一种收获机的车体侧向调平控制系统的制作方法
【专利摘要】一种收获机的车体侧向调平控制系统，安装在收获机上，包括用于实时上传所述收获机的车体侧倾角度数据的高精度倾角仪，安装在所述收获机的车体上；调平油缸，包括第一、第二、第三和第四调平油缸，所述第一和第二调平油缸安装在所述收获机的前桥上，所述第三和第四调平油缸安装在所述收获机的后桥上；用于实时采集并处理所述车体侧倾角度数据并输出电控制信号的嵌入式控制系统，通过通信接口与所述高精度倾角仪连接；用于接收所述电控制信号并转换为驱动所述调平油缸运动的一定流量压力油的液压控制系统，分别与所述调平油缸连接，且所述液压控制系统与所述嵌入式控制系统的驱动电路连接。
【专利说明】一种收获机的车体侧向调平控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种农业用收获机械，特别是一种电液控制的用于调整收获机坡 地作业时车体侧向水平的收获机的车体侧向调平控制系统。
【背景技术】
[0002]大型收获机械在田间作业时，经常会遇到有坡度的田地。在这种情况下，机器作业 时收获机械的机身会发生倾斜，若偏离达到一定程度时，就会对车辆性能造成较大的损害:
a)使轮胎工作在侧翼部位，改变正常的轮胎定位及运动参数，导致轮胎与路面附着力减少、 胎面和轴承磨损加速和轮胎行驶阻力增加；b)侧倾使车体的稳定性降低；c)使驾驶员的不 安全感增加；d)对于需要将收获的秧果经过多级传送带分离、分选的大型收获机械(如:加 工型番茄收获机)来说，侧向倾斜会使果实在传送过程中偏向低侧，从而形成果实堆积不利 于分选和清选过程的进行。
[0003]现有技术中针对平台或车体调平的控制系统研究多集中在工程机械、起重机、雷 达车等领域，对于大型农业收获机械车体侧向调平的研究尚未见记载。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电液控制的手动或自动调整收获机 械坡地作业时车体侧向水平的收获机的车体侧向调平控制系统。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种收获机的车体侧向调平控制系统，安 装在收获机上，其中，包括:
[0006]用于实时上传所述收获机的车体侧倾角度数据的倾角仪，安装在所述收获机的车 体上；
[0007]调平油缸，包括第一调平油缸、第二调平油缸、第三调平油缸和第四调平油缸，所 述第一调平油缸和第二调平油缸安装在所述收获机的前桥上，所述第三调平油缸和第四调 平油缸安装在所述收获机的后桥上；
[0008]用于实时采集并处理所述车体侧倾角度数据并输出电控制信号的嵌入式控制系 统，所述嵌入式控制系统通过通信接口与所述倾角仪连接；
[0009]用于接收所述电控制信号并转换为驱动所述调平油缸运动的一定流量压力油的 液压控制系统，所述液压控制系统分别与所述第一调平油缸、第二调平油缸、第三调平油缸 和第四调平油缸连接，且所述液压控制系统与所述嵌入式控制系统的驱动电路连接。
[0010]上述的车体侧向调平控制系统，其中，所述嵌入式控制系统通过RS232通信端口 与所述倾角仪连接。
[0011]上述的车体侧向调平控制系统，其中，还包括用于指示所述车体的当前侧向水平 状态的水平状态指示灯，所述水平状态指示灯与所述嵌入式控制系统连接。
[0012]上述的车体侧向调平控制系统，其中，所述倾角仪为双轴绝对值输出倾角仪。
[0013]上述的车体侧向调平控制系统，其中，所述第一调平油缸和第二调平油缸对称设置，所述第三调平油缸和第四调平油缸对称设置。
[0014]上述的车体侧向调平控制系统，其中，所述第一调平油缸和第二调平油缸相向呈八字形设置，所述第三调平油缸和第四调平油缸相向呈八字形设置。
[0015]上述的车体侧向调平控制系统，其中，所述第一调平油缸和所述第三调平油缸位于所述车体的一侧，所述第二调平油缸和所述第四调平油缸位于所述车体的另一侧，所述第一调平油缸和第三调平油缸同步升降，所述第二调平油缸和第四调平油缸同步升降。
[0016]上述的车体侧向调平控制系统，其中，所述液压控制系统包括通过液压管路连接的定量泵、过滤器、电磁换向阀和电磁阀块，所述电磁阀块分别与所述调平油缸和所述电磁换向阀连接。
