一種拖拉機電動懸掛控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種拖拉機電動懸掛控制裝置，由控制器、控制面板、直流電機、角度傳感器、行程開關、力傳感器、輪速傳感器、雷達測速傳感器、圓柱齒輪減速機構(gòu)、蝸輪蝸桿減速機構(gòu)、提升臂以及懸掛桿件等構(gòu)成。控制器安裝在儀表臺下，通過電纜分別與控制面板，角度傳感器、行程開關、力傳感器、輪速傳感器、雷達測速傳感器、直流電機連接；電機安裝在提升器殼體前側(cè)，電機軸通過花鍵套與齒輪減速機構(gòu)的主動齒輪軸連接，提升臂與蝸輪軸連接；角度傳感器通過聯(lián)接板、彈性聯(lián)軸節(jié)分別與機體殼體和蝸輪軸連接；力傳感器采用測力銷，分別與上拉桿和下拉桿連接；輪速傳感器安裝于機體殼體；雷達測速傳感器安裝于拖拉機前端。耕深、驅(qū)動力和滑轉(zhuǎn)三種控制方式，可根據(jù)土壤條件和實際工況，智能控制農(nóng)具的升降，并可以對故障進行實時診斷監(jiān)視。操縱智能省力，節(jié)能環(huán)保。
【專利說明】一種拖拉機電動懸掛控制裝置

【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及農(nóng)業(yè)機械，特別是一種拖拉機電動懸掛控制裝置，尤其涉及一種具有耕深控制、驅(qū)動力控制和滑轉(zhuǎn)綜合控制的拖拉機電動懸掛電子控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前拖拉機都采用液壓懸掛系統(tǒng)，液壓懸掛系統(tǒng)由液壓泵、分配器、油缸、提升臂、懸掛桿件等組成。其中液壓泵、油缸、分配器結(jié)構(gòu)較復雜，所含零部件較多，且要求精度高。在工作過程中液壓系統(tǒng)可能出現(xiàn)閥門卡死、安全閥失靈、泄漏等故障而會使整個液壓提升懸掛系統(tǒng)操作失靈，無法正常工作。在控制農(nóng)機具升降的過程中和使農(nóng)具保持懸掛在固定位置時，液壓提升懸掛系統(tǒng)中的液壓泵都一直處于工作狀態(tài)，以使油缸內(nèi)的油壓升、降或保持不變以控制農(nóng)機具的升、降或保持懸掛在固定位置。農(nóng)具大部分時間都是懸掛在固定位置(比如在運輸和耕作時)，而升降所占的時間很短，因此當農(nóng)具懸掛在固定位置時，液壓泵的工作會消耗過多的能源。
[0003]液壓懸掛系統(tǒng)的控制方式主要是機液控制方式。機液控制的液壓懸掛系統(tǒng)采用桿件和彈性元件，結(jié)構(gòu)比較復雜，彈性元件的遲滯、機械摩擦和桿件的脹縮會影響調(diào)節(jié)性能。隨著拖拉機向低油耗、輕排放、智能化、密封和舒適性方向發(fā)展，機液控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)布置和性能方面已不適應現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械和精細農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展要求。于是電液控制技術(shù)開始在拖拉機上應用。電液控制具有信號傳遞準確、快捷、可靠；易于實現(xiàn)多調(diào)節(jié)參數(shù)的綜合調(diào)節(jié)和智能控制；控制指令可由按鈕或開關輸入，操縱方便省力等優(yōu)點，國外已有拖拉機裝備了電液懸掛控制裝置。但仍然存在傳統(tǒng)的液壓懸掛裝置的結(jié)構(gòu)復雜、故障較多、能量消耗高的缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理、使用可靠、操縱簡便的拖拉機用電動懸掛及其電控裝置，解決液壓懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜、易發(fā)生漏油泄壓故障、彈性元件的遲滯、機械摩擦、能量消耗高等問題，滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械和精細農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展要求。
