一種用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置。在此,根據(jù)本實用新型所述的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置還可以用于其他液壓驅(qū)動車輛,比如各種工程機(jī)械。采用根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置的各種車輛能夠?qū)崿F(xiàn)良好的直線行駛,無需對車輛執(zhí)行相關(guān)人為干預(yù),由此能夠滿足各種直線行走車輛的需求,為駕駛?cè)藛T提供良好的舒適性。
附圖說明
通過以下參照附圖而提供的具體實施方式部分,本實用新型的特征和優(yōu)點將變得更加容易理解,在附圖中:
圖1是根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是設(shè)置有根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置的轉(zhuǎn)速傳感器的減速機(jī)構(gòu)的局部剖視圖。
具體實施方式
下面參照附圖對本實用新型的示例性實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。對示例性實施方式的描述僅僅是出于示范目的,而絕不是對本實用新型及其應(yīng)用或用法的限制。
本實用新型提出一種用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置10,該控制裝置10包括行走信號輸入部件12、與行走信號輸入部件12通信地連接的中央控制器14、用于調(diào)節(jié)驅(qū)動液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的第一行走輪的第一調(diào)節(jié)裝置16以及用于調(diào)節(jié)驅(qū)動液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的第二行走輪的第二調(diào)節(jié)裝置18。其中,行走信號輸入部件12用于接收來自外部的使行走輪行走的信號,第一調(diào)節(jié)裝置16和第二調(diào)節(jié)裝置18分別與中央控制器14通信地連接。進(jìn)一步地,在第一行走輪的第一減速機(jī)構(gòu)上設(shè)置有第一轉(zhuǎn)速傳感器20,該第一轉(zhuǎn)速傳感器20用于檢測第一行走輪的轉(zhuǎn)速并且該第一轉(zhuǎn)速傳感器20與中央控制器14通信地連接。在第二行走輪的第二減速機(jī)構(gòu)上設(shè)置有第二轉(zhuǎn)速傳感器22,該第二轉(zhuǎn)速傳感器22用于檢測第二行走輪的轉(zhuǎn)速并且第二轉(zhuǎn)速傳感器22與中央控制器14通信地連接。
根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置10可以通過中央控制器14接收來自行走信號輸入部件12的信號輸入,比如可以通過操作人員對行走信號輸入部件12進(jìn)行操作,從而實現(xiàn)行走信號的輸入。中央控制器14在接收到來自行走信號輸入部件12的信號輸入后對其進(jìn)行處理,并將該輸入信號轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動行走輪的驅(qū)動信號。比如,中央控制器14可以根據(jù)所采集的來自行走信號輸入部件12的信號,向用于調(diào)節(jié)驅(qū)動液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的第一行走輪的第一調(diào)節(jié)裝置16和用于調(diào)節(jié)驅(qū)動液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的第二行走輪的第二調(diào)節(jié)裝置18發(fā)送信號。第一調(diào)節(jié)裝置16可以根據(jù)輸入信號對液壓驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié),比如通過調(diào)節(jié)液壓泵的流量來控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速,從而控制第一行走輪的轉(zhuǎn)速;同樣地,第二調(diào)節(jié)裝置18可以根據(jù)輸入信號對液壓驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié),類似地,比如通過調(diào)節(jié)液壓泵的流量來控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速,由此控制第二行走輪的旋轉(zhuǎn)速度。
