CN207695046U - 喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，安装于喷杆内臂与喷杆外臂之间，喷杆内臂末端滑动安装有传动齿条，传动齿条与喷杆内臂之间设置有滑动导向机构和液压驱动机构；喷杆外臂始端固定安装有与传动齿条相啮合的传动齿轮；喷杆外臂末端固定安装有非接触式距离传感器，非接触式距离传感器的信号输出端连接有ECU控制器，ECU控制器通过液压控制系统控制连接液压驱动机构。本实用新型通过非接触式距离传感器实时、动态检测其与地面的距离，智能控制系统及时控制驱动油缸活塞杆的伸出或回缩量，保证喷杆外臂与地面的距离始终维持在某一定值，提高喷雾机喷雾作业质量，避免喷杆与起伏的地面接触而损坏喷杆。
Description
技术领域
本实用新型属于喷杆喷雾机技术领域，具体涉及一种喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统。
背景技术
国内现有的喷杆喷雾机由于喷杆结构设计原因或者喷杆宽幅较小的原因，大多没有喷杆仿形智能控制系统，有些喷杆喷雾机的喷杆仿形控制是靠人工手动操作液压阀手柄或者按钮来控制液压油缸活塞杆位置的方式来实现的。手动调节使得喷杆到地面的距离不准确、不稳定，且不能动态、快速地根据地面地形起伏变化而及时进行调节，从而影响喷雾机喷雾作业质量；如果地面起伏较大，不能快速调整喷杆与地面的距离，可能使喷杆与起伏的地面接触而损坏喷杆。
实用新型内容
为了弥补现有喷杆技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够根据地面地形起伏变化而及时进行调节、安全可靠的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，安装于喷杆内臂与喷杆外臂之间，所述喷杆外臂与所述喷杆内臂转动连接；
所述喷杆内臂末端滑动安装有传动齿条，所述传动齿条与所述喷杆内臂之间设置有滑动导向机构以及驱动所述传动齿条前后运动的液压驱动机构；
所述喷杆外臂始端固定安装有与所述传动齿条相啮合的传动齿轮，所述传动齿轮的轴线与所述喷杆外臂的转动中心线重合，所述传动齿轮转动时带动所述喷杆外臂以传动齿轮的转动中心为中心做同幅同向转动；
所述喷杆外臂末端固定安装有非接触式距离传感器，所述非接触式距离传感器的信号输出端连接有ECU控制器，所述ECU控制器通过液压控制系统控制连接所述液压驱动机构。
作为优选的技术方案，所述滑动导向机构包括固定于喷杆内臂末端上方的齿条导向槽，所述传动齿条滑动设置于所述齿条导向槽内。
作为优选的技术方案，所述液压驱动机构包括安装于所述喷杆内臂上的驱动油缸，所述驱动油缸的活塞杆端连接所述传动齿条。
作为优选的技术方案，所述传动齿条与所述活塞杆之间设置有弹性缓冲装置。
作为优选的技术方案，所述弹性缓冲装置包括所述传动齿条始端固定安装的缓冲座，所述缓冲座上设置有过孔，所述驱动油缸的活塞杆末端从所述过孔穿过所述缓冲座，所述活塞杆上位于所述缓冲座的两侧分别套装有弹性缓冲件，所述活塞杆上设有调节弹性缓冲件预紧力的调节机构。
作为优选的技术方案，所述弹性缓冲件为若干沿活塞杆的轴向组合排列的蝶形弹簧。
作为优选的技术方案，所述调节机构包括所述活塞杆末端设置的螺纹，所述活塞杆上位于所述弹性缓冲件的外延方向装配有调节螺母。
作为优选的技术方案，所述液压控制系统包括提供液压油的液压油箱、输出液压油的液压泵、接通或切断液压泵出口到液压油箱的油路的电磁换向阀、接通后为液压泵输出的进/出驱动油缸的压力油换向或切断液压泵出口到驱动油缸的油路以及驱动油缸回液压油箱的油路的比例换向阀、以回油节流的方式分别连接于驱动油缸的进/出油口的单向节流阀、当液压系统的工作压力值达到设定值时开启卸油的安全阀；所述电磁换向阀和比例换向阀的电气控制端与ECU控制器相连接。
作为优选的技术方案，所述非接触式距离传感器为超声波传感器。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：通过非接触式距离传感器实时、动态检测其与地面的距离，智能控制系统及时控制驱动油缸活塞杆的伸出或回缩量，保证喷杆外臂与起伏变化地面的距离始终维持在某一定值，提高喷雾机喷雾作业质量，避免喷杆与起伏的地面接触而损坏喷杆。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1是采用本智能控制系统的喷杆喷雾机的工作状态参考图；
图2是本实用新型实施例中智能控制系统的机械传动部分的结构示意图；
图3是本实用新型实施例中液压控制系统的控制原理图。
