一种联合收割机底盘姿态自动调节装置及调节方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种联合收割机底盘姿态自动调节装置及调节方法，属于农业机械技术领域。该装置由电子控制系统、底盘系统和液压操控系统构成；底盘系统的下架旁侧前部和后部分别通过前升降机构、后升降机构支撑上架，并构成左前油缸、右前油缸、左后油缸和右后油缸四点支撑平面；液压操控系统含有源自油箱的液压泵，液压泵经总控二位三通电磁换向阀的出油通路接四个并联的三位四通电磁换向阀，四个并联的三位四通电磁换向阀分别接左前、右前、左后和右后油缸。工作时，电子控制系统根据传感器传来的信号确定相应油缸的伸缩补偿参数，进而通过换向阀控制各油缸的伸缩动作，实现车身工作姿态稳定调平的自动调控，解决了泥泞田地收获作业的难题。

An automatic adjusting device and method of combine chassis attitude

【技术实现步骤摘要】
一种联合收割机底盘姿态自动调节装置及调节方法
本专利技术涉及一种收割机部件，尤其涉及一种联合收割机底盘姿态自动调节装置,同时还涉及相应的调节方法，属于农业机械

技术介绍
水稻与小麦等农作物收获季节，一些地区的阴雨绵绵，常导致出现许多泥泞的“烂田”。传统联合收割或收获机采用的高地隙履带式点虽然具有较好的通过性，但是由于底盘离地间隙大，使得车体重心上移，容易倾斜。另外，履带式联合收割机由于结构紧凑，大多采用左边脱粒部右边粮箱的结构，在收获过程中，粮箱的重量随着收获的进行不断增加，从而导致车体左右重心偏移，当车体在烂田中作业时，重心的偏移使得车体十分容易倾斜，导致联合收割机无法正常作业。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的问题，提出一种可以根据重心变化自动调整姿态保持平稳的联合收割机底盘姿态自动调节装置，同时给出相应的调节方法，从而解决泥泞田地作物的机械化收获难题。为了达到上述目的，本专利技术的基本技术方案是：一种联合收割机底盘姿态自动调节装置，由电子控制系统、底盘系统和液压操控系统构成；所述底盘系统包括分别支撑在履带行进装置左右两侧负重轮上的下架，所述下架旁侧的前部和后部分别通过前升降机构、后升降机构支撑上架；所述前升降机构的前拐臂下端铰支于下架，所述前拐臂的上端与铰支在上架的前摇臂的下端连轴，所述前摇臂的上端与缸体铰支于上架的前油缸的活塞伸出端铰接；所述后升降机构的后拐臂下端与下端铰支于下架的辅助拐臂的上端铰接，所述后拐臂的上端与铰支在上架的后摇臂的下端连轴，所述后摇臂的上端与缸体铰支于上架的后油缸的活塞伸出端铰接；从而构成左前油缸、右前油缸、左后油缸和右后油缸四点支撑平面；所述液压操控系统含有液压泵，所述液压泵经总控二位三通电磁换向阀的出油通路接四个并联的三位四通电磁换向阀，所述四个并联的三位四通电磁换向阀分别接左前油缸、右前油缸、左后油缸和右后油缸；所述左前油缸、右前油缸、左后油缸和右后油缸的活塞伸出端分别通过传动机构与左前、右前、左后和右后位移传感器连接，所述上架的中部装有带垂向陀螺仪的姿态传感器；各传感器的信号输出端分别接电子控制系统的信号输入端，用以分别传输底盘左前、右前、左后、右后随动高度变化以及底盘横向与纵向倾斜角度；所述电子控制系统的控制信号输出端分别接控制左前油缸、右前油缸、左后油缸和右后油缸进油方向的换向阀受控端，用以根据传感信号求得实需高度增量后，控制各油缸完成调平升降动作。工作时，电子控制系统ECU可以根据姿态传感器传来的车身倾斜信号，并结合各位移传感器传来的反映车身两侧前后离地高度的信号，从而确定相应油缸的伸缩补偿参数，进而通过相应的换向阀控制各油缸的伸缩动作，实现车身工作姿态的自动调控，以解决泥泞田地收获作业的难题。