進(jìn)一步地,可以通過設(shè)置在第一行走輪的第一減速機(jī)構(gòu)上的第一轉(zhuǎn)速傳感器20檢測第一行走輪的轉(zhuǎn)速,并且通過設(shè)置在第二行走輪的第二減速機(jī)構(gòu)上的第二轉(zhuǎn)速傳感器22檢測第二行走輪的轉(zhuǎn)速,當(dāng)檢測到兩者轉(zhuǎn)速不一致時,中央控制器14則會對第一調(diào)節(jié)裝置16或第二調(diào)節(jié)裝置18發(fā)出調(diào)節(jié)指令,從而使得轉(zhuǎn)速較快的行走輪略微地降低轉(zhuǎn)速,由此使得第一行走輪和第二行走輪的旋轉(zhuǎn)速度基本相同,或者也可以使轉(zhuǎn)速較慢的行走輪略微地提高轉(zhuǎn)速,從而使得第一行走輪和第二行走輪的旋轉(zhuǎn)速度基本相同。由此,可以通過檢測第一行走輪和第二行走輪的旋轉(zhuǎn)速度的第一轉(zhuǎn)速傳感器20和第二轉(zhuǎn)速傳感器22將第一行走輪和第二行走輪的旋轉(zhuǎn)速度反饋給中央控制器14,通過中央控制器14的處理,向第一調(diào)節(jié)裝置16或第二調(diào)節(jié)裝置18發(fā)出調(diào)節(jié)指令,從而實現(xiàn)第一行走輪和第二行走輪的旋轉(zhuǎn)速度的閉環(huán)控制,由此實現(xiàn)第一行走輪和第二行走輪的同步運動,使得車輛能夠沿直線行駛。
在根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置10的實施例中,如上所述的行走信號輸入部件12可以包括控制手柄,該控制手柄可以設(shè)置在車輛的駕駛室內(nèi),通過控制手柄向中央控制器14輸入車輛行駛信號,由此使車輛前進(jìn)。當(dāng)然,如果實在自動化程度更高的車輛中,行走信號輸入部件也可以是按鈕或顯示屏輸入的方式。在接收到控制手柄的行走輸入信號之后,中央控制器14對該輸入信號進(jìn)行處理,并根據(jù)處理結(jié)果向第一調(diào)節(jié)裝置16和第二調(diào)節(jié)裝置18發(fā)出調(diào)節(jié)指令,以使第一行走輪和第二行走輪執(zhí)行旋轉(zhuǎn)動作。
進(jìn)一步地,第一調(diào)節(jié)裝置16可以包括第一正向電磁比例閥和第一反向電磁比例閥,第一正向電磁比例閥用于使液壓泵的流量增大,從而增大液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速,由此使得第一行走輪的轉(zhuǎn)速提高。第一反向電磁比例閥可以用于使液壓泵的流量減小,從而降低液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速,由此使得第一行走輪的轉(zhuǎn)速減小。當(dāng)需要車輛起步或加速時,可以通過行走信號輸入部件12輸入行走信號,中央控制器14在接收到行走信號之后對信號進(jìn)行處理,在對信號進(jìn)行處理之后,中央控制器14向第一調(diào)節(jié)裝置16的第一正向電磁比例閥發(fā)出驅(qū)動信號,使得第一正向電磁比例閥的流量增大,從而使得液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度提高,由此使得第一行走輪的轉(zhuǎn)速變大,實現(xiàn)車輛的起步或加速。而當(dāng)需要車輛減速或停止時,可以通過行走信號輸入部件12輸入減速信號或停車信號,中央控制器14在接收到減速信號或停車信號之后對信號進(jìn)行處理,在對信號進(jìn)行處理之后,中央控制器14向第一調(diào)節(jié)裝置16的第一反向電磁比例閥發(fā)出驅(qū)動信號,使得通過第一反向電磁比例閥的流量增大,從而使得液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度降低,由此使得第一行走輪的轉(zhuǎn)速減小,實現(xiàn)車輛的減速或停止。
類似地,根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置10的第二調(diào)節(jié)裝置18也可以包括第二正向電磁比例閥和第二反向電磁比例閥。第二正向電磁比例閥用于使液壓泵的流量增大,從而增大液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速,由此使得第二行走輪的轉(zhuǎn)速提高。第二反向電磁比例閥可以用于使液壓泵的流量減小,從而降低液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速,由此使得第二行走輪的轉(zhuǎn)速減小。當(dāng)需要車輛起步或加速時,可以通過行走信號輸入部件12輸入行走信號,中央控制器14在接收到行走信號之后對信號進(jìn)行處理,在對信號進(jìn)行處理之后,中央控制器14向第二調(diào)節(jié)裝置18的第二正向電磁比例閥發(fā)出驅(qū)動信號,使得第二正向電磁比例閥的流量增大,從而使得液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度提高,由此使得第二行走輪的轉(zhuǎn)速變大,實現(xiàn)車輛的起步或加速。而當(dāng)需要車輛減速或停止時,可以通過行走信號輸入部件12輸入減速信號或停車信號,中央控制器14在接收到減速信號或停車信號之后對信號進(jìn)行處理,在對信號進(jìn)行處理之后,中央控制器14向第二調(diào)節(jié)裝置18的第二反向電磁比例閥發(fā)出驅(qū)動信號,使得通過第二反向電磁比例閥的流量增大,從而使得液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度降低,由此使得第二行走輪的轉(zhuǎn)速減小,實現(xiàn)車輛的減速或停止。當(dāng)然,在此需要第一調(diào)節(jié)裝置16和第二調(diào)節(jié)裝置18協(xié)同地工作。
