本发明涉及农业机械悬挂系统，更具体地，涉及一种农业机械车身自平衡的液压控制系统。
背景技术：
农用机械工作路况多凹凸不平、曲折，有坡度。传统农用机械采用的悬挂系统多为非独立悬挂(板簧+被动式减震器)，车辆在工作时波动非常大，振动很厉害，这样既影响了车辆方向控制的稳定性，也容易引起驾驶员疲劳，特别是车身会出现倾斜，容易发生倾覆，车辆的寿命短。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种农业机械车身自平衡的液压控制系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种农业机械车身自平衡的液压控制系统，包括液压动力系统、与液压动力系统电连接的电控单元、设于机身上的整车液压悬挂系统，所述整车液压悬挂系统分别通过油管及电线与所述的电控单元连接，所述机身上还设置有传感器装置，所述传感器装置与所述电控单元电连接。
在本技术方案中，通过传感器装置检测各车轮相对车身位移状况、车身摆动状况，并将检测到参数以电信号传递给电控单元，电控单元根据实际控制要求向整车液压悬挂系统发出相应大小电流，实现车身升降的方向确定和升降量的确定(即液压缸移动方向和位移量)。该发明实现农用机械车身升降机构自动调整位置外，提高车辆平顺性，提高了减震系统舒适性。
优选地，所述的液压动力系统包括通过油管顺次连接的油箱、过滤器、油泵、第一单向阀，所述油泵还连接有电机，所述电机与所述电控单元电连接，所述液压动力系统还包括安全阀；所述安全阀的出油口与所述油泵以及所述第一单向阀之间的油管连接，所述安全阀的进油口与所述油箱以及所述过滤器之间的油管连接。
优选地，所述液压动力系统还包括比例溢流阀，所述比例溢流阀与电控单元电连接，所述比例溢流阀还通过油管与所述油泵的出油管相连。
优选地，所述整车液压悬挂系统包括分别设置在左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮上的液压悬挂系统，所述液压悬挂系统包括第一液压回路以及第二液压回路。
优选地，所述第一液压回路包括三位四通直控型比例方向节流阀、与比例方向节流阀的第一通道通过油管顺次连接的第二单向阀、第一液控单向阀、第一节流阀以及单出杆液压缸；所述第二液压回路包括与比例方向节流阀的第二通道通过油管顺次连接的第二液控单向阀、第二节流阀；所述单出杆液压缸包括上油腔以及下油腔，所述单出杆液压缸的伸缩杆与车轮支架连接；所述上油腔通过细长油管与所述第二节流阀相连，所述下油腔通过细长油管与所述第一节流阀相连；所述上油腔以及下油腔与所述细油管连接处分别设置有阻尼孔；所述比例方向节流阀的第三通道通过油管与所述油泵的出油管相连。
优选地，所述第一液压回路与所述第二液压回路之间设置有通过油管连接的第一电磁开关以及第二电磁开关；所述第一电磁开关的进油口与所述第一液控单向阀以及所述第一节流阀之间的油管连接；所述第二电磁开关的进油口与所述第二液控单向阀以及所述第二节流阀之间的油管相连；所述第一电磁开关与所述第二电磁开关分别通过导线与所述电控单元相连。
优选地，所述比例方向节流阀两侧分别设置有第一电磁阀以及第二电磁阀，优选地，所述第一电磁阀与所述第二电磁阀通过导线分别与所述电控单元相连。
优选地，所述第一电磁开关与所述第二电磁开关之间设置有蓄能器，所述蓄能器与所述第一电磁开关以及第二电磁开关之间油管相连。
优选地，所述第一液压回路还包括背压阀，所述背压阀的进油口通过油管与所述比例方向节流阀的第一通道以及第二单向阀之间的油管相连；所述背压阀的出油口通过油管与所述第二单向阀与所述第一电磁开关之间的油管相连。
