CN103688676B - 一种粮食收获机防倾覆系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粮食收获机防倾覆系统，包括：设置于粮食收获机的机架下部的、在坡地工作时可左右移动形成支撑点的辅助支撑机构；用于检测粮食收获机的倾角信号的传感器；用于根据传感器检测的倾角信号发出主驱动控制信号和附加驱动控制信号的控制器；根据控制器发出的主驱动控制信号驱动辅助支撑机构向机身倾斜方向移动的驱动装置。本发明可以根据山地坡度情况对机身起到辅助支撑的作用，增加粮食收获机的支撑点，可防止随着粮仓重量不断增加而导致机身倾覆的情况，适用于不同坡度的山地，方便进行粮食收获工作，且大大降低了收割粮食工作过程中的危险系数，提高了安全性。

Description

一种粮食收获机防倾覆系统
技术领域
本发明属于农业机械领域，特别提供一种粮食收获机防倾覆系统，适用于玉米、小麦等谷物收获机械。
背景技术
现有的粮食收获机在坡地尤其是大角度坡地沿坡地等高线工作时往往会出现行进不稳，容易发生倾覆的危险，这种情况在粮食收获机粮仓满载的情况下更容易发生。而中国是粮食产量大国，且山地、坡地众多，因此，山区的粮食收货工作存在一定的困难。
专利“200910070674.8”，公开了一种山区用联合收获机，通过采用降低机身重心的方法来防止收获机倾覆，虽然一定程度上可以起到防倾覆的作用，但是这种降低机身重心的方法不具有灵活的调整性，不能根据坡度大小进行调节，受山地坡度限制较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粮食收获机防倾覆系统，可以有效解决上述问题。
本发明的具体方案是：一种粮食收获机防倾覆系统，包括：
设置于粮食收获机的机架下部的、在坡地工作时可左右移动形成支撑点的辅助支撑机构；
用于检测粮食收获机的倾角信号的传感器；
用于根据所述传感器检测的倾角信号发出主驱动控制信号的控制器；
根据所述控制器发出的主驱动控制信号驱动所述辅助支撑机构向机身倾斜方向移动的驱动装置。
优选地，所述辅助支撑机构包括：调整齿轮、丝杆螺母以及两组防倾覆轮组，所述驱动装置与调整齿轮连接，所述调整齿轮套装在丝杆螺母上，所述防倾覆轮组分别连接在丝杆螺母的两端。
优选地，所述辅助支撑机构包括：调整齿轮、丝杆螺母以及防倾覆轮，所述驱动装置与调整齿轮连接，所述调整齿轮套装在丝杆螺母上，所述防倾覆轮分别连接在丝杆螺母的两端。
优选地，所述驱动装置包括驱动电机和传动箱，所述驱动电机通过传动箱与调整齿轮连接。
优选地，所述丝杆螺母包括丝杆、与丝杆配合的螺母以及套装在螺母两端的轴承，所述轴承与机架固定，所述调整齿轮套装在螺母上。
优选地，所述防倾覆轮组包括四个支撑轮、两根轮轴以及连接轴，轮轴两端分别设置有支撑轮，两根轮轴通过连接轴固定连接。
优选地，所述防倾覆轮组通过安装架连接在丝杆螺母的两端。
优选地，所述控制器还根据传感器检测的倾角信号发出附加驱动控制信号，所述辅助支撑机构还包括：
减震油缸，所述减震油缸一端与丝杆螺母的端部固定连接，另一端与机架滑动连接；
根据所述控制器发出的附加驱动控制信号驱动所述减震油缸的活塞伸缩的油缸马达。
优选地，所述防倾覆系统还包括加装架，所述加装架与粮食收获机的机架下部连接，所述驱动装置和传感器设于所述加装架上。
优选地，所述控制器为单片机控制器或PLC控制器。
优选地，所述传感器为倾角传感器或陀螺仪。
本发明具有以下有益的效果：
本发明的一种粮食收获机防倾覆系统通过设置辅助支撑机构可以根据山地坡度情况对机身起到辅助支撑的作用，增加粮食收获机的支撑点，可防止随着粮仓重量不断增加而导致机身倾覆的情况；同时采用油缸连接丝杆螺母端部和机架，当倾斜角度突然增大或倾斜角度增大到一定阈值时，可通过控制油缸马达使油缸活塞杆伸出向机架提供一个支撑力，进一步确保收获机平稳行进。本系统适用于不同坡度的山地，方便进行粮食收获工作，且大大降低了收割粮食工作过程中的危险系数，提高了安全性。