[0017]上述的车体侧向调平控制系统，其中，所述电磁阀块包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，所述第一电磁阀和第三电磁阀为常开型电磁阀，所述第二电磁阀为常闭型电磁阀。
[0018]上述的车体侧向调平控制系统，其中，所述嵌入式控制系统包括手动调节机构和自动调节机构。
[0019]本实用新型的技术效果在于:
[0020]本实用新型采用电液控制方式，可手动/自动调平，操作简便，换向平稳，调平油缸同步性好，适用于作业时需要车体侧向调平的大型收获机械。
[0021]以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型一实施例的电液调平控制系统结构图；
[0023]图2为本实用新型一实施例的控制系统原理图；
[0024]图3为本实用新型一实施例的液压系统图。
[0025]其中，附图标记
[0026]I 车体
[0027]2倾角仪
[0028]3调平油缸
[0029]31第一调平油缸
[0030]32第二调平油缸
[0031]33第三调平油缸
[0032]34第四调平油缸
[0033]4 前桥
[0034]5 后桥
[0035]6嵌入式控制系统
[0036]61驱动电路
[0037]62微处理器
[0038]63数据采集电路
[0039]64 电源指示灯[0040]65水平状态指示灯[0041]66电源开关[0042]67手动/自动开关[0043]68左/右调平开关[0044]7液压控制系统[0045]8电源[0046]9油箱[0047]10电磁换向阀[0048]11电磁阀块[0049]111第一电磁阀[0050]112第二电磁阀[0051]113第三电磁阀[0052]12定量泵[0053]13过滤器[0054]14溢流阀
【具体实施方式】
[0055]下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述:
[0056]参见图1，图1为本实用新型一实施例的电液调平控制系统结构图。本实用新型的用于收获机的车体侧向调平控制系统，安装在收获机上，具体应用于手动或自动调整收获机械坡地作业时车体I侧向水平的电液控制调平系统。包括:
[0057]用于实时上传所述收获机的车体I的侧倾角度数据的高精度倾角仪2，安装在所述收获机的车体I上，优选所述高精度倾角仪2为双轴绝对值输出倾角仪，所述车体I的侧倾角度数据优选为所述高精度倾角仪2实时输出的RS232信号或4-20mA信号；
[0058]调平油缸3，包括第 一调平油缸31、第二调平油缸32、第三调平油缸33和第四调平油缸34，所述第一调平油缸31和第二调平油缸32安装在所述收获机的前桥4上，所述第三调平油缸33和第四调平油缸34安装在所述收获机的后桥5上，其中，所述第一调平油缸 31和第二调平油缸32对称设置，所述第三调平油缸33和第四调平油缸34对称设置，优选所述第一调平油缸31和第二调平油缸32相向呈八字形设置，所述第三调平油缸33和第四调平油缸34相向呈八字形设置，且所述第一调平油缸31和所述第三调平油缸33位于所述车体I的一侧，所述第二调平油缸32和所述第四调平油缸34位于所述车体I的另一侧，位于所述车体I 一侧的第一调平油缸31和第三调平油缸33同步升降，位于所述车体I另一侧的第二调平油缸32和第四调平油缸34同步升降；
[0059]用于实时采集并处理所述车体I的侧倾角度数据并输出电控制信号的嵌入式控制系统6，所述嵌入式控制系统6通过通信接口与所述高精度倾角仪2连接，所述嵌入式控制系统6优选通过RS232通信端口与所述高精度倾角仪2连接，其中，所述嵌入式控制系统 6可包括手动调节机构和自动调节机构，分别对应完成手动调节和自动调节的功能，本实施例中，所述嵌入式控制系统6的微处理器62的主控芯片优选为MCS-51系列单片机；
[0060]用于接收所述电控制信号并转换为驱动所述调平油缸3运动的一定流量压力油的液压控制系统7，所述液压控制系统7分别与所述第一调平油缸31、第二调平油缸32、第三调平油缸33和第四调平油缸34连接，且所述液压控制系统7与所述嵌入式控制系统6的驱动电路61连接。
[0061]其中，还可包括用于指示所述车体I的当前侧向水平状态的水平状态指示灯65，所述水平状态指示灯65与所述嵌入式控制系统6连接。所述嵌入式控制系统6通过水平状态指示灯65指示所述车体I的当前侧向水平状态。