优选地，所述传感器装置包括设置于车身上的车身位移传感器以及车身摆动角位移传感器，所述车身位移传感器以及车身摆动角位移传感器分别与所述电控单元电连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出的是由电-液系统控制、具有调节车身高度和缓冲振动功能的独立悬挂系统。通过采用车身位移传感器、车身摆动角位移传感器等检测设备，检测各车轮相对车身位移状况、车身摆动状况，并将检测到参数以电信号传递给电控单元，电控单元根据实际控制要求向比例方向节流阀发出相应大小电流，实现车身升降的方向确定和升降量的确定(即液压缸移动方向和位移量)；通过第一电磁开关以及第二电磁开关通、断控制液压缸的上油腔以及下油腔与蓄能器的连接，实现车身的减震效果和舒适性控制。本发明除实现农用机械车身升降机构自动调整位置外，还设计了蓄能器和阻尼孔，通过蓄能器为悬架提供非线性刚度，提高车辆平顺性；通过油液流经阻尼孔时产生的阻尼力来实现车辆减振功能，提高了减震系统舒适性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中液压悬挂系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例
图1至图2为一种农业机械车身自平衡的液压控制系统的第一实施例，包括液压动力系统、与液压动力系统电连接的电控单元、设于机身上的整车液压悬挂系统，整车液压悬挂系统分别通过油管及电线与电控单元连接，机身上还设置有传感器装置，传感器装置与电控单元14电连接。
其中，液压动力系统包括通过油管顺次连接的油箱1、过滤器2、油泵3、第一单向阀6，油泵3还连接有电机4，电机4与电控单元14电连接，液压动力系统还包括安全阀5；安全阀5的出油口与油泵3以及第一单向阀6之间的油管连接，安全阀5的进油口与油箱1以及过滤器2之间的油管连接。
另外，液压动力系统还包括比例溢流阀7，比例溢流阀7与电控单元14电连接，比例溢流阀7还通过油管与油泵3的出油管15相连。
其中，整车液压悬挂系统包括分别设置在左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮上的液压悬挂系统，液压悬挂系统包括第一液压回路以及第二液压回路。
另外，第一液压回路包括三位四通直控型比例方向节流阀11、与比例方向节流阀11的第一通道111通过油管顺次连接的第二单向阀30、第一液控单向阀12、第一节流阀41以及单出杆液压缸24；第二液压回路包括与比例方向节流阀11的第二通道112通过油管顺次连接的第二液控单向阀13、第二节流阀40；单出杆液压缸24包括上油腔241以及下油腔242，单出杆液压缸24的伸缩杆243与车轮支架连接；上油腔241通过细长油管与第二节流阀40相连，下油腔242通过细长油管与所述第一节流阀41相连；上油腔241以及下油腔242与细油管连接处分别设置有阻尼孔；比例方向节流阀11的第三通道113通过油管与油泵3的出油管15相连。
其中，第一液压回路与第二液压回路之间设置有通过油管连接的第一电磁开关16以及第二电磁开关17；第一电磁开关16的进油口与第一液控单向阀12以及第一节流阀41之间的油管连接；第二电磁开关17的进油口与第二液控单向阀13以及第二节流阀40之间的油管相连；第一电磁开关12与第二电磁开关13分别通过导线与所述电控单元14相连。
另外，比例方向节流阀11两侧分别设置有第一电磁阀18以及第二电磁阀19，第一电磁阀18与第二电磁阀19通过导线分别与电控单元14相连。
其中，第一电磁开关12与第二电磁开关13之间设置有蓄能器23，蓄能器23与第一电磁开关16以及第二电磁开关17之间油管相连。
另外，第一液压回路还包括背压阀34，背压阀34的进油口通过油管与比例方向节流阀11的第一通道以及第二单向阀30之间的油管相连；背压阀34的出油口通过油管与第二单向阀30与第一电磁开关12之间的油管相连。
其中，传感器装置包括设置于车身上的车身位移传感器以及车身摆动角位移传感器，车身位移传感器以及车身摆动角位移传感器分别与电控单元14电连接。具体实施原理：
换向调速功能：直动型比例换向节流阀(11)和液压缸(24)组成，安装在农用车身上的位移传感器和摆角传感器检测车身相对表面产生位移或摆动状况，传感器将检测到车身状况以电信号传递给电控单元(plc)，电控单元(plc)根据实际控制要求向直动型比例方向节流阀发出相应电流。比例换向节流阀(11)具有换向和调速功能，比例换向节流阀(11)处于右位时(ya2导通)，液压缸处于上升状态；比例换向节流阀(11)处于左位时(ya1导通)，液压缸处于下降状态。实现自动调整车身车身的升降方向，保持车身平衡，车身升降调整过程，电磁开关(et1、et2)处于关闭状态。
