CN102972149B - 一种番茄收获机调平系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种番茄收获机调平系统，调平系统包括底盘、中部固定于底盘上的两根横梁和铰接于底盘底部用于连接车轮的车桥；所述调平系统包括四个油缸及控制油缸的控制系统和油路系统，四个油缸分别为前左油缸、前右油缸、后左油缸和后右油缸，所述四个油缸的一端铰接于两根横梁的四个端部，另一端铰接于车桥。本发明提供的这种番茄收获机调平系统，调平效果好、安全可靠、调平效率高。

Description

一种番茄收获机调平系统
技术领域
本发明涉及一种番茄收获机调平系统。
背景技术
目前国产自走式番茄收获机在作业过程中，车身左右倾斜时，会造成以下结果：1）输送物料时果实横向滚动，使输送带偏载，从而造成跑偏，加剧输送带磨损；2）由于车身倾斜果实横移，使色选区物料不均匀，致使色选精度下降；3）收获机在坡地行走及作业时，因车身倾斜过大易造成翻车事故。所以需要对番茄收获机车身进行准确调平。目前国产自走式番茄收获机上的调平方式为通过手动液压控制阀来调整车身的水平度，但因收获机工作环境复杂，且需要动态调平，现有的调平方式具有调平效果差、效率低等缺点。因此，开发调平效果好、安全可靠、调平效率高的自走式番茄收获机电液调平系统对实现番茄收获机的国产化具有非常重要的意义。
发明内容
本发明提供一种番茄收获机调平系统，该调平系统调平效果好，安全可靠且调平效率高。 
为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：一种番茄收获机调平系统，所述番茄收获机调平系统包括底盘、中部固定于底盘上的两根横梁和铰接于底盘底部用于连接车轮的车桥。
所述调平系统包括四个油缸及控制油缸的控制系统和油路系统，四个油缸分别为前左油缸、前右油缸、后左油缸和后右油缸，所述四个油缸的一端铰接于两根横梁的四个端部，另一端铰接于车桥。
所述控制油缸的控制系统包括PLC控制器、用于参数设定与测量值显示的触摸屏、模数转换功能模块、数模转换功能模块、电液伺服阀、倾角传感器、位移传感器、温度传感器和压力传感器；位移传感器用于测量四个油缸活塞的移动位移量，经模数转换功能模块传送至PLC控制器，再通过触摸屏显示，所测位移量超过调平油缸的行程时，警报响起；温度传感器和压力传感器用于感应油路中的温度值和压力值，经模数转换功能模块传送至PLC控制器，再通过触摸屏显示，所测温度值和压力值超过设定值时，警报响起；倾角传感器用于感应收获机横梁与水平面的夹角，经模数转换功能模块传送至PLC控制器，同时通过触摸屏显示该夹角值，所测夹角值超出设定范围时，PLC控制器通过数模转换功能模块传送信号给电液伺服阀，电液伺服阀动作控制所述四个油缸，使收获机横梁处于水平。
所述油路系统包括油箱、油泵、液控单向阀I、液控单向阀II、单向平衡阀I和单向平衡阀II，该油路系统由油泵提供动力，电液伺服阀由PLC控制器控制，电液伺服阀的P口与单向阀的出口相连、电液伺服阀的T口经管路连接油箱，A口经液控单向阀I连接后左油缸的无杆腔；B口经液控单向阀II连接后右油缸无杆腔；后左油缸有杆腔与后右油缸无杆腔相连，同时通过单向平衡阀II连接前右油缸无杆腔，后右油缸有杆腔与后左油缸无杆腔相连，同时通过单向平衡阀I连接前左油缸无杆腔。
进一步地，所述连接油箱的油路上设有过滤器及控制系统油液温度的风冷却器，保障系统油液的清洁度和正常工作油温，油泵的出口装有溢流阀和压力继电器及单向阀，溢流阀用于调整系统最高工作圧力，压力继电器给PLC控制器发送系统压力信号, 单向阀起保护油泵、避免承受反向冲击压力的作用。