如圖2所示,示出根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置的轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)和設(shè)置情況。第一轉(zhuǎn)速傳感器30包括與第一減速機(jī)構(gòu)40的輸出軸42相對固定地設(shè)置的齒圈32、設(shè)置在齒圈32的末端上的感應(yīng)磁體34、與第一減速機(jī)構(gòu)40的殼體44相對固定地設(shè)置并且與感應(yīng)磁體34相對應(yīng)的霍爾傳感器36以及將霍爾傳感器36與中央控制器14通信地連接的端子38。在此,齒圈32可以通過圍繞第一減速機(jī)構(gòu)40的輸出軸42相對固定地設(shè)置的軸套46固定在第一減速機(jī)構(gòu)40的輸出軸42上??梢栽邶X圈32的末端上設(shè)置一個或更多個感應(yīng)磁體34,設(shè)置多個感應(yīng)磁體34可以更加精確地對輸出軸42的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測。比如可以圍繞齒圈32的末端圓周地設(shè)置8個感應(yīng)磁體34,這樣將有利于精確地檢測輸出軸42的轉(zhuǎn)速。
液壓馬達(dá)帶動第一減速機(jī)構(gòu)40的輸出軸42旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)配在輸出軸42上的齒圈32隨著輸出軸42一起旋轉(zhuǎn),霍爾傳感器36通過切割磁感線的原理來感應(yīng)輸出軸42的轉(zhuǎn)速。由于圍繞齒圈32設(shè)置了8個感應(yīng)磁體34,當(dāng)感應(yīng)到1個信號時,確定為旋轉(zhuǎn)了45度,齒圈32每旋轉(zhuǎn)一周就能夠產(chǎn)生8個信號?;魻杺鞲衅?6通過端子38通信地連接至中央控制器14,中央處理器14則可以對來自霍爾傳感器36的信號進(jìn)行計數(shù)。
類似地,也在第二行走輪的第二減速機(jī)構(gòu)上設(shè)置相同的第二轉(zhuǎn)速傳感器,用于對第二減速機(jī)構(gòu)的輸出軸進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量。通過比較來自第一轉(zhuǎn)速傳感器和第二轉(zhuǎn)速傳感器的脈沖數(shù)量來判斷第一行走輪和第二行走輪是否同步運動。如果來自第一轉(zhuǎn)速傳感器和第二轉(zhuǎn)速傳感器的脈沖數(shù)量相同,則可以判斷第一行走輪和第二行走輪轉(zhuǎn)速相同。如果來自第一轉(zhuǎn)速傳感器和第二轉(zhuǎn)速傳感器的脈沖數(shù)量不同,則可以判斷第一行走輪和第二行走輪轉(zhuǎn)速不同。中央控制器14則向第一反向電磁比例閥或第二反向電磁比例閥發(fā)出致動信號,以使第一反向電磁比例閥或第二反向電磁比例閥工作,由此控制通過液壓泵的有效流量,從而控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速,使轉(zhuǎn)速較快的行走輪的轉(zhuǎn)速略微地降低。由此實現(xiàn)第一行走輪和第二行走輪的轉(zhuǎn)速同步,從而實現(xiàn)車輛的直線行駛。
根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置采用了閉環(huán)控制方式,其能夠?qū)Φ谝恍凶咻喓偷诙凶咻喌霓D(zhuǎn)速進(jìn)行實時檢測,并對其進(jìn)行比對,從而對轉(zhuǎn)速不同步的第一行走輪和第二行走輪進(jìn)行實時調(diào)整,使得車輛能夠直線行駛,大大地提高了車輛直線行駛的調(diào)節(jié)效率。另外,由于在行走輪的減速機(jī)構(gòu)上設(shè)置在轉(zhuǎn)速傳感器,因此該轉(zhuǎn)速傳感器的設(shè)置位置便于操作,不會受到液壓管路中的油壓的影響,測量準(zhǔn)確,因此能夠為行走輪的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)提供良好的保證。
本實用新型還涉及一種農(nóng)用機(jī)械,該農(nóng)用機(jī)械包括如上所述用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置。當(dāng)然,根據(jù)本實用新型所述的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置還可以用于其他液壓驅(qū)動車輛,比如各種工程機(jī)械。采用根據(jù)本實用新型的用于液壓驅(qū)動行走系統(tǒng)的控制裝置的各種車輛能夠?qū)崿F(xiàn)良好的直線行駛,無需對車輛執(zhí)行相關(guān)人為干預(yù),由此能夠滿足各種直線行走車輛的需求,為駕駛?cè)藛T提供良好的舒適性。
雖然參照示例性實施方式對本實用新型進(jìn)行了描述,但是應(yīng)當(dāng)理解,本實用新型并不局限于文中詳細(xì)描述和示出的具體實施方式,在不偏離權(quán)利要求書所限定的范圍的情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對所述示例性實施方式做出各種改進(jìn)或變型。