图中：1-驱动油缸；2-喷杆内臂；3-齿条导向槽；4-蝶形弹簧；5-传动齿轮；6-传动齿条；7-喷杆外臂；8-液压油箱；9-过滤器；10-液压泵；11-安全阀；12-比例换向阀；13-单向节流阀；14-非接触式距离传感器；15-ECU控制器；16-电磁换向阀；17-缓冲座；18-调节螺母。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1至图3所示，喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，安装于喷杆内臂2与喷杆外臂7之间，所述喷杆外臂7与所述喷杆内臂2转动连接；
所述喷杆内臂2末端滑动安装有传动齿条6，所述传动齿条6与所述喷杆内臂2之间设置有滑动导向机构以及驱动所述传动齿条6前后运动的液压驱动机构；
所述液压驱动机构包括安装于所述喷杆内臂2上的驱动油缸1，本实施例中，驱动油缸1的缸筒基部通过销轴以转动方式连接于喷杆内臂2上；所述驱动油缸1的活塞杆端连接所述传动齿条6，在所述传动齿条6与所述活塞杆之间设置有弹性缓冲装置；所述弹性缓冲装置包括所述传动齿条6始端固定安装的缓冲座17，所述缓冲座17上设置有过孔，所述驱动油缸1的活塞杆末端从所述过孔穿过所述缓冲座17，所述活塞杆上位于所述缓冲座17的两侧分别套装有弹性缓冲件，所述弹性缓冲件优选采用若干数目、按照特定形式沿活塞杆的轴向组合排列的蝶形弹簧4，碟簧有减振、缓和冲击的作用；所述活塞杆上设有调节蝶形弹簧4预紧力的调节机构；所述调节机构包括所述活塞杆末端设置的螺纹，所述活塞杆上位于两侧所述蝶形弹簧4的外延方向分别装配有调节螺母18；
所述滑动导向机构包括固定于喷杆内臂2末端上方的齿条导向槽3，所述传动齿条6滑动设置于所述齿条导向槽3内；在固定齿条导向槽3时，确保其导向的方向与驱动油缸1活塞杆的伸出方向或回缩方向一致；传动齿条6装配于齿条导向槽3内，两者配合面之间有一定的间隙，以确保两者能相对自由滑动；
所述喷杆外臂7始端固定安装有与所述传动齿条6相啮合的传动齿轮5，所述传动齿轮5的轴线与所述喷杆外臂7的转动中心线重合。安装传动齿轮时，一方面传动齿轮5的安装位置能确保其与传动齿条6能以严格意义上的齿轮啮合的方式进行传动，且传动齿轮5与传动齿条6在啮合传动时，在传动齿轮5的轴线方向不能有相对滑动；另一方面传动齿轮5按某一幅度、某一方向以其轴线为中心转动时，确保传动齿轮5带动喷杆外臂7能以传动齿轮5的轴线为中心、以与传动齿轮5相同的幅度和方向转动；
所述喷杆外臂7末端固定安装有非接触式距离传感器14，所述非接触式距离传感器优选采用超声波传感器，但不限于此；所述非接触式距离传感器14的信号输出端连接有ECU控制器15，非接触式距离传感器14测量其与地面的信号数值后发送给ECU控制器15；所述ECU控制器15通过液压控制系统控制连接所述液压驱动机构。
参考图3，所述液压控制系统包括提供液压油的液压油箱8、过滤器9、输出液压油的液压泵10、接通或切断液压泵10出口到液压油箱8的油路的电磁换向阀16、接通后为液压泵10输出的进/出驱动油缸1的压力油换向或切断液压泵10出口到驱动油缸1的油路以及驱动油缸1回液压油箱8的油路的比例换向阀12、以回油节流的方式分别连接于驱动油缸1的进/出油口的单向节流阀13、当液压系统的工作压力值达到设定值时开启卸油的安全阀11；所述电磁换向阀16和比例换向阀12的电气控制端与ECU控制器15相连接。
再参考图3，喷杆仿形智能控制方法包括如下步骤：
步骤一、通过驾驶室内的控制面板预先设定非接触式距离传感器14到地面的距离值，并将该设定距离值发送至ECU控制器15；
步骤二、喷杆喷雾机田间作业前行时，非接触式距离传感器14实时测量其与地面的距离数据，并将测得的距离数据发送至ECU控制器15；
步骤三、ECU控制器15对发送来的非接触式距离传感器14所测量的距离数据进行分析，得出当前的非接触式距离传感器14与地面的实际距离值；
步骤四、ECU控制器15将当前测得的实际距离值与预先设定的设定距离值进行比较，如果当前测得的实际距离值比预先设定的设定距离值大，则进入步骤五；如果当前测得的实际距离值比预先设定的设定距离值小，则进入步骤六；如果当前测得的实际距离值与预先设定的设定距离值相等，则进入步骤七；
步骤五、ECU控制器15向电磁换向阀16发出控制信号，使电磁换向阀16电磁铁得电，切断液压泵10出口到液压油箱8的油路；ECU控制器15同时向比例换向阀12发出控制信号，使比例换向阀12左侧的电磁铁得电，使得从液压泵10输出的压力油依次经过比例换向阀12、左侧单向节流阀13的单向阀后进入驱动油缸1的无杆腔，推动油缸的活塞运动；驱动油缸1的有杆腔的液压油依次经过右侧单向节流阀13的节流阀、比例换向阀12后进入液压油箱8；驱动油缸1的无杆腔的压力油使活塞杆向前推动传动齿条6，传动齿条6沿着齿条导向槽3运动并驱使传动齿轮5以齿轮轴线为中心做一定幅度的顺时针方向转动，进而传动齿轮5带动喷杆外臂7做相应幅度和方向的转动，使非接触式距离传感器14到地面的距离减小，然后返回步骤二；