[0005]本實用新型的技術(shù)解決方案是:控制器(I)安裝在儀表臺下，通過電纜分別與控制面板(2)，角度傳感器(8)、行程開關(12)、力傳感器(15)、輪速傳感器(16)、雷達測速傳感器(17 )、直流電機(3 )連接；電機(3 )安裝在提升器殼體前側(cè)，電機軸通過花鍵套與齒輪減速機構(gòu)(4)的主動齒輪軸連接，提升臂(7)與蝸輪軸連接；角度傳感器通過聯(lián)接板、彈性聯(lián)軸節(jié)分別與機體殼體和蝸輪(5)軸連接；力傳感器(15)采用測力銷，分別與上拉桿(9)和下拉桿連接(11);輪速傳感器(16)安裝于機體殼體(14);雷達測速傳感器(17)安裝于拖拉機前端。控制系統(tǒng)設計了耕深控制、驅(qū)動力控制和滑轉(zhuǎn)綜合控制三種控制方式，工作模式有預選模式和自動模式。提升器采用齒輪減速機構(gòu)(4)和蝸輪蝸桿減速機構(gòu)(5)兩級減速機構(gòu)取代傳統(tǒng)的液壓提升器。并以蓄電池作為動力源，直流電機(3)驅(qū)動?？刂破?I)實時采集的角度傳感器(8)、力傳感器(15)、輪速傳感器(16)、雷達測速傳感器(17)信號，對比懸掛控制系統(tǒng)中位置、力、滑轉(zhuǎn)率的設定參數(shù)值，通過相應的控制算法計算輸出信號，控制提升器電機(3)實現(xiàn)農(nóng)具的升降，從而提高拖拉機的使用性能。同時提升控制器可進行故障診斷監(jiān)視，系統(tǒng)工作更可靠。提升和下降的極限位置采用行程開關(12)控制。
[0006]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，所具備的有益效果是:
[0007]( I)在電動懸掛系統(tǒng)中，因耕深控制、驅(qū)動力控制和滑轉(zhuǎn)綜合控制通過控制電機中的電流來實現(xiàn)，所以其力、位調(diào)節(jié)靈敏度和精度比液壓懸掛系統(tǒng)更加高；
[0008](2)此電動懸掛及其電控裝置避免了液壓懸掛系統(tǒng)因漏油泄壓而產(chǎn)生的故障，大大降低了懸掛系統(tǒng)的故障率，控制器可進行故障診斷監(jiān)視，系統(tǒng)工作更可靠；
[0009](3)工作模式有預選模式和自動模式，控制指令可由控制面板輸入，操縱方便省力；
[0010](4)在農(nóng)具懸掛在固定位置時，此電動懸掛及其電控裝置可利用蝸輪蝸桿的自鎖特性即可實現(xiàn)，電機不工作，從而降低電動拖拉機的能耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為上拉桿力傳感器的安裝示意圖；
[0013]圖3為下拉桿力傳感器的安裝示意圖；
[0014]圖4為角度傳感器的安裝示意圖；
[0015]圖5為輪速傳感器的安裝示意圖。
[0016]圖中:1.控制器；2.控制面板；3.直流電機；4.圓柱減速齒輪機構(gòu)；5.蝸輪蝸桿減速機構(gòu)；6.蝸輪軸；7、提升臂；8.角度傳感器；9.上拉桿；10.提升桿；11.下拉桿；12.行程開關；13.提升器殼體；14.機體殼體；15.力傳感器；16.輪速傳感器；17.雷達測速傳感器；18.后輪；19.信號線；20.牽引架；21.隔套；22.限位孔23.聯(lián)接板；24.螺母；25.緊定螺釘；26.轉(zhuǎn)角輸出部件；27.彈性聯(lián)軸節(jié)；28.齒圈

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0018]拖拉機電動懸掛控制裝置，其結(jié)構(gòu)包括控制器(I)、控制面板(2)、直流電機(3)、角度傳感器(8)、行程開關(12)、力傳感器(15)、輪速傳感器(16)、雷達測速傳感器(17)、圓柱齒輪減速機構(gòu)(4 )、蝸輪蝸桿減速機構(gòu)(5 )、提升臂(7 )以及懸掛桿件(9、1、11)等。所述的控制器(I)安裝在儀表臺下，通過電纜分別與控制面板(2)，角度傳感器(8)、行程開關
(12)、力傳感器(15)、輪速傳感器(16)、雷達測速傳感器(17)、直流電機(3)連接；所述的直流電機(3)安裝在提升器殼體前側(cè)，電機軸通過花鍵套與圓柱齒輪減速機構(gòu)(4)的主動齒輪軸連接，提升臂(7)與蝸輪軸連接；所述的角度傳感器通過聯(lián)接板、彈性聯(lián)軸節(jié)分別與機體殼體和蝸輪(5)軸連接；所述的力傳感器(15)采用測力銷，分別與上拉桿(9)和下拉桿連接(11);所述的輪速傳感器(16)安裝于機體殼體(14);所述的雷達測速傳感器(17)安裝于拖拉機前端。
[0019]所述的控制系統(tǒng)具有耕深控制、驅(qū)動力控制和滑轉(zhuǎn)綜合控制三種控制方式，控制器(I)采集并處理角度傳感器(8)、力傳感器(15)、輪速傳感器(16)、雷達測速傳感器(17)信號，控制提升器直流電機(3)，實現(xiàn)農(nóng)具的升降，從而提高拖拉機的使用性能。提升最高位置和下降最低位置的控制采用行程開關(12)控制。
[0020]所述的控制系統(tǒng)有預選和自動兩種工作模式。同時可進行故障診斷監(jiān)視。
