CN103518434B - 一种拖拉机后悬架电动提升装置 - Google Patents

Abstract

一种拖拉机后悬架电动提升装置，包括后悬架、提升器壳体、提升控制器和电机，提升器壳体内腔设有蜗轮蜗杆减速机构，电机为所述蜗轮蜗杆减速机构提供动力，提升控制器与所述电机相连，提升器壳体外侧壁两端分别设有提升臂，提升臂固定在所述蜗轮蜗杆减速机构中蜗轮轴的两端，后悬架的两个提升杆分别与所述提升臂铰接。本发明根据拖拉机的不同作业对电机进行控制，从而提高拖拉机的使用性能，同时可进行故障诊断监视。提升装置以电能作为动力，避免了化石燃料燃烧导致的工作环境内的空气污染。在农具需悬挂固定位置时，此电动提升装置利用蜗轮蜗杆的自锁特性即可实现，不需驱动电机工作，从而节约能源，降低使用成本。

Description

一种拖拉机后悬架电动提升装置

技术领域

本发明专利属拖拉机后悬架提升技术领域，尤其涉及一种用于拖拉机后悬架的电动提升装置。

背景技术

设施农业通过采用现代农业工程和现代机械装备，为农作物生产提供相对可控制甚至最适宜的温度、湿度、光照、水肥等环境条件，使农作物在一定程度上摆脱对自然环境的依赖。设施农业是获得高产、优质、高效、安全农产品的现代农业生产方式。与大田农业相比，设施农业对作物生长环境的要求更高，除了要求土壤细碎，地表平整，表层松软，下层密实，耕后地表残茬、杂草和肥料应能充分覆盖以外，因设施相对封闭，作业机具不能产生空气污染。电动拖拉机作为一种新型农用动力机械，具有效率高、噪音低、无污染、操作方便等优点。适用在花圃、菜园、温室等地块旋耕、犁耕、开沟、作畦、起垄、中耕、培土、铺膜、打孔、播种、灌概和施肥等作业项目。

为了将拖挂在拖拉机后面的农具提起或放下，在拖拉机的后面都要设置提升悬架装置，通过提升或降落悬架来达到农具的提起或放下。目前拖拉机都采用液压提升悬架系统，它利用液体压力提升并维持悬架处于各种不同位置。 液压提升悬架系统由液压泵、分配器、油缸、提升臂、悬挂杆件等组成。其中液压泵、油缸、分配器结构较复杂，所含零部件较多，且要求精度高。在工作过程中液压系统可能出现阀门卡死、安全阀失灵、泄漏等故障而会使整个液压提升悬架系统操作失灵，无法正常工作。在控制悬架升降的过程中和使悬架保持悬挂在固定位置时，液压提升悬挂系统中的液压泵都一直处于工作状态，以使油缸内的油压升、降或保持不变以控制悬架的升、降或保持悬挂在固定位置。在运输和耕作时，悬架上的农具大部分时间都是在固定位置的，而升降所占的时间很短，因此当悬架在固定位置时，液压泵的工作会消耗过多的能源，并且液压油的使用和更换也浪费了化石矿物资源。

针对设施农业栽培作业质量一致的要求，考虑到传统的液压悬挂装置存在的结构复杂、故障多、能量消耗高的缺点，从节省能源消耗和提高作业质量出发，研究开发拖拉机后悬架电动提升装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种拖拉机后悬架电动提升装置，主要解决液压悬架系统结构复杂、易发生漏油泄压故障、能量消耗高等问题，并能够节省能源消耗，提高作业质量。

为实现上述目的采用的技术方案是：一种拖拉机后悬架电动提升装置，包括后悬架、提升器壳体、提升控制器和电机，所述提升器壳体内腔设有蜗轮蜗杆减速机构，所述电机为所述蜗轮蜗杆减速机构提供动力，所述提升控制器与所述电机相连，所述提升器壳体外侧壁两端分别设有提升臂，所述提升臂固定在所述蜗轮蜗杆减速机构中蜗轮轴的两端，所述后悬架的两个提升杆分别与所述提升臂铰接。

上述方案中，所述提升臂上还设有位移传感器，所述后悬架的下拉杆上还设有力传感器，所述位移传感器和所述力传感器分别与所述提升控制器电连接。

上述方案中，还包括一个控制面板，所述控制面板与所述提升控制器电连接，所述控制面板为所述提升控制器提供命令输入信号。

上述方案中，所述蜗轮蜗杆减速机构为两级减速机构，第一级为圆柱齿轮传动机构，第二级为蜗轮蜗杆传动机构，所述电机的电机轴通过花键套与所述圆柱齿轮传动机构的主动齿轮轴连接；所述蜗轮蜗杆传动机构中的蜗杆与所述圆柱齿轮传动机构的从动齿轮同轴。

上述方案中，所述蜗轮蜗杆减速机构的润滑是利用提升器壳体内腔的润滑油来润滑。

上述方案中，所述提升控制器安装在拖拉机的仪表台下，所述提升器壳体通过螺栓固定连接在拖拉机的传动箱体上。

采用上述技术方案所产生的有益效果是：（1）在农具悬挂在固定位置时，此电动提升装置可利用蜗轮蜗杆的自锁特性即可实现，不需驱动电机工作，从而降低电动拖拉机的能耗；（2）此电动提升装置避免了液压悬挂系统因漏油泄压或进气而产生的故障，大大降低了悬挂系统的故障率，而且提升和下降反应更加灵敏；（3）在电动悬挂系统中，因力、位调节通过控制电机中的电流来实现，所以其力、位调节灵敏度和精度比液压悬挂系统更加高；（4）此型电动提升装置与液压悬挂相比结构简单，制造精度要求不高；（5）此型电动提升装置采用的清洁的电能作为动力能源，并且不存在使用液压悬挂系统中使用的液压油，因此节约了化石矿物资源，也避免了对大棚温室内的空气污染。

