專利名稱：一種番茄收獲機調平系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種番茄收獲機調平系統。
背景技術：
目前國產自走式番茄收獲機在作業過程中，車身左右傾斜時，會造成以下結果1)輸送物料時果實橫向滾動，使輸送帶偏載，從而造成跑偏，加劇輸送帶磨損；2)由于車身傾斜果實橫移，使色選區物料不均勻，致使色選精度下降；3)收獲機在坡地行走及作業時，因車身傾斜過大易造成翻車事故。所以需要對番茄收獲機車身進行準確調平。目前國產自走式番茄收獲機上的調平方式為通過手動液壓控制閥來調整車身的水平度，但因收獲機工作環境復雜，且需要動態調平，現有的調平方式具有調平效果差、效率低等缺點。因此，開發調平效果好、安全可靠、調平效率高的自走式番茄收獲機電液調平系統對實現番茄收獲機的、國產化具有非常重要的意義。

發明內容
本發明提供一種番茄收獲機調平系統，該調平系統調平效果好，安全可靠且調平效率高。為解決以上技術問題，本發明提供如下技術方案一種番茄收獲機調平系統，所述番茄收獲機調平系統包括底盤、中部固定于底盤上的兩根橫梁和鉸接于底盤底部用于連接車輪的車橋。所述調平系統包括四個油缸及控制油缸的控制系統和油路系統，四個油缸分別為前左油缸、前右油缸、后左油缸和后右油缸，所述四個油缸的一端鉸接于兩根橫梁的四個端部，另一端鉸接于車橋。所述控制油缸的控制系統包括PLC控制器、用于參數設定與測量值顯示的觸摸屏、模數轉換功能模塊、數模轉換功能模塊、電液伺服閥、傾角傳感器、位移傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器；位移傳感器用于測量四個油缸活塞的移動位移量，經模數轉換功能模塊傳送至PLC控制器，再通過觸摸屏顯示，所測位移量超過調平油缸的行程時，警報響起；溫度傳感器和壓力傳感器用于感應油路中的溫度值和壓力值，經模數轉換功能模塊傳送至PLC控制器，再通過觸摸屏顯示，所測溫度值和壓力值超過設定值時，警報響起；傾角傳感器用于感應收獲機橫梁與水平面的夾角，經模數轉換功能模塊傳送至PLC控制器，同時通過觸摸屏顯示該夾角值，所測夾角值超出設定范圍時，PLC控制器通過數模轉換功能模塊傳送信號給電液伺服閥，電液伺服閥動作控制所述四個油缸，使收獲機橫梁處于水平。所述油路系統包括油箱、油泵、液控單向閥I、液控單向閥II、單向平衡閥I和單向平衡閥II，該油路系統由油泵提供動力，電液伺服閥由PLC控制器控制，電液伺服閥的P 口與單向閥的出口相連、電液伺服閥的T 口經管路連接油箱，A 口經液控單向閥I連接后左油缸的無桿腔口經液控單向閥II連接后右油缸無桿腔；后左油缸有桿腔與后右油缸無桿腔相連，同時通過單向平衡閥II連接前右油缸無桿腔，后右油缸有桿腔與后左油缸無桿腔相連，同時通過單向平衡閥I連接前左油缸無桿腔。進一步地，所述連接油箱的油路上設有過濾器及控制系統油液溫度的風冷卻器，保障系統油液的清潔度和正常工作油溫，油泵的出口裝有溢流閥和壓力繼電器及單向閥，溢流閥用于調整系統最高工作圧力，壓力繼電器給PLC控制器發送系統壓力信號，單向閥起保護油泵、避免承受反向沖擊壓力的作用。進一步地，單向平衡閥I與單向平衡閥II的進液端管路處設有測壓接頭，測壓接頭連接壓力傳感器。進一步地，所述單向平衡閥I和單向平衡閥II均主要由順序閥和單向閥并聯構成。本發明涉及的這種番茄收獲機調平系統，調平效果好、安全可靠、調平效率高。


圖I是本發明番茄收獲機調平系統結構示意 圖中1-收獲機底盤、2-底盤橫梁、3-車橋、4-前左油缸、5-前右油缸、6-后左油缸、7-后右油缸
