侧气体弹黃307B，右前侧高度阀309A充放口通 过气管连接右前侧气体弹黃308A，右后侧高度阀309B充放口通过气管连接右后侧气体弹 黃308B，左前侧高度阀306A、左后侧高度阀30她、右前侧高度阀309A和右后侧高度阀309B 的排气口露在大气环境中。
[002引图4为本发明的控制流程图，电子控制单元201分别根据左前侧高度传感器203、 左后侧高度传感器204、右前侧高度传感器205及右后侧高度传感器206、倾角传感器207 及气体压力传感器202采集得到的测量值与给定数值之差&，应用PID算法计算出控制量 扭.，进行控制空气压缩机302的继电器210、左前侧高度阀306A、左后侧高度阀30她、右前侧 高度阀309A及右后侧高度阀309B，W实现稳压罐304内气体压力稳定和ZTR割草机具有理 想的车架姿态。
[0029] 图5为本发明的横向稳定杆结构图，由稳定杆501、车轴支座总成509和车架支座 总成510等组成。稳定杆501的两端通过车轴支座总成509与左右侧车轴连接，而中部通 过车架支座总成510与车架101连接。车轴支座总成509包括橡胶缓冲套505、座圈506、 螺母507、双头螺柱508,车架支座总成510包括橡胶衬套、支座和螺栓。
[0030] 图6为本发明的纵向拉力杆结构图，由车架连接端601、拉力杆602和车轴连接端 603组成，其中，为了便于可W长度调节，车架连接端601与拉力杆602通过螺纹连接，而车 轴连接端603与拉力杆602通过焊接紧固。另外，为了避免纵向拉力杆与车轴、车架的刚性 连接，车架连接端601和车轴连接端603的孔内嵌套有橡胶衬套。
[0031] 图7为本发明的控制主程序流程图，电子控制单元201工作时，首先，W参考压力 与实测压力之差是否小于0. 3MI^a为依据，如果是，直接执行下一步；否则，发送指令使空气 压缩机302的继电器201闭合，直到稳压罐304气体压力恢复到参考压力止。然后，根据参 考高度与测量高度之差是否为零依据，如果为零，直接执行下一步，否则，如果大于零，高度 阀充气阀全部打开进行充气直到偏差为零，如果小于零，高度阀排气阀全部打开进行排气 直到直到偏差为零。最后，根据车架101的倾角传感器207是否为零依据，如果为零，结束 本采样周期，进下一周期；否则，如果大于零，左侧高度阀充气阀打开进行充气直到恢复到 零为止，如果小于零，右侧高度阀充气阀打开进行充气直到倾角恢复到零为止。
[0032] 图8为安装了本发明的割草机车架升降效果图。
[0033] 图9为安装了本发明的坐骑式割草机车架姿态调节效果图。
[0034] 图10为安装了本发明的坐骑式ZTR割草机结构图。
[0035] W上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对 本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明 构思的前提下，还可W做出若干变形和改进，运些均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种割草机车架姿态调节装置，其特征在于，包括气体弹簧、空气供应系统和控制系 统； 所述气体弹簧包括左前侧气体弹簧（307A)、左后侧气体弹簧（307B)、右前侧气体弹簧 (308A)和右后侧气体弹簧（308B)，所述左前侧气体弹簧（307A)、左后侧气体弹簧（307B)、 右前侧气体弹簧（308A)和右后侧气体弹簧（308B)分别设于左前轮、左后轮、右前轮、右后 轮与车架（101)之间； 所述空气供应系统包括空滤器（301)、空气压缩机（302)、干燥器（303)、稳压罐（304)、 气体分配阀（305)、左前侧高度阀（306A)、左后侧高度阀（306B)、右前侧高度阀（309A)和 右后侧高度阀（309B);所述空气压缩机（302)的空气入口处设置空滤器（301)，空气压缩机 (302)的空气出口通过气管与稳压罐（304)连接，所述空气压缩机（302)与稳压罐（304)之 间的管路上设有干燥器（303);所述稳压罐（304)通过气管与气体分配阀（305)的进气口 连接，气体分配阀（305)设有四路出气口，且通过气管分别连接左前侧高度阀（306A)、左后 侧高度阀（306B)、右前侧高度阀（309A)及右后侧高度阀（309B)的充气口；所述左前侧高 度阀（306A)的充放口通过气管连接左前侧气体弹簧（307A)，所述左后侧高度阀（306B)的 充放口通过气管连接左后侧气体弹簧（307B)，所述右前侧高度阀（309A)的充放口通过气 管连接右前侧气体弹簧（308A)，所述右后侧高度阀（309B)的充放口通过气管连接右后侧 气体弹簧（308B);所述左前侧高度阀（306A)、左后侧高度阀（306B)、右前侧高度阀（309A) 和右后侧高度阀（309B)的排气口直接朝向外部环境； 所述控制系统包括手动输入面板（208)、气体压力传感器（202)、倾角传感器（207)、 四个高度传感器、电子控制单元（201)、四个高度阀和继电器（210);所述气体压力传感器 (202)设于稳压罐（304)内，倾角传感器（207)水平设于车架（101)上，四个高度传感器为 左前侧高度传感器（203)、左后侧高度传感器（204)、右前侧高度传感器（205)和右后侧高 度传感器（206)，分别设于左前侧气体弹簧（307A)、左后侧气体弹簧（307B)、右前侧气体弹 簧（308A)和右后侧气体弹簧（308B)与车架（101)的连接处；手动输入面板（208)、气体压 力传感器（202)、倾角传感器（207)、四个高度传感器、四个高度阀和继电器（210)分别通过 信号线与电子控制单元（201)相连；所述电子控制单元（201)采用PID控制算法，根据手动 输入面板（208)的给定值与倾角传感器（207)、高度传感器的实测值的偏差计算出高度控 制信号，所述电子控制单元（201)根据高度控制信号控制左前侧高度阀（306A)、左后侧高 度阀（306B)、右前侧高度阀（309A)和右后侧高度阀（309B)作调节动作；所述电子控制单 元（201)根据稳压罐（304)的压力给定值与气体压力传感器（202)的实测值的偏差计算出 压力控制信号，所述电子控制单元（201)根据压力控制信号控制继电器（210)调节空气压 缩机（302)维持稳压罐气体压力。2. 根据权利要求1所述的一种割草机车架姿态调节装置，其特征在于，还包括横向稳 定杆，所述横向稳定杆包括稳定杆（501)、车轴支座总成（509)和车架支座总成（510);所述 稳定杆（501)的两端通过车轴支座总成（509)与左右侧车轴连接，稳定杆（501)中部通过 车架支座总成（510)与车架（101)连接。3. 根据权利要求1所述的一种割草机车架姿态调节装置，其特征在于，还包括纵向拉 力杆，所述纵向拉力杆包括车架连接端(601)、拉力杆（602)和车轴连接端(603)，所述车架 连接端（601)与拉力杆（602)通过螺纹连接，所述车轴连接端（603)与拉力杆焊接紧固；所 述车架连接端（601)通过螺栓与车架（101)连接，所述车轴连接端（603)通过螺栓与后车 轴连接。4. 根据权利要求1、2或3所述的一种割草机车架姿态调节装置，其特征在于，所述车架 连接端（601)和车轴连接端(603)的孔内嵌套有橡胶衬套。5. 根据权利要求1、2或3所述的一种割草机车架姿态调节装置，其特征在于，所述稳压 罐（304)气体压力低于稳压罐（304)的压力给定值时，继电器（210)闭合空气压缩机（302) 运行；稳压罐气压大于等于稳压罐（304)的压力给定值时，继电器（210)断开则空气压缩机 (302)停止运行。6. 根据权利要求1、2或3所述的一种割草机车架姿态调节装置，其特征在于，所述左前 侧高度阀（306A)、左后侧高度阀（306B)、右前侧高度阀（309A)和右后侧高度阀（309B)均 为电磁气阀。7. 根据权利要求1、2或3所述的一种割草机车架姿态调节装置，其特征在于，所述电子 控制单元（201)对车架（101)高度控制过程为，四个高度传感器对车架（101)实际高度进 行检测，电子控制单元（201)对根据手动输入面板（208)输入车架（101)目标高度与车架 (101)实际高度的偏差进行计算判断，并向左前侧高度阀（306A)、左后侧高度阀（306B)、右 前侧高度阀（309A)和右后侧高度阀（309B)分别发出控制指令：若为正值，则发送高度阀进 行充气指令，直到车架（101)升到目标高度为止；若为负值，向高度阀发送排气指令，直到 车架（101)下降到目标高度为止；若为零，则不向高度阀发送指令，维持现状。8. 根据权利要求1、2或3所述的一种割草机车架姿态调节装置，其特征在于，所述车 架（101)调平过程，根据倾角传感器（207)的倾角信号计算控制指令，若为正值，右前侧 高度阀（309A)和右后侧高度阀（309B)保持关闭，左前侧高度阀（306A)和左后侧高度阀 (306B)进行充气直到车架（101)恢复水平为止；若为负值，右前侧高度阀（309A)和右后侧 高度阀（309B)保持关闭，而左前侧高度阀（306A)和左后侧高度阀（306B)进行充气直到车 架（101)恢复水平为止；若为零，则不向高度阀发送指令，维持现状。
【专利摘要】本发明公开了一种割草机车架姿态调节装置，属于坐骑式割草机主动安全技术领域。本发明包括气体弹簧、空气供应系统和控制系统，四个气体弹簧分别设于左前轮、左后轮、右前轮、右后轮与车架之间，控制系统的电子控制单元根据气体压力、车架高度及车架倾角的给定值分别与气体压力、车架高度及车架倾角的实测值之差，使稳压罐气体压力维持在给定压力范围内，控制四个高度阀对气体弹簧进行充放气使车架具有合适高度，以适应对车架离地间隙的要求。本发明在平坦草坪上作业时可降低车架高度，使重心降低，以改善高速作业时行驶稳定性；在凹凸草坪上行驶或作业时可升高车架高度，改善整机通过性，提高了作业安全性。
【IPC分类】A01D67/00
【公开号】CN105144997
【申请号】CN201510390056
【发明人】袁春元, 潘秀杰, 王新彦, 周浩
【申请人】江苏科技大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月6日