实现本专利技术相应的调节方法为，所述电子控制系统运行步骤如下：第一步、读取各位移传感器的随动高度变化数据，并求重心初始离地间隙与随动高度变化数据平均值之和，得到重心当前离地间隙；第二步、读取姿态传感器测得的底盘横向与纵向倾斜角度；第三步、根据读取的随动高度变化数据以及横向与纵向倾斜角度，计算左前、右前、左后、右后油缸在调平过程中的实需高度增量；第四步、判断各实需高度增量是否超过预定阈值；如否，则保持现状进行下一步；如是，则相应输出控制各油缸驱动升降动作的控制信号，再进行下一步；第五步、返回第一步。本专利技术进一步的完善是，所述活塞伸出端通过连杆与摇杆的一端铰接，所述摇杆的另一端与铰支于上架的位移传感器连轴。这样可以将活塞的位移转化为转角，有助于提高可靠性、简化结构、以及适应恶劣工况。本专利技术更进一步的完善是，所述前拐臂的上端固定套装在铰支于上架的前花键轴的花键段，所述前花键轴的另一端与前摇臂下端的夹紧套夹紧固连；所述后拐臂的上端套装固定在铰支于上架的后花键轴的花键段，所述后花键轴的另一端与后摇臂下端的夹紧套夹紧固连。此结构便于组装时按需调整拐臂与摇臂的初始角相位，从而调节重心初始离地间隙。本专利技术再进一步的完善是，所述三位四通电磁换向阀经平衡阀接相应的油缸，因而可以在油缸负载敏感端形成背压，防止由于重力作用导致油缸下降速度过快。本专利技术又进一步的完善是，所述二位三通电磁换向阀的出油通路并联有溢流阀。这样可以防止由于油缸到达极限位置时造成液压管路压力过高。总之，本专利技术的联合收割机底盘姿态自动调节系统可将底盘倾斜时各油缸位移信号通过底盘结构的几何关系，转换为左前、左后、右前、右后支撑点（例如上架轴承座中心）的随动高度变化数据，进而以其平均值和底盘重心（或几何中心）初始离地间隙求出当前离地间隙，之后对这些数据综合处理计算，得出底盘调平各支撑点分别应受控升降的实需高度增量，最后输出控制信号控制各换向阀使相应油缸按需伸缩，驱使各升降机构实现所需的全升、全降、前升后降、前降后升、左升右降或左降右升，实现根据田间状况自动调节车身姿态，使底盘保持调平位置，极大提高了联合收割机的适应性与通过性。附图说明图1是本专利技术一个实施例的结构示意图。图2是图1的立体结构示意图。图3是图1的立体分解结构示意图。图4是图1实施例的液压操控系统示意图。图5是图1实施例的操控手柄示意图。图6是图1实施例的控制电路构成示意图。图7是图1实施例的手动操控流程图。图8是图1实施例的自动控制流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行进一步的说明。实施例一本实施例的联合收割机底盘姿态自动调节装置如图1所示，履带行进装置两侧的履带3分别环绕于底部多个负重轮8以及两端的驱动轮4、张紧轮9和上部的托带轮2。两侧的负重轮8上分别承载支撑相互分离的左、右下架6，两下架6的前部和后部分别通过前升降机构5、后升降机构7支撑上架1。上架1为一整体框架结构，支撑驱动轮4和托带轮2，张紧轮9通过张紧机构安置于下架6的一端。如图2、3所示，前升降机构5具有下端通过下架轴承座501铰支于下架的前拐臂502，前拐臂502的上端套装固定在通过上架轴承座504铰支于上架1的前花键轴503的花键段，前花键轴503的另一端与前摇臂505下端的夹紧套夹紧固连，从而构成便于按需调整角向位置的前拐臂上端与铰支在上架的前摇臂下端连轴结构。前摇臂505的上端与缸体铰支于上架1的前油缸506的活塞伸出端叉口铰接。后升降机构7具有下端通过另一下架轴承座701铰支于下架6的辅助拐臂702，该辅助拐臂702的上端与后拐臂703的下端铰接，后拐臂703的上端套装固定在通过另一上架轴承座704铰支于上架1的后花键轴的花键段，后花键轴的另一端与后摇臂705下端的夹紧套夹紧固连，从而构成便于按需调整角向位置的后拐臂上端与铰支在上架的后摇臂下端连轴结构。后摇臂705的上端与缸体铰支于上架1的后油缸706的活塞伸出端叉口铰接。