圖2為PLC控制系統框 圖3為調平結構傳動原理 圖中8-位移傳感器、9-液控單向閥I、10_液控單向閥II、11-單向閥、12-壓力繼電器、13-油泵、14-過濾器、15-溢流閥、16-冷卻器、17-油缸、18-單向平衡閥I、19_電液伺服閥、20-測壓接頭、22-單向平衡閥II
具體實施例方式如圖I所示，收獲機底盤I上連接有兩根橫梁2，橫梁2的下方為車橋3，車橋3的兩端連接車輪；
如圖I和3所示,調平系統包括四個油缸,為前左油缸4、前右油缸5、后左油缸6和后右油缸7，電液伺服閥19、油箱17，傾角傳感器和PLC控制器安裝于收獲機駕駛室內，四個油缸的上端與橫梁2的端部鉸接，下端與車橋3鉸接；四個油缸中，安裝在前方的兩個油缸為單側油缸，安裝在后方的兩個油缸為雙側油缸。如圖I所示，四個油缸的鉸接方向相同，使底盤繞著底盤與車橋的鉸接點左右搖擺。電液伺服閥19的P、T兩口經管路連接油箱17，該管路上設有油泵13，電液伺服閥19的A 口經液控單向閥19連接后左油缸6的無桿腔；Β 口經液控單向閥IIlO連接后右油缸7無桿腔；
后左油缸6有桿腔與后右油缸7無桿腔相連，同時通過單向平衡閥1122連接前右油缸5無桿腔，后右油缸7有桿腔與后左油缸6無桿腔相連，同時通過單向平衡閥118連接前左油缸4無桿腔；
每個油缸的外側均設有一位移傳感器，如圖中的位移傳感器8。單向平衡閥1122和單向平衡閥118均主要由順序閥和單向閥并聯構成。油箱17與油泵13之間設有過濾器14 ;油泵13與電液伺服閥P 口之間設有單向閥11，并且還連接有壓力繼電器12。電液伺服閥19的P 口與T 口之間設有溢流閥15，油箱17頂部設有冷卻器16。單向平衡閥118和單向平衡閥1122的進液端管路處設有測壓接頭20。如圖3所示，液控單向閥19與液控單向閥IIlO組成液壓鎖，使液壓油按既定回路驅動油缸動作，不回油，同時在系統部動作時保持油液壓力，使液壓執行機構在不運動時鎖緊。本機構的設計及機構原理如下
收獲機田間作業時，因收獲機割臺是懸掛在收獲機前端，割臺可以自由升降，要求前面左右兩個油缸支撐的橫梁要水平，后面左右兩個油缸支撐的橫梁也要水平，同時，前橫梁與后橫梁要在一個平面上。收獲機前面左右兩個調平油缸選用的是單作用式液壓缸，后面左右兩個調平油缸選用雙作用式液壓缸；每個液壓油缸旁邊均配置有位移傳感器，實時反映每次調平時，各調平油缸上升(下降)的位移，并將數值顯示于觸摸屏上；當某個調平油缸上升(下降)到極限位置時，觸摸屏上相對應的警示燈亮，同時警報響起。平衡閥由單向閥和順序閥組成，它們的作用是保證每個車輪時刻接觸地面，調平動作平穩，且油缸不會因收獲機自重等外部原因出現突然下滑或串動；
當收獲機左邊低于右邊時，PLC通過數模轉換功能模塊使電液伺服閥得到-1(T0V的電壓，A 口中液壓油經左邊液控單向閥流到BI，左邊油缸上腔進油，活塞下移，將油缸下腔中的液壓油壓出，壓出的液壓油經Β2通過已開啟了的右邊液控單向閥，經B 口流回液壓油箱中；當收獲機右邊低于左邊時，電液伺服閥得到0 10V的電壓，B 口中液壓油經右邊液控單向閥流到Β2，右邊油缸上腔進油，活塞下移，將油缸下腔中的液壓油壓出，壓出的液壓油經BI通過已開啟了的左邊液控單向閥，經A 口流回液壓油箱中；在后面左右兩個油缸動作的同時，收獲機前面左右兩個油缸是根據收獲機前部分自身重力調平的，從而達到調平的目的。如圖2所示，觸摸屏用來設定調平精度，能夠實時顯示番茄收獲機左右是否水平，實時顯示液壓油溫度、液壓油壓力、每次調平時各油缸的位移量。PLC控制器為整個電氣控制系統的控制器。圖3中溢流閥作用是當油泵出口的液壓油壓力大于設定壓力時，液壓油從溢流閥溢出，重新回到油箱。本發明所述的具體實施方式