[0062]参见图2，图2为本实用新型一实施例的控制系统原理图。本实施例中，所述嵌入式控制系统6以STC89C51单片机为微处理器62，通过MAX3232数据采集电路63采集倾角仪2的参数并输出控制信号，所述倾角仪2采用德国P0SITAL公司的ACS-080双轴高精度倾角仪，能够实时输出RS232信号或者4-20mA信号。嵌入式控制系统6作为调平系统的控制中枢，通过RS232通信接口实时采集安装于车体I上的倾角仪2的测量数据，并经过处理后输出电磁阀顺序控制信号，然后通过液压控制系统7将电信号转换成一定流量的液压油推动调平油缸3的同步升降，实现车体I的侧向调平。
[0063]其工作过程如下:
[0064]当所述嵌入式控制系统6设定为自动调平方式时，所述主控芯片通过RS232通信实时读取高精度倾角仪2的测量数据，并根据程序设定的开关阈值判断当前车体I是否需要调平。当车体I侧倾角度超过所设定开关阈值时，主控芯片发出控制信号，通过驱动电路61控制液压系统中电磁换向阀10的动作，完成调平动作。
[0065]当所述嵌入式控制系统6设定为手动调平方式时，所述主控芯片实时扫描左/右调平开关68动作信号。当所述左/右调平开关68向左或右拨动时，所述主控芯片接受此动作信号，并通过驱动电路61控制液压系统中电磁阀换向10的动作，完成车体I的向左或向右调平动作。
[0066]所述车体I侧向调平控制系统处于手动工作状态时，当车体I侧倾角度处于所设定的开关阈值之内时，水平状态指示灯65点亮，指示当前车体I处于水平状态；当车体I侧倾角度超过所设定的开关阈值时，水平状态指示灯65熄灭，指示当前车体I处于侧倾状态，
需要进行调平。
[0067]参见图3，图3为本实用新型一实施例的液压系统图。其中，所述液压控制系统7通过电磁阀控制安装于车辆前桥4、后桥5上的调平油缸3，完成车体I的侧向调平动作。该液压控制系统7包括定量泵12、过滤器13、电磁换向阀10、电磁阀块11等，定量泵12优选为齿轮泵SNP2/25，通过溢流阀14设定工作压力为160bar，所述电磁换向阀10优选为三位四通电磁换向阀，中位机能为M型，，所述电磁阀块11分别与所述调平油缸3和所述电磁换向阀10连接。所述电磁阀块11包含三个插装阀:第一电磁阀111、第二电磁阀112和第三电磁阀113，其中第一电磁阀111和第三电磁阀113为常开型电磁阀，第二电磁阀112为常闭型电磁阀，所述四个调平油缸3的初始安装状态为推杆伸出量为总长的1/3，此时车体I处于水平状态。
[0068]其工作过程如下:
[0069]I)向下拨动电源8的电源开关66给所述的嵌入式控制系统6供电，电源8的电源指示灯64指示嵌入式控制系统6是否处于上电状态；
[0070]2)操作手动/自动开关67，选择调平方式:向上拨动为自动调平方式，向下拨动为手动调平方式。当且仅当调平方式设定为手动调平方式时左/右调平开关68可用，主控芯 片才会读取左/右调平开关68的信号。
[0071]3)当嵌入式控制系统6设定为自动调平方式时，所述主控芯片通过RS232通信实 时读取高精度倾角仪2的测量数据，并根据程序设定的开关阈值判断当前车体I是否需要 调平。当车体I侧倾角度超过所设定开关阈值时，主控芯片发出控制信号，通过驱动电路61 控制液压系统中电磁换向阀10的动作，完成调平动作。
[0072]4)当嵌入式控制系统6设定为手动调平方式时，所述主控芯片实时扫描左/右调 平开关68动作信号。当所述左/右调平开关68向左或右拨动时，所述主控芯片接受此动 作信号，并通过驱动电路61控制液压系统中的电磁换向阀10的动作，完成车体I的向左或 向右调平动作。
[0073]5)所述嵌入式控制系统6处于手动工作状态时，当车体I侧倾角度处于所设定的 开关阈值之内时，水平状态指示灯65点亮，指示当前车体I处于水平状态；当车体I侧倾角 度超过所设定的开关阈值时，水平状态指示灯65熄灭，指示当前车体I处于侧倾状态，需要 进行调平。当车体I需要向右倾斜时，电磁换向阀10换向，同时电磁阀块11中的第一电磁 阀111、第二电磁阀112、第三电磁阀113均得电，压力油通过第三电磁阀113进入第二调平 油缸32和第四调平油缸34的无杆腔使油缸推杆伸出，同时压力油进入另一侧第一调平油 缸31和第三调平油缸33的有杆腔使油缸推杆缩回，实现车体I向右倾斜。当车体I需要 向左倾斜时，电磁换向阀10向另一侧换向，同时电磁阀块11中的第一电磁阀111、第二电磁 阀112、第三电磁阀113均得电。压力油通过第一电磁阀111进入第一调平油缸31和第三 调平油缸33的无杆腔使油缸推杆伸出，同时压力油进入另一侧第四调平油缸34和第二调 平油缸32的有杆腔使油缸推杆缩回，实现车体I向左倾斜。