附图说明
图1为本发明的安装示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为收获机正常行进时的示意图；
图4为收获机倾斜行进时的示意图；
图5为本发明另一实施方式的安装示意图；
图中：1、调整齿轮；2、丝杆螺母；3、防倾覆轮组；4、减震油缸；5、驱动电机；6、传动箱；7、机架；8、加装架；9、安装架；10、粮仓；11、防倾覆轮；21、丝杆；22、螺母；23、轴承；31、支撑轮；32、轮轴；33、连接轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
参照图1至图5对本发明的粮食收获机防倾覆系统进行说明，本系统包括：辅助支撑机构、传感器、控制器以及驱动装置。
辅助支撑机构设置于粮食收获机的机架7的下部，辅助支撑机构当粮食收获机在坡地或山区工作时可左右移动进而对机身形成一个支撑点，可防止随着粮仓的重量的增加和坡度的增加而导致的机身发生倾覆的情况。
传感器设置于机架7的下方用于实时检测粮食收获机的倾角信号，并将该倾角信号发送给控制器。控制器用于根据接收的倾角信号发出主驱动控制信号和附加驱动控制信号。驱动装置用于根据控制器发出的主驱动控制信号驱动辅助支撑机构向机身倾斜方向移动，从而增加机身的支撑点起到防止机身倾覆的作用。
如图2所示，辅助支撑机构包括：调整齿轮1、丝杆螺母2和防倾覆轮组3。其中，驱动装置与调整齿轮1连接，调整齿轮1套装在丝杆螺母2上，防倾覆轮组3分别通过安装架9连接在丝杆螺母2的两端。
丝杆螺母2由丝杆21、与丝杆21配合的螺母22和套装在螺母22两端的轴承23组成，轴承23与机架7固定，调整齿轮1套装在螺母22上。
驱动装置包括驱动电机5和传动箱6。其中，驱动电机5通过传动箱6与调整齿轮1连接。
防倾覆轮组3包括四个支撑轮31、两根轮轴32以及连接轴33，轮轴32用于连接两个支撑轮31，每两个支撑轮31通过轮轴32连接构成一个支撑轮组，两个支撑轮组通过连接轴33连接构成防倾覆轮组3。两个支撑轮31的轴间距可以进行调整以适应不同的地形。具体实施时，防倾覆轮组3不限于上述结构，防倾覆轮组3至少包括两个支撑轮31，通过轮轴32和连接轴33连接构成。
如图5所示，具体实施时，辅助支撑机构也可采用单独的防倾覆轮11，防倾覆轮11分别连接在丝杆螺母2的两端，也可实现对机身的辅助支撑作用。
如图3所示，辅助支撑机构还包括：两个减震油缸4和油缸马达，减震油缸4一端与丝杆螺母2的丝杆21的端部固定连接，减震油缸4的另一端与机架7滑动连接。油缸马达根据控制器发出的附加驱动控制信号驱动减震油缸4的活塞伸缩，向机架7提供一个支撑力可进一步确保收获机平稳行进。
防倾覆系统还包括加装架8，加装架8与粮食收获机的机架7下部连接，驱动装置和传感器设于加装架8上。
具体实施时，控制器采用单片机控制器，也可采用PLC控制器。传感器采用倾角传感器，也可采用陀螺仪。驱动电机5采用步进电机。
参照附图4，工作过程描述如下：粮食收获机在坡地工作时，打开控制器上的命令开关，粮食收获机进入防倾覆模式，传感器实时检测粮食收获机在工作区域的倾角信号，并传递给控制器，当倾斜角度达到设定的第一阈值的时候控制器向驱动电机5发出主驱动控制信号，控制驱动电机正转或反转，通过传动箱6和调整齿轮1传递给丝杆螺母2，丝杆螺母2旋转带动防倾覆轮组3向左或向右移动，对机身形成多一个支撑点，可确保收获机平稳行进，防倾覆轮组3的最大移动范围为600mm，控制器采用模糊控制方式，根据机身的倾斜角度的大小控制丝杆螺母2的移动距离。在坡地较大的情况下可以选择双套防倾覆轮组3，增加支撑点面积，从而使粮食收获机在坡地工作时能够根据地形特点实时调整活动支撑点，防止作业过程中发生的倾覆情况。当坡地倾斜角度达到设定的第二阈值时或由于转弯等原因造成收获机倾斜角度瞬间增大时，控制器发出附加驱动控制信号，油缸马达根据该附加驱动控制信号驱动减震油缸4的活塞伸出，给机架7提供一个向上的支撑力，使机身快速回复到正常的倾角状态，可有效防止收获机瞬间倾翻的发生，进一步确保收获机平稳行进。