进一步地，单向平衡阀I与单向平衡阀II的进液端管路处设有测压接头，测压接头连接压力传感器。
进一步地，所述单向平衡阀I和单向平衡阀II均主要由顺序阀和单向阀并联构成。
本发明涉及的这种番茄收获机调平系统，调平效果好、安全可靠、调平效率高。
附图说明
图1是本发明番茄收获机调平系统结构示意图；
图中：1-收获机底盘、2-底盘横梁、3-车桥、4-前左油缸、5-前右油缸、6-后左油缸、7-后右油缸
图2为PLC控制系统框图；
图3为调平结构传动原理图；
图中：8-位移传感器、9-液控单向阀Ⅰ、10-液控单向阀Ⅱ、11-单向阀、12-压力继电器、13-油泵、14-过滤器、15-溢流阀、16-冷却器、17-油缸、18-单向平衡阀Ⅰ、19-电液伺服阀、20-测压接头、22-单向平衡阀Ⅱ
具体实施方式
如图1所示，收获机底盘1上连接有两根横梁2，横梁2的下方为车桥3，车桥3的两端连接车轮；
如图1和3所示，调平系统包括四个油缸，为前左油缸4、前右油缸5、后左油缸6和后右油缸7，电液伺服阀19、油箱17，倾角传感器和PLC控制器安装于收获机驾驶室内，四个油缸的上端与横梁2的端部铰接，下端与车桥3铰接；四个油缸中，安装在前方的两个油缸为单侧油缸，安装在后方的两个油缸为双侧油缸。
如图1所示，四个油缸的铰接方向相同，使底盘绕着底盘与车桥的铰接点左右摇摆。
电液伺服阀19的P、T两口经管路连接油箱17，该管路上设有油泵13，电液伺服阀19的A口经液控单向阀I9连接后左油缸6的无杆腔；B口经液控单向阀II10连接后右油缸7无杆腔；
后左油缸6有杆腔与后右油缸7无杆腔相连，同时通过单向平衡阀II22连接前右油缸5无杆腔，后右油缸7有杆腔与后左油缸6无杆腔相连，同时通过单向平衡阀I18连接前左油缸4无杆腔；
每个油缸的外侧均设有一位移传感器，如图中的位移传感器8。
单向平衡阀II22和单向平衡阀I18均主要由顺序阀和单向阀并联构成。
油箱17与油泵13之间设有过滤器14；油泵13与电液伺服阀P口之间设有单向阀11，并且还连接有压力继电器12。
电液伺服阀19的P口与T口之间设有溢流阀15，油箱17顶部设有冷却器16。
单向平衡阀I18和单向平衡阀II22的进液端管路处设有测压接头20。
如图3所示，液控单向阀I9与液控单向阀II10组成液压锁，使液压油按既定回路驱动油缸动作，不回油，同时在系统部动作时保持油液压力，使液压执行机构在不运动时锁紧。
本机构的设计及机构原理如下：
收获机田间作业时，因收获机割台是悬挂在收获机前端，割台可以自由升降，要求前面左右两个油缸支撑的横梁要水平，后面左右两个油缸支撑的横梁也要水平，同时，前横梁与后横梁要在一个平面上。收获机前面左右两个调平油缸选用的是单作用式液压缸，后面左右两个调平油缸选用双作用式液压缸；每个液压油缸旁边均配置有位移传感器，实时反映每次调平时，各调平油缸上升（下降）的位移，并将数值显示于触摸屏上；当某个调平油缸上升（下降）到极限位置时，触摸屏上相对应的警示灯亮，同时警报响起。
    平衡阀由单向阀和顺序阀组成，它们的作用是保证毎个车轮时刻接触地面，调平动作平稳，且油缸不会因收获机自重等外部原因出现突然下滑或串动；