[0021 ] 所述的拖拉機電動懸掛控制裝置，其提升器采用齒輪減速機構(gòu)(4 )和蝸輪蝸桿減速機構(gòu)(5)兩級減速機構(gòu)，通過直流電機(3)驅(qū)動，以蓄電池作為動力源。
[0022]本實用新型拖拉機電動懸掛控制裝置的工作原理:在耕作前，用戶根據(jù)土壤條件、拖拉機的實際作業(yè)工況，通過控制面板(2)設置或修改位置、力、滑轉(zhuǎn)率的參數(shù)預設值，選擇一種控制方式，也可選用自動模式。控制器(I)在拖拉機作業(yè)時米集角度傳感器(8)、力傳感器(15)、輪速傳感器(16)、雷達測速傳感器(17)信號，對比懸掛控制系統(tǒng)中位置、力、滑轉(zhuǎn)率的設定參數(shù)值，通過相應的控制算法計算出輸出信號，控制直流電機(3)的運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的動力依次經(jīng)過齒輪減速機構(gòu)(4)、蝸輪蝸桿減速機構(gòu)(5)傳遞給提升臂(7)，從而驅(qū)動上拉桿(9)、提升桿(10)、下拉桿(11)，調(diào)節(jié)農(nóng)機具的升降，以滿足耕深、牽引力、牽引效率等要求?？刂破?I)周期的進行過程，在保證作業(yè)質(zhì)量的前提下，保持農(nóng)具耕作深度或拖拉機牽引負荷的穩(wěn)定。當需農(nóng)具懸掛在固定位置時(比如在運輸時)，操作控制面板(2)上的相應按鈕發(fā)出的命令經(jīng)提升控制器(I)傳遞給直流電機(3 )，提升農(nóng)機具至規(guī)定位置，直流電機(3)停止運轉(zhuǎn)，利用蝸輪蝸桿(5)自鎖的特性即可使農(nóng)機具懸掛在固定位置不動。提升最高位置和下降最低位置的控制采用行程開關(12)控制。如果因系統(tǒng)故障，在提升或下降的過程中的行程超過預設值，當提升臂(7)旋轉(zhuǎn)到行程開關(12)位置時，強制停止直流電機
(3)，即停止提升或下降農(nóng)機具。
【權(quán)利要求】
1.一種拖拉機電動懸掛控制裝置，其特征在于:包括控制器(I)、控制面板(2)、直流電機(3)、角度傳感器(8)、行程開關(12)、力傳感器(15)、輪速傳感器(16)、雷達測速傳感器(17)、圓柱齒輪減速機構(gòu)(4)、蝸輪蝸桿減速機構(gòu)(5)、提升臂(7)以及懸掛桿件(9、10、11)，控制器(I)安裝在儀表臺下，通過電纜分別與控制面板(2)、角度傳感器(8)、行程開關(12 )、力傳感器(15 )、輪速傳感器(16 )、雷達測速傳感器(17 )和直流電機(3 )連接；直流電機(3)安裝在提升器殼體(13)前側(cè)，電機軸通過花鍵套與圓柱齒輪減速機構(gòu)(4)的主動齒輪軸連接，提升臂(7)與蝸輪軸(6)連接；角度傳感器(8)通過聯(lián)接板、彈性聯(lián)軸節(jié)分別與機體殼體(14)和蝸輪軸(6)連接；力傳感器(15)采用測力銷，分別與上拉桿(9)和下拉桿(11)連接；輪速傳感器(16)安裝于機體殼體(14);雷達測速傳感器(17)安裝于拖拉機前端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拖拉機電動懸掛控制裝置，其特征在于:控制器(I)實時采集的角度傳感器(8)、力傳感器(15)、輪速傳感器(16)、雷達測速傳感器(17)信號，對比懸掛控制系統(tǒng)中位置、力、滑轉(zhuǎn)率的設定參數(shù)值，通過相應的控制算法計算輸出信號，控制提升器的直流電機(3)，實現(xiàn)農(nóng)具的升降。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拖拉機電動懸掛控制裝置，其特征在于:電動懸掛控制系統(tǒng)設計了耕深控制、驅(qū)動力控制和滑轉(zhuǎn)綜合控制三種控制方式，工作模式有預選模式和自動模式，同時對故障進行診斷監(jiān)視。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拖拉機電動懸掛控制裝置，其特征在于:提升最高位置和下降最低位置的控制采用行程開關(12)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拖拉機電動懸掛控制裝置，其特征在于:提升裝置采用直流電機(3)驅(qū)動，以蓄電池作為動力源；提升器采用齒輪減速機構(gòu)(4)和蝸輪蝸桿減速機構(gòu)(5)兩級減速機構(gòu)。
【文檔編號】G05B19/04GK203930378SQ201320869757
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】夏建林, 夏長高, 高翔, 沈維龍, 萬號, 楊美玲 申請人:鹽城市鹽海拖拉機制造有限公司