由于下架（相当于机架）、前拐臂（相当于前连架杆）、辅助拐臂（相当于后连架杆）、后拐臂、上架（相当于连杆）本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种联合收割机底盘姿态自动调节装置，由电子控制系统、底盘系统和液压操控系统构成；其特征在于：/n所述底盘系统包括分别支撑在履带行进装置左右两侧负重轮上的下架，所述下架旁侧的前部和后部分别通过前升降机构、后升降机构支撑上架；所述前升降机构的前拐臂下端铰支于下架，所述前拐臂的上端与铰支在上架的前摇臂的下端连轴，所述前摇臂的上端与缸体铰支于上架的前油缸的活塞伸出端铰接；所述后升降机构的后拐臂下端与下端铰支于下架的辅助拐臂的上端铰接，所述后拐臂的上端与铰支在上架的后摇臂的下端连轴，所述后摇臂的上端与缸体铰支于上架的后油缸的活塞伸出端铰接；从而构成左前油缸、右前油缸、左后油缸和右后油缸四点支撑平面；/n所述液压操控系统含有液压泵，所述液压泵经总控二位三通电磁换向阀的出油通路接四个并联的三位四通电磁换向阀，所述四个并联的三位四通电磁换向阀分别接左前油缸、右前油缸、左后油缸和右后油缸；/n所述左前油缸、右前油缸、左后油缸和右后油缸的活塞伸出端分别通过传动机构与左前、右前、左后和右后位移传感器连接，所述上架的中部装有带垂向陀螺仪的姿态传感器；各传感器的信号输出端分别接电子控制系统的信号输入端，用以分别传输底盘左前、右前、左后、右后随动高度变化以及底盘横向与纵向倾斜角度；所述电子控制系统的控制信号输出端分别接控制左前油缸、右前油缸、左后油缸和右后油缸进油方向的换向阀受控端，用以根据传感信号求得实需高度增量后，控制各油缸完成调平升降动作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种联合收割机底盘姿态自动调节装置，由电子控制系统、底盘系统和液压操控系统构成；其特征在于：
所述底盘系统包括分别支撑在履带行进装置左右两侧负重轮上的下架，所述下架旁侧的前部和后部分别通过前升降机构、后升降机构支撑上架；所述前升降机构的前拐臂下端铰支于下架，所述前拐臂的上端与铰支在上架的前摇臂的下端连轴，所述前摇臂的上端与缸体铰支于上架的前油缸的活塞伸出端铰接；所述后升降机构的后拐臂下端与下端铰支于下架的辅助拐臂的上端铰接，所述后拐臂的上端与铰支在上架的后摇臂的下端连轴，所述后摇臂的上端与缸体铰支于上架的后油缸的活塞伸出端铰接；从而构成左前油缸、右前油缸、左后油缸和右后油缸四点支撑平面；
所述液压操控系统含有液压泵，所述液压泵经总控二位三通电磁换向阀的出油通路接四个并联的三位四通电磁换向阀，所述四个并联的三位四通电磁换向阀分别接左前油缸、右前油缸、左后油缸和右后油缸；
所述左前油缸、右前油缸、左后油缸和右后油缸的活塞伸出端分别通过传动机构与左前、右前、左后和右后位移传感器连接，所述上架的中部装有带垂向陀螺仪的姿态传感器；各传感器的信号输出端分别接电子控制系统的信号输入端，用以分别传输底盘左前、右前、左后、右后随动高度变化以及底盘横向与纵向倾斜角度；所述电子控制系统的控制信号输出端分别接控制左前油缸、右前油缸、左后油缸和右后油缸进油方向的换向阀受控端，用以根据传感信号求得实需高度增量后，控制各油缸完成调平升降动作。


2.根据权利要求1所述的联合收割机底盘姿态自动调节装置，其特征在于：所述活塞伸出端通过连杆与摇杆的一端铰接，所述摇杆的另一端与铰支于上架的位移传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨腾祥，金诚谦，倪有亮，陈满，徐金山，张光跃，钱震杰，刘政，袁文胜，冯玉岗，蔡泽宇，
申请(专利权)人：农业农村部南京农业机械化研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32