锁紧功能：由第一液控单向阀12以及第二液控单向阀13组成，当换向节流阀11处于中位时，第一液控单向阀12以及第二液控单向阀13处于截止状态，这时由液压缸24、第一节流阀41、第二节流阀40、第一电磁开关16、第二电磁开关17、蓄能器23组成一个具有减震、缓冲的减震器，这时第一电磁开关16、第二电磁开关17处于打开状态。
平衡功能：由背压阀34和第二单向阀30组成，当液压缸处于下降状态时，第二单向阀30截止，回油只能通过背压阀34，由于背压阀34只有在入口端压油达到预定值才导通，防止液压缸在下降时出现失控状态，保证液压缸下降平稳。
位移传感器和加速度传感器用来检测车身振动强度和频率，当车身处于振动时，三位四通直控型比例方向节流阀11处于中位，第一电磁开关16与第二电磁开关17导通，液压系统起减震作用；摆角传感器用来检测车身摆扭状况，当车身处于摆扭状况时，第一电磁开关16与第二电磁开关17关闭，三位四通直控型比例方向节流阀11处于左位或右位，实现车身平衡。
液压控制系统的工作原理
(1)弹性悬架
农用机械在农地作业过程中，遇到凹凸不平地面，引起车身与轮胎之间距离迅速变化，通过位移传感器和摆角传感器测量参数变化量判别单出杆液压缸24需要减震，第一电磁阀18以及第二电磁阀19关闭，比例方向节流阀11处于中位；第一电磁开关16与第二电磁开关17打开，单出杆液压缸24、第一节流阀41以及第二节流阀40、第一电磁开关16、第二电磁开关17、蓄能器23组成一个具有双向减震、缓冲功能的减震器。
伸张行程：活塞下行，单出杆液压缸24下油腔242的油压升高，下油腔242的油液通过第一节流阀41、第一电磁开关16进入蓄能器23后压力升高；单出杆液压缸24上油腔241的油压下降产生真空，在压差的作用下，蓄能器23通过第二电磁开关17、第二节流阀40进入单出杆液压缸24上油腔241。由于油液流经第二节流阀40的阻尼孔和细长油管产生阻尼，消耗大量振动能，起到减振作用；单出杆液压缸24下油腔242的油液进入蓄能器23，使蓄能器23压力升高，起到弹性缓冲作用。
压缩行程：活塞上行，单出杆液压缸24上油腔241的油压升高，上油腔241的油液通过第二节流阀40、第二电磁开关17进入蓄能器23后压力升高；单出杆液压缸24下油腔242的油压下降产生真空，在压差的作用下，蓄能器23通过第一电磁开关16、第一节流阀41进入单出杆液压缸24的下油腔242。同样由于油液流经第一节流阀41的阻尼孔和细长油管产生阻尼，消耗大量振动能，起到减振作用；单出杆液压缸24的上油腔241的油液进入蓄能器23，使蓄能器23压力升高，起到弹性缓冲作用。
(2)车身自平衡
农用机械在农地作业过程中，遇到倾斜有坡度地面，引起车身与轮胎之间距离变化，通过位移传感器和摆角传感器测量参数变化量判别车身需要调平，第一电磁开关16以及第二电磁开关17关闭，比例方向节流阀11处于左位或右位。单出杆液压缸24、第一节流阀41、第二节流阀40、第一液控单向阀12、第一液控单向阀13、比例方向节流阀11组成一个车身升降机构。
(1)车身升高，活塞下行：第一电磁阀17导通，比例方向节流阀11处于左位。
进油：油泵3→比例方向节流阀11左位→第二液控单向阀13→第一节流阀41→单出杆液压缸24的上油腔241。
回油：单出杆液压缸24的下油腔242→第一节流阀41→第一液控单向阀12→背压阀34→比例方向节流阀11左位→油箱1。
(2)车身降低，活塞上行：第二电磁阀18导通，比例方向节流阀11处于右位。
进油：油泵3→比例方向节流阀11右位→第二单向阀30→第一液控单向阀12→第一节流阀41→单出杆液压缸24的下油腔242。
回油：单出杆液压缸24的上油腔241→第二节流阀40→第二液控单向阀13→比例方向节流阀11右位→油箱1。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围。