并不構成對本申請范圍的限制，凡是在本發明構思的精神和原則之內，本領域的專業人員能夠作出的任何修改、等同替換和改進等均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種番茄收獲機調平系統，其特征在于，所述番茄收獲機調平系統包括底盤、中部固定于底盤上的兩根橫梁和鉸接于底盤底部用于連接車輪的車橋；所述調平系統包括四個油缸及控制油缸的控制系統和油路系統，四個油缸分別為前左油缸、前右油缸、后左油缸和后右油缸，所述四個油缸的一端鉸接于兩根橫梁的四個端部， 另一端鉸接于車橋；所述油路系統包括油箱、油泵、液控單向閥I、液控單向閥II、單向平衡閥I和單向平衡閥II，該油路系統油泵提供動力，電液伺服閥由PLC控制器控制，電液伺服閥的P 口與單向閥的出口相連，電液伺服閥的T 口經管路連接油箱，A 口經液控單向閥I連接后左油缸的無桿腔；B 口經液控單向閥II連接后右油缸無桿腔；后左油缸有桿腔與后右油缸無桿腔相連， 并通過單向平衡閥II連接前右油缸無桿腔；后右油缸有桿腔與后左油缸無桿腔相連，并通過單向平衡閥I連接前左油缸無桿腔。
2.根據權利要求I所述的番茄收獲機調平系統，其特征在于，所述連接油箱的油路上設有過濾器及控制系統油液溫度的風冷卻器，保障系統油液的清潔度和正常工作油溫，油泵的出口裝有溢流閥和壓力繼電器及單向閥，溢流閥用于調整系統最高工作圧力，壓力繼電器給PLC控制器發送系統壓力信號，單向閥起保護油泵，避免承受反向沖擊壓力。
3.根據權利要求I所述的番茄收獲機調平系統，其特征在于，單向平衡閥I與單向平衡閥II的進液端管路處設有測壓接頭，測壓接頭連接壓力傳感器。
4.根據權利要求I所述的番茄收獲機調平系統，其特征在于，所述單向平衡閥I和單向平衡閥II均主要由順序閥和單向閥并聯構成。
5.根據權利要求I所述的番茄收獲機調平系統，其特征在于，所述控制油缸的控制系統包括PLC控制器、用于參數設定與測量值顯示的觸摸屏、模數轉換功能模塊、數模轉換功能模塊、電液伺服閥、傾角傳感器、位移傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器；位移傳感器用于測量四個油缸活塞的移動位移量，經模數轉換功能模塊傳送至PLC控制器，再通過觸摸屏顯示，所測位移量超過調平油缸的行程時，警報響起；溫度傳感器和壓力傳感器用于感應油路中的溫度值和壓力值，經模數轉換功能模塊傳送至PLC控制器，再通過觸摸屏顯示，所測溫度值和壓力值超過設定值時，警報響起；傾角傳感器用于感應收獲機橫梁與水平面的夾角，經模數轉換功能模塊傳送至PLC控制器，同時通過觸摸屏顯示該夾角值，所測夾角值超出設定范圍時，PLC控制器通過數模轉換功能模塊傳送信號給電液伺服閥，電液伺服閥動作控制所述四個油缸，使收獲機橫梁處于水平。
全文摘要
本發明提供一種番茄收獲機調平系統，調平系統包括底盤、中部固定于底盤上的兩根橫梁和鉸接于底盤底部用于連接車輪的車橋；所述調平系統包括四個油缸及控制油缸的控制系統和油路系統，四個油缸分別為前左油缸、前右油缸、后左油缸和后右油缸，所述四個油缸的一端鉸接于兩根橫梁的四個端部，另一端鉸接于車橋。本發明提供的這種番茄收獲機調平系統，調平效果好、安全可靠、調平效率高。
文檔編號A01D67/00GK102972149SQ20121056133
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者坎雜, 叢錦玲, 馮冰, 陳霽, 李成松, 陳端鳳, 汪楊威, 吳學雄, 馮玉磊, 梁榮慶, 柯望來 申請人:石河子大學, 武漢威明德科技股份有限公司