[0074]当车辆熄火时，电磁换向阀10回到中位，电磁阀块11中的第一电磁阀111、第二电 磁阀112、第三电磁阀113回到常态，压力油通过电磁换向阀10直接回到油箱9，实现系统 卸荷，各个油缸处于锁紧状态，以防止油缸由于车体I的自重缩回，不能保持平衡状态。
[0075]本实用新型采用电液组合控制方式，可手动/自动调平，操作简便，换向平稳，调 平油缸同步性好，适用于作业时需要车体I侧向调平的大型收获机械。
[0076]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的 情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些 相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种收获机的车体侧向调平控制系统，安装在收获机上，其特征在于，包括: 用于实时上传所述收获机的车体侧倾角度数据的倾角仪，安装在所述收获机的车体上； 调平油缸，包括第一调平油缸、第二调平油缸、第三调平油缸和第四调平油缸，所述第一调平油缸和第二调平油缸安装在所述收获机的前桥上，所述第三调平油缸和第四调平油缸安装在所述收获机的后桥上； 用于实时采集并处理所述车体侧倾角度数据并输出电控制信号的嵌入式控制系统，所述嵌入式控制系统通过通信接口与所述倾角仪连接； 用于接收所述电控制信号并转换为驱动所述调平油缸运动的一定流量压力油的液压控制系统，所述液压控制系统分别与所述第一调平油缸、第二调平油缸、第三调平油缸和第四调平油缸连接，且所述液压控制系统与所述嵌入式控制系统的驱动电路连接。
2.根据权利要求1所述的车体侧向调平控制系统，其特征在于，所述嵌入式控制系统通过RS232通信端口与所述倾角仪连接。
3.根据权利要求1所述的车体侧向调平控制系统，其特征在于，还包括用于指示所述车体的当前侧向水平状态的水平状态指示灯，所述水平状态指示灯与所述嵌入式控制系统连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的车体侧向调平控制系统，其特征在于，所述倾角仪为双轴绝对值输出倾角仪。
5.根据权利要求1、2或3所述的车体侧向调平控制系统，其特征在于，所述第一调平油缸和第二调平油缸对称设置，所述第三调平油缸和第四调平油缸对称设置。
6.根据权利要求5所述的车体侧向调平控制系统，其特征在于，所述第一调平油缸和第二调平油缸相向呈八字形设置，所述第三调平油缸和第四调平油缸相向呈八字形设置。
7.根据权利要求1、2或3所述的车体侧向调平控制系统，其特征在于，所述第一调平油缸和所述第三调平油缸位于所述车体的一侧，所述第二调平油缸和所述第四调平油缸位于所述车体的另一侧，所述第一调平油缸和第三调平油缸同步升降，所述第二调平油缸和第四调平油缸同步升降。
8.根据权利要求1、2、3或6所述的车体侧向调平控制系统，其特征在于，所述液压控制系统包括通过液压管路连接的定量泵、过滤器、电磁换向阀和电磁阀块，所述电磁阀块分别与所述调平油缸和所述电磁换向阀连接。
9.根据权利要求8所述的车体侧向调平控制系统，其特征在于，所述电磁阀块包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，所述第一电磁阀和第三电磁阀为常开型电磁阀，所述第二电磁阀为常闭型电磁阀。
10.根据权利要求1、2、3、6或9所述的车体侧向调平控制系统，其特征在于，所述嵌入式控制系统包括手动调节机构和自动调节机构。
【文档编号】B60G17/0165GK203391591SQ201320433230
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月19日 优先权日:2013年7月19日
【发明者】孙星, 周军平, 杨学军, 吴俭敏, 金鑫 申请人:现代农装科技股份有限公司