一种喷杆水平调节系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种喷杆水平调节系统，包括喷杆状态检测单元、控制单元和执行单元；控制单元包括主控制器PLC、控制按钮和液晶显示屏；控制按钮包括手自动切换控制按钮、手动左升按钮和手动右升按钮；执行单元包括电液比例阀和用于喷杆位姿调节的双向液压缸；倾角传感器安装在现有喷杆喷雾机的喷杆上双向液压缸固定安装在现有喷杆喷雾机的机架上。本实用新型专利技术具有调节速度快、调节精度高和可靠性高的优点，能够保证喷杆在工作过程中保持水平姿态，提高了喷杆安全可靠程度。

【技术实现步骤摘要】
(一)
本实用新设计了一种喷杆水平调节系统，属于植保机械
(二)
技术介绍
随着植保机械和农业机械的大力推广和普遍应用，机械可靠性已越来越受重视。目前，广泛应用的植保机械和农业机械中不乏需要保持水平姿态的部件和结构，比较典型的是植保机械中喷杆喷雾机的喷杆。现有喷杆喷雾机进行喷雾施药作业时，由于地面起伏导致喷杆抖动使喷雾均匀性变差，严重时会导致喷杆触地发生折断。因此，喷杆喷雾机在工作过程中要有能使喷杆保持水平姿态的水平调节系统以确保喷杆时刻保持水平的姿态，保证施药均匀性及保障喷杆作业安全可靠性。(三)
技术实现思路
本技术涉及一种喷杆水平调节系统，将本技术安装在现有喷杆喷雾机上，能够使现有喷杆喷雾机的喷杆实现手动和自动水平调节，确保喷杆喷雾机的喷杆在工作过程中时刻保持水平姿态，为有效实现以上功能，本技术采取的技术方案是：一种喷杆水平调节系统，包括喷杆状态检测单元、控制单元和执行单元。喷杆状态检测单元为用于喷杆状态检测的倾角传感器；控制单元包括主控制器PLC、控制按钮和液晶显示屏；所述控制按钮包括手自动切换控制按钮、手动左升按钮和手动右升按钮；执行单元包括电液比例阀和用于喷杆位姿调节的双向液压缸。其中，手自动切换控制按钮、手动左升按钮和手动右升按钮分别连接主控制器PLC输入端；倾角传感器连接主控制器PLC的模拟量输入端，以便于将检测到的喷杆角度倾斜信号传送给主控制器PLC；主控制器PLC输出端分别连接液晶显示屏和电液比例阀。倾角传感器安装在现有喷杆喷雾机的喷杆上，便于喷杆倾斜角度检测；所述电液比例阀连接双向液压缸，用于对双向液压缸进行控制；双向液压缸固定安装在现有喷杆喷雾机的平行四边形升降机构的后架下方中部。所述主控制器PLC输出端上还连接有声光报警器，用于在倾角传感器检测到喷杆倾斜时进行声光报警。所述主控制器PLC、液晶显示屏、倾角传感器和声光报警器均由现有喷杆喷雾机车载直流电源进行供电。倾角传感器采用SCA118T电流输出型单轴倾角传感器，该型号倾角传感器可输出4～20mA标准电流；主控制器PLC经模拟量输入端获取倾角传感器输出的电流值经过计算得出喷杆倾斜角度，然后输出信号驱动声光报警器进行声光报警并在液晶显示屏上显示出喷杆位姿状态，方便手动方式时调节喷杆位姿。同时，主控制器PLC会根据倾角的大小输出信号驱动电液比例阀带动双向液压缸进行喷杆位姿调整。当喷杆倾斜角度较大时，相应电液比例阀的阀口开度也较大，能最短时间内实现喷杆位姿调整。本技术的有益效果是：采用手动和自动两种方式进行喷杆水平调节，确保了在自动调平方式出现故障时，能够通过手动方式实现喷杆调平，提高了喷杆作业的安全性能；喷杆调平控制通过采用倾角传感器检测喷杆状态，液晶显示屏显示喷杆位姿，电液比例阀驱动双向液压缸进行喷杆调平的模式，并能够根据喷杆倾角的大小改变电液比例阀的阀口开度，使整个系统具有较快的调节速度和较高的调节精度。(四)附图说明图1是喷杆水平调节系统执行单元原理图；图2是喷杆水平调节系统原理图；图3是喷杆水平调节系统主控制器接线图；图4是喷杆水平调节系统安装示意图；图5是喷杆调平液压缸安装位置局部放大示意图；图6是喷杆水平调节系统倾角传感器尺寸图；图中：1.油箱2.过滤器3.油泵4.电液比例阀5.液压锁6.双向液压缸7.平行四边形升降机构后架8.拉杆9.中喷杆架10.倾角传感器。(五)具体的实施方式结合附图对本技术设计进行详细的说明，本实施例中所使用部件如无特殊说明，均可市购得到。一种喷杆水平调节系统，包括喷杆状态检测单元、控制单元和执行单元。喷杆状态检测单元包括用于喷杆状态检测的SCA118T电流输出型单轴倾角传感器；控制单元包括主控制器PLC、控制按钮和液晶显示屏；执行单元包括电液比例阀和用于喷杆位姿调节的双向液压缸。其中，控制按钮包括手自动切换控制按钮S1、手动左升按钮S2和手动右升按钮S3分别连接主控制器PLC输入端；倾角传感器连接主控制器PLC的模拟量输入端，以便于将检测到的喷杆角度倾斜信号传送给主控制器PLC；主控制器PLC输出端分别连接液晶显示屏和电液比例阀。此外，倾角传感器安装在喷杆上，便于喷杆倾斜角度检测；电液比例阀连接双向液压缸，用来对双向液压缸进行控制；双向液压缸固定安装在平行四边形升降机构的后架下方中部，其两个活塞杆端分安装在中喷杆架中部两个竖梁内侧。