当收获机左边低于右边时，PLC通过数模转换功能模块使电液伺服阀得到-10~0V的电压，A口中液压油经左边液控单向阀流到B1，左边油缸上腔进油，活塞下移，将油缸下腔中的液压油压出，压出的液压油经B2通过已开启了的右边液控单向阀，经B口流回液压油箱中；当收获机右边低于左边时，电液伺服阀得到0~10V的电压，B口中液压油经右边液控单向阀流到B2，右边油缸上腔进油，活塞下移，将油缸下腔中的液压油压出，压出的液压油经B1通过已开启了的左边液控单向阀，经A口流回液压油箱中；在后面左右两个油缸动作的同时，收获机前面左右两个油缸是根据收获机前部分自身重力调平的，从而达到调平的目的。
    如图2所示，触摸屏用来设定调平精度，能够实时显示番茄收获机左右是否水平，实时显示液压油温度、液压油压力、每次调平时各油缸的位移量。
    PLC控制器为整个电气控制系统的控制器。
图3中溢流阀作用是当油泵出口的液压油压力大于设定压力时，液压油从溢流阀溢出，重新回到油箱。
本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种番茄收获机调平系统，其特征在于，所述调平系统包括底盘、中部固定于底盘上的两根横梁和铰接于底盘底部用于连接车轮的车桥；
所述调平系统包括四个油缸及控制油缸的控制系统和油路系统，四个油缸分别为前左油缸、前右油缸、后左油缸和后右油缸，所述四个油缸的一端铰接于两根横梁的四个端部，另一端铰接于车桥；
所述油路系统包括油箱、油泵、液控单向阀I、液控单向阀II、单向平衡阀I和单向平衡阀II，该油路系统经由油泵提供动力，电液伺服阀由PLC控制器控制，电液伺服阀的P口与单向阀的出口相连，电液伺服阀的T口经管路连接油箱，A口经液控单向阀I连接后左油缸的无杆腔；B口经液控单向阀II连接后右油缸无杆腔；后左油缸有杆腔与后右油缸无杆腔相连，并通过单向平衡阀II连接前右油缸无杆腔；后右油缸有杆腔与后左油缸无杆腔相连，并通过单向平衡阀I连接前左油缸无杆腔。
2.根据权利要求1所述的番茄收获机调平系统，其特征在于，所述连接油箱的管路上设有过滤器及控制系统油液温度的风冷却器，保障系统油液的清洁度和正常工作油温，油泵的出口装有溢流阀和压力继电器及单向阀，溢流阀用于调整系统最高工作压力，压力继电器给PLC控制器发送系统压力信号, 单向阀起保护油泵的作用, 避免承受反向冲击压力。
3.根据权利要求1所述的番茄收获机调平系统，其特征在于，单向平衡阀I与单向平衡阀II的进液端管路处设有测压接头，测压接头连接压力传感器。
4.根据权利要求1所述的番茄收获机调平系统，其特征在于，所述单向平衡阀I和单向平衡阀II均主要由顺序阀和单向阀并联构成。
5.根据权利要求1所述的番茄收获机调平系统，其特征在于，所述控制油缸的控制系统包括PLC控制器、用于参数设定与测量值显示的触摸屏、模数转换功能模块、数模转换功能模块、电液伺服阀、倾角传感器、位移传感器、温度传感器和压力传感器；位移传感器用于测量四个油缸活塞的移动位移量，经模数转换功能模块传送至PLC控制器，再通过触摸屏显示，所测位移量超过调平油缸的行程时，警报响起；温度传感器和压力传感器用于感应油路中的温度值和压力值，经模数转换功能模块传送至PLC控制器，再通过触摸屏显示，所测温度值和压力值超过设定值时，警报响起；倾角传感器用于感应收获机横梁与水平面的夹角，经模数转换功能模块传送至PLC控制器，同时通过触摸屏显示该夹角值，所测夹角值超出设定范围时，PLC控制器通过数模转换功能模块传送信号给电液伺服阀，电液伺服阀动作控制所述四个油缸，使收获机横梁处于水平。
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