附图说明

图1为本发明的主视示意图。

图2为本发明的俯视示意图。

如图所示：1、电机；2、从动齿轮；3、主动齿轮；4、涡杆；5、涡轮；6、提升臂；7、提升器壳体；8、提升控制器；9、控制面板；10、力传感器；11、位移传感器；12、传动箱体； 14、提升杆；15、下拉杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和效果能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图和具体实施方式，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种拖拉机后悬架电动提升装置，包括后悬架、提升器壳体7、提升控制器8和电机1，所述提升器壳体7通过螺栓固定连接在拖拉机的传动箱体12上。提升器壳体7内腔设有蜗轮蜗杆减速机构，所述蜗轮蜗杆减速机构为两级减速机构，第一级由从动齿轮2和主动齿轮3构成，第二级由涡轮5和蜗杆构成，蜗杆4兼作第一级圆柱齿轮传动中从动齿2的轮轴。电机1以蓄电池作为动力源，安装在提升器壳体7前侧，所述电机1的电机轴通过花键套与所述圆柱齿轮传动机构的主动齿轮3的齿轮轴连接；蜗轮蜗杆减速机构的润滑是利用提升器壳体7内腔的润滑油来润滑。所述提升控制器8安装在拖拉机的仪表台下，提升控制器8与所述电机1相连，提升器壳体7外侧壁两端分别设有提升臂6，所述提升臂6固定在所述蜗轮蜗杆减速机构中蜗轮轴的两端，所述后悬架的两个提升杆14分别与所述提升臂6铰接。所述提升臂6上还设有位移传感器11，所述后悬架的下拉杆15上还设有力传感器10，位移传感器11和所述力传感器10分别通过电缆与所述提升控制器8连接，同时为了便于操作人员对电动提升装置进行操作，提升控制器8上可以连接一个控制面板9，为提升控制器8直接提供命令输入信号，这样，操作人员可以根据拖拉机的不同作业情况依靠控制面板9通过提升控制器8来进行控制，从而提高拖拉机的使用性能，同时位移传感器11和力传感器10分别通过电缆与提升控制器8连接，提升装置可以依靠提升控制器8来实现故障诊断的自动监视，使系统工作更可靠。

本发明的拖拉机后悬架电动提升装置的工作过程：在耕作前，用户根据实际情况设定耕深的期望值，当需悬架下降或上升时，操作控制面板9上的按钮发出相应命令，命令通过提升控制器8处理后的传递给直流电机1，其根据此命令开始工作，产生的动力依次经过电机轴、齿轮2和3、蜗杆4、涡轮5、涡轮轴传递给提升臂6，从而能够驱动提升杆14、下拉杆15等悬架部件来实现农具的下降或上升；当需农具悬挂在固定位置时(比如在运输和耕作时)，操作控制面板9上的相应按钮发出的命令经提升控制器8传递给直流电机1使其停止工作，利用蜗轮蜗杆自锁的特性即可使农具悬挂在固定位置不动。在耕作过程中，位调节传感器11是通过测量和反馈提升臂6的转角变化的信息以达到控制和调节耕深的目的，如果悬架与拖拉机的相对位置发生变化，经过提升控制器8分析处理由位调节传感器11收集并传输的相关数据后，位置控制系统能够自动地将农具调回到原来的预定位置；力传感器10安装在悬架的下拉杆15上，如果土壤阻力发生变化，提升控制器8分析处理由力传感器10采集的信号，发出相应命令相应地调节悬架的升降，以便拖拉机自动保持牵引力基本稳定，使驱动电机负荷稳定。

Claims (4)

1.一种拖拉机后悬架电动提升装置，包括后悬架，其特征在于，还包括提升器壳体（7）、提升控制器（8）和电机（1），所述提升器壳体（7）内腔设有蜗轮蜗杆减速机构，所述电机（1）为所述蜗轮蜗杆减速机构提供动力，所述提升控制器（8）与所述电机（1）相连，所述提升器壳体（7）外侧壁两端分别设有提升臂（6），所述提升臂（6）固定在所述蜗轮蜗杆减速机构中蜗轮轴的两端，所述后悬架的两个提升杆（14）分别与所述提升臂（6）铰接；所述提升臂（6）上还设有位移传感器（11），后悬架的下拉杆（15）上还设有力传感器（10），所述位移传感器（11）和所述力传感器（10）分别与所述提升控制器（8）电连接；所述蜗轮蜗杆减速机构为两级减速机构，第一级为圆柱齿轮传动机构，第二级为蜗轮蜗杆传动机构，所述电机（1）的电机轴通过花键套与所述圆柱齿轮传动机构的主动齿轮轴连接；所述蜗轮蜗杆传动机构的蜗杆与所述圆柱齿轮传动机构的从动齿轮同轴。

2.根据根据权利要求1所述的一种拖拉机后悬架电动提升装置，其特征在于，还包括一个控制面板（9），所述控制面板（9）与所述提升控制器（8）电连接，所述控制面板（9）为所述提升控制器（8）提供命令输入信号。

3.根据权利要求2所述的一种拖拉机后悬架电动提升装置，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速机构的润滑是利用提升器壳体（7）内腔的润滑油来润滑。

4.根据权利要求1所述的一种拖拉机后悬架电动提升装置，其特征在于，所述提升控制器（8）安装在拖拉机的仪表台下，所述提升器壳体（7）通过螺栓固定连接在拖拉机的传动箱体（12）上。