所述一种喷杆水平调节系统，在主控制器PLC输出端上还连接有声光报警器，用于在倾角传感器检测到喷杆倾斜时进行声光报警。所述一种喷杆水平调节系统，主控制器PLC、液晶显示屏、倾角传感器和声光报警器均由现有喷杆喷雾机的车载直流电源进行供电。倾角传感器使用SCA118T电流输出型单轴倾角传感器，该型号倾角传感器可通过直流9～36V电压供电，输出4～20mA标准电流，其角度检测利用电容微型摆锤原理，接线时其黑色线接电源负极，红色线接电源正极，白色线输出电流信号经模拟量输入端口接主控制器PLC。实施例：下面结合附图对本技术设计的喷杆水平调节系统在喷杆上的安装及工作原理进行介绍。图1为喷杆水平调节系统执行单元原理图，油泵2经过滤器3将液压油从液压油箱1中抽出给电液比例阀4和双向液压缸6供油，液压锁5用来保证喷杆处于水平状态时双向液压缸不失压。图2为喷杆水平调节系统原理图，其中电源模块使用车载24V直流电源，分别为主控制器PLC、倾角传感器、声光报警器和液晶显示屏供电。图4为喷杆水平调节系统安装示意图，图5是喷杆调平液压缸安装位置局部放大示意图，图6为倾角传感器安装尺寸示意图，其中，喷杆经拉杆8与平行四边形升降机构后架7连接，双向液压缸6安装在平行四边形升降机架后架上，其推杆两端顶在喷杆的中间段处；倾角传感器使用4个M6螺丝固定安装在喷杆中段的水平横杆上，为确保倾角传感器检测值的可靠性，在安装时倾角传感器与喷杆横杆保持平行，且保证接触面紧密、平整、稳定。系统工作时，液晶显示屏可以实时显示喷杆的位姿状态，当喷杆偏离水平位置发生倾斜式，主控制器PLC在3DT输出端输出控制信号，声光报警器会进行报警。在进行喷杆水平调节时，可以通过手自动切换控制按钮S1选择喷杆水平调节方式为手动或者自动方式。当选用自动调节方式时，假如喷杆偏离水平位置向右倾斜时，倾角传感器10输出电流信号经模拟量输入端口到主控制器PLC，主控制器PLC经过计算输出控制信号到电液比例阀4的1DT端，此时电液比例阀向双向液压缸6右腔供油，双向液压缸6中推杆向左推，使喷杆尽快恢复到水平位置；在调平过程中，电液比例阀会根据控制信号大小的不同，控制电液比例阀4阀口开口的大小，以此实现与控制信号成比例的流量输出。与此类似的，当喷杆发生向左倾斜时，主控制器PLC会输出控制信号到电液比例阀2DT端，此时电液比例阀向液压缸左腔供油，双向液压缸推杆向右推，使喷杆恢复水平状态。在自动平衡功能发生故障或调节效果不佳时，可以通过手自动切换控制按钮S1选择手动调平模式，分别通过左升按钮S2和右升按钮S3将喷杆调节至水平姿态，与此同时，可通过液晶显示屏实时观察调平效果。本技术设计的喷杆水平调节系统，采取手动和自动水平调节两种模式，能够使喷杆在工作过程中，时刻保持水平姿态，即提高了喷杆的安全可靠性，同时也保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷杆水平调节系统，其特征在于包括喷杆状态检测单元、控制单元和执行单元；所述喷杆状态检测单元为用于喷杆状态检测的倾角传感器；所述控制单元包括主控制器PLC、控制按钮和液晶显示屏；所述控制按钮包括手自动切换控制按钮、手动左升按钮和手动右升按钮；执行单元包括电液比例阀和用于喷杆位姿调节的双向液压缸；其中，手自动切换控制按钮、手动左升按钮和手动右升按钮分别连接主控制器PLC输入端；倾角传感器连接主控制器PLC的模拟量输入端，以便于将检测到的喷杆角度倾斜信号传送给主控制器PLC；主控制器PLC输出端分别连接液晶显示屏和电液比例阀；倾角传感器安装在现有喷杆喷雾机的喷杆上，便于喷杆倾斜角度检测；所述电液比例阀连接双向液压缸，用于对双向液压缸进行控制；所述双向液压缸固定安装在现有喷杆喷雾机的机架上；所述主控制器PLC输出端上还连接有声光报警器，用于在倾角传感器检测到喷杆倾斜时进行声光报警；所述主控制器PLC、液晶显示屏、倾角传感器和声光报警器均由现有喷杆喷雾机车载直流电源供电。

【技术特征摘要】
1.一种喷杆水平调节系统，其特征在于包括喷杆状态检测单元、控制单元和执行单元；所述喷杆状态检测单元为用于喷杆状态检测的倾角传感器；所述控制单元包括主控制器PLC、控制按钮和液晶显示屏；所述控制按钮包括手自动切换控制按钮、手动左升按钮和手动右升按钮；执行单元包括电液比例阀和用于喷杆位姿调节的双向液压缸；其中，手自动切换控制按钮、手动左升按钮和手动右升按钮分别连接主控制器PLC输入端；倾角传感器连接主控制器PLC的模拟量输入端，以便于将检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯加林，林立恒，吴彦强，刘向峰，郭凤江，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：新型
国别省市：山东;37