一种履带式联合收割机底盘调平系统及方法和联合收割机技术方案

本发明专利技术提供了一种履带式联合收割机底盘调平系统及方法和联合收割机，包括履带、底盘、至少两组支撑装置、行走梁、角度传感器、红外深度相机和控制器；履带设置在底盘下方，传动机构与驱动机构连接，驱动机构用于驱动履带行走；支撑装置分别设置在底盘的两侧，每组支撑装置分别包括两个支撑机构；角度传感器用于检测两根支撑臂的交叉角度，红外深度相机用于检测底盘两侧履带的下陷深度，控制器根据履带的下陷深度调节支撑臂的交叉角度，调节机身平衡和履带的接地比。在收割机两侧分别安装支撑装置，能够通过调整负重轮的间距进而改变支撑臂夹角及其支点高度，改变离地间隙或调平底盘，满足高秆作物或低矮作物的田间行走作业要求。满足高秆作物或低矮作物的田间行走作业要求。满足高秆作物或低矮作物的田间行走作业要求。

【技术实现步骤摘要】
一种履带式联合收割机底盘调平系统及方法和联合收割机


[0001]本专利技术属于农业机械
，尤其涉及一种履带式联合收割机底盘调平系统及方法和联合收割机。

技术介绍

[0002]履带式联合收割机是我国重要的收获机械之一，当在水田作业时，其底盘行走装置的最小离地间隙直接影响收割机的田间通过性。当最小离地间隙较小时，整机重心低、稳定性好，适宜高速作业；离地间隙较大时，田间通过性好，适宜在湿烂田块和泥脚较深的水田作业。由于传统履带式联合收割机底盘普遍采用刚性支架，当地表倾斜时，整个车身会受到沿地表的重力分力的作用，再加上收获过程中粮箱重量不断增加，重心不断偏移容易发生侧翻事故，严重影响驾驶人员的生命安全以及田间收获效率。
[0003]现有底盘调平专利中，大多为两侧同步升降调平，只满足了离地间隙高低的调整，并且不能调节接地比，也不能保证收割机在理论接地比下行驶收获作物，即使在离地间隙在合适范围时，当接地比过大时，履带轮存在下陷可能，影响收获机正常工作。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种履带式联合收割机底盘调平系统及方法和联合收割机，在收割机两侧分别安装支撑装置，能够通过调整负重轮的间距进而改变支撑臂夹角及其支点高度，改变离地间隙或调平底盘，满足高秆作物或低矮作物的田间行走作业要求。
[0005]本专利技术的一个方式的目的之一是通过调整负重轮之间的距离进而改变底盘高度，可选择同时升降的控制方式实现离地间隙的调整，也可选择独立工作的控制方式改变车架相对于地表的俯仰角与侧倾角，从而实现底盘调平以适应不同的地形作业。
[0006]本专利技术的一个方式的目的之一是提高驾驶舒适性以及收获效率的优势，可以满足高秆作物或低矮作物的田间行走作业高度调整的要求。
[0007]本专利技术的一个方式的目的之一是在机身侧移时自动调节支撑臂夹角保持平衡，机身未发生侧移时，自动调节履带下陷深度，提高行驶效率。
[0008]本专利技术的一个方式的目的之一是在满足底盘两侧同时升降调整离地间隙的情况下，可根据两侧实时接地比改变支撑液压缸夹角调整底盘高度从而调整接地比。
[0009]本专利技术在收割机行驶时，可以首先测出两侧接地比值，根据接地比差值大小确定支撑液压缸活动方式。当两侧接地比之差在误差范围内时，该机身重心未发生侧移，计算当前接地比是否小于不影响正常行走的理论接地比值，若小于，则收割机继续正常行驶；若大于或等于，调节支撑液压缸之间的夹角减小其接地比至理论值下。当两侧接地比之差大于误差范围时，计算出当前两侧的接地比差值与高低差值，将底盘较矮一侧或较高一侧调整至与另一侧平衡，保持机身重心稳定。
[0010]本专利技术将离地间隙高低调节、接地比大小调节等功能集成一体，适用性更强，在保
证能够调节离地间隙的同时，可将接地比自动调节至不影响正常行驶的理论值下，减少履带轮下陷的情况，实现自适应调节。
[0011]注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。
[0012]本专利技术的技术方案是：一种履带式联合收割机底盘调平系统，包括履带、底盘、至少两组支撑装置、行走梁、角度传感器、红外深度相机和控制器；
[0013]所述履带设置在底盘下方，传动机构与驱动机构连接，驱动机构用于驱动履带行走；所述支撑装置分别设置在底盘的两侧，每组支撑装置分别包括两个支撑机构，每个支撑机构均包括两根中部交叉连接的支撑臂、液压缸和负重轮，支撑臂的上端分别与底盘的滑动槽连接，下端分别与负重轮连接，负重轮与履带的内侧接触、且负重轮的轮轴与行走梁上的滑动槽连接，所述液压缸的底座安装在底盘上，液压缸的输出端通过滑块与支撑臂连接，能够推动两根支撑臂滑动改变其交叉角度；所述角度传感器用于检测两根支撑臂的交叉角度，并传递给控制器；所述红外深度相机用于检测底盘两侧履带的下陷深度，并传递给控制器，所述控制器根据履带的下陷深度调节支撑臂的交叉角度，调节机身平衡和履带的接地比。
[0014]上述方案中，所述行走梁上端设有托带轮，托带轮与履带接触；所述行走梁的一侧设有张紧轮；张紧轮与履带接触；所述行走梁中部还设有过渡轮；过渡轮与履带接触。
[0015]上述方案中，所述驱动机构与驱动轮连接；驱动轮位于行走梁的另一侧、且与履带接触。
[0016]上述方案中，所述角度传感器分别安装在支撑臂交叉处；所述红外深度相机安装在行走梁上。
[0017]一种根据所述履带式联合收割机底盘调平系统的控制方法，包括以下步骤：
[0018]联合收获机行走过程中，所述红外深度相机实时检测履带两边的下陷深度值并传输至控制器中；所述角度传感器检测支撑臂的交叉角度，并传递给控制器；所述控制器根据底盘两侧履带的下陷深度值调节支撑臂的交叉角度，调节机身平衡和履带的接地比。
[0019]上述方案中，所述支撑臂的交叉角度范围为30
°‑
90
°
，所对应的底盘同步提升或降低的距离ΔH为：ΔH＝h
max
‑
h
min
＝L
·
(cos15
°‑
cos45
°
)
[0020]其中，h
max
为底盘最高提升高度，h
min
为底盘最低下降高度，L为支撑臂下端长度。
[0021]上述方案中，所述履带的当前接地比p通过如下公式计算:
[0022][0023]N为收获机底盘承受重力，B为履带宽度，L为支撑臂下端长度，θ为两支撑臂之间夹角。
[0024]进一步的，所述红外深度相机实时检测联合收割机底盘两侧履带的下陷深度值分别为δ1、δ2，当|δ1‑
δ2|＞ε，两侧履带的下陷深度差值δ'＝|δ1‑
δ2|，相对较矮一侧底盘当前高度相对较矮