步骤六、ECU控制器15向电磁换向阀16发出控制信号，使电磁换向阀16电磁铁得电，切断液压泵10出口到液压油箱8的油路；ECU控制器15同时向比例换向阀12发出控制信号，使比例换向阀12右侧的电磁铁得电，使得从液压泵10输出的压力油依次经过比例换向阀12、右侧单向节流阀13的单向阀后进入驱动油缸1的有杆腔，推动油缸的活塞运动；驱动油缸1的无杆腔的液压油依次经过左侧单向节流阀13的节流阀、比例换向阀12后进入液压油箱8；驱动油缸1的有杆腔的压力油使活塞杆向后拉动传动齿条6，传动齿条6沿着齿条导向槽3运动并驱使传动齿轮5以齿轮轴线为中心做一定幅度的逆时针方向转动，进而传动齿轮5带动喷杆外臂7做相应幅度和方向的转动，使非接触式距离传感器14到地面的距离增大，然后返回步骤二；
步骤七、ECU控制器15向比例换向阀12发出控制信号，使比例换向阀12切断液压泵10出口到驱动油缸1的油路以及驱动油缸1回液压油箱8的油路，使驱动油缸1的活塞杆保持在某一特定位置，结束非接触式距离传感器14到地面距离的调整。
本实用新型通过非接触式距离传感器实时、动态检测其与地面的距离，智能控制系统及时控制驱动油缸活塞杆的伸出或回缩量，保证喷杆外臂与起伏变化地面的距离始终维持在某一定值，提高了喷雾机喷雾作业质量，有效避免了喷杆与起伏的地面接触而损坏喷杆。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。如弹性缓冲件也可以采用弹簧或弹性橡胶等其他弹性结构实现其功能；任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (9)
1.喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，安装于喷杆内臂与喷杆外臂之间，所述喷杆外臂与所述喷杆内臂转动连接；其特征在于：
所述喷杆内臂末端滑动安装有传动齿条，所述传动齿条与所述喷杆内臂之间设置有滑动导向机构以及驱动所述传动齿条前后运动的液压驱动机构；
所述喷杆外臂始端固定安装有与所述传动齿条相啮合的传动齿轮，所述传动齿轮的轴线与所述喷杆外臂的转动中心线重合，所述传动齿轮转动时带动所述喷杆外臂以传动齿轮的转动中心为中心做同幅同向转动；
所述喷杆外臂末端固定安装有非接触式距离传感器，所述非接触式距离传感器的信号输出端连接有ECU控制器，所述ECU控制器通过液压控制系统控制连接所述液压驱动机构。
2.如权利要求1所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述滑动导向机构包括固定于喷杆内臂末端上方的齿条导向槽，所述传动齿条滑动设置于所述齿条导向槽内。
3.如权利要求2所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述液压驱动机构包括安装于所述喷杆内臂上的驱动油缸，所述驱动油缸的活塞杆端连接所述传动齿条。
4.如权利要求3所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述传动齿条与所述活塞杆之间设置有弹性缓冲装置。
5.如权利要求4所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述弹性缓冲装置包括所述传动齿条始端固定安装的缓冲座，所述缓冲座上设置有过孔，所述驱动油缸的活塞杆末端从所述过孔穿过所述缓冲座，所述活塞杆上位于所述缓冲座的两侧分别套装有弹性缓冲件，所述活塞杆上设有调节弹性缓冲件预紧力的调节机构。
6.如权利要求5所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述弹性缓冲件为若干沿活塞杆的轴向组合排列的蝶形弹簧。
7.如权利要求5所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述调节机构包括所述活塞杆末端设置的螺纹，所述活塞杆上位于所述弹性缓冲件的外延方向装配有调节螺母。
8.如权利要求3所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述液压控制系统包括提供液压油的液压油箱、输出液压油的液压泵、接通或切断液压泵出口到液压油箱的油路的电磁换向阀、接通后为液压泵输出的进/出驱动油缸的压力油换向或切断液压泵出口到驱动油缸的油路以及驱动油缸回液压油箱的油路的比例换向阀、以回油节流的方式分别连接于驱动油缸的进/出油口的单向节流阀、当液压系统的工作压力值达到设定值时开启卸油的安全阀；所述电磁换向阀和比例换向阀的电气控制端与ECU控制器相连接。
9.如权利要求1所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述非接触式距离传感器为超声波传感器。
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