具体作业时，如果检测到粮食收获机沿前进方向向左倾斜，则控制器发出主驱动控制信号，驱动电机5正转并通过传动箱6带动辅助支撑机构的丝杆螺母2向左移动，安装在左侧的防倾覆轮组3直接与地面接触，形成有效的支点；当检测到向左侧的倾斜角度瞬间增大时，控制器发出附加驱动控制信号，油缸马达根据该附加驱动控制信号驱动安装于机架7左侧的减震油缸4的活塞伸出，机架7左侧受到向上的支撑力使机身快速回复到正常的倾斜状态，可有效的防止作业过程中由于倾斜角度瞬间增大而引起的倾覆情况。
本发明一种粮食收获机防倾覆系统可用于玉米收获机上，同时也适用于其他谷物收获机，例如水稻收获机、小麦收获机等。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种粮食收获机防倾覆系统，其特征在于，包括：
设置于粮食收获机的机架(7)下部的、在坡地工作时可左右移动形成支撑点的辅助支撑机构；
用于检测粮食收获机的倾角信号的传感器；
用于根据所述传感器检测的倾角信号发出主驱动控制信号的控制器；
根据所述控制器发出的主驱动控制信号驱动所述辅助支撑机构向机身倾斜方向移动的驱动装置；
所述辅助支撑机构包括调整齿轮(1)、丝杆螺母(2)以及两组防倾覆轮组(3)，所述驱动装置与调整齿轮(1)连接，所述调整齿轮(1)套装在丝杆螺母(2)上，所述防倾覆轮组(3)分别连接在丝杆螺母(2)的两端。
2.按照权利要求1所述的粮食收获机防倾覆系统，其特征在于，所述辅助支撑机构包括：调整齿轮(1)、丝杆螺母(2)以及防倾覆轮(11)，所述驱动装置与调整齿轮(1)连接，所述调整齿轮(1)套装在丝杆螺母(2)上，所述防倾覆轮(11)分别连接在丝杆螺母(2)的两端。
3.按照权利要求1或2所述的粮食收获机防倾覆系统，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机(5)和传动箱(6)，所述驱动电机(5)通过传动箱(6)与调整齿轮(1)连接。
4.按照权利要求1或2所述的粮食收获机防倾覆系统，其特征在于，所述丝杆螺母(2)包括丝杆(21)、与丝杆(21)配合的螺母(22)以及套装在螺母(22)两端的轴承(23)，所述轴承(23)与机架(7)固定，所述调整齿轮(1)套装在螺母(22)上。
5.按照权利要求1所述的粮食收获机防倾覆系统，其特征在于，所述防倾覆轮组(3)包括四个支撑轮(31)、两根轮轴(32)以及连接轴(33)，轮轴(32)两端分别设置有支撑轮(31)，两根轮轴(32)通过连接轴(33)固定连接。
6.按照权利要求1或5所述的粮食收获机防倾覆系统，其特征在于，所述防倾覆轮组(3)通过安装架(9)连接在丝杆螺母(2)的两端。
7.按照权利要求1或2所述的粮食收获机防倾覆系统，其特征在于，所述控制器还根据传感器检测的倾角信号发出附加驱动控制信号，所述辅助支撑机构还包括：
减震油缸(4)，所述减震油缸(4)一端与丝杆螺母(2)的端部固定连接，另一端与机架(7)滑动连接；
根据所述控制器发出的附加驱动控制信号驱动所述减震油缸(4)的活塞伸缩的油缸马达。
8.按照权利要求1所述的粮食收获机防倾覆系统，其特征在于，所述防倾覆系统还包括加装架(8)，所述加装架(8)与粮食收获机的机架(7)下部连接，所述驱动装置和传感器设于所述加装架(8)上。
9.按照权利要求1所述的粮食收获机防倾覆系统，其特征在于，所述控制器为单片机控制器或PLC控制器；所述传感器为倾角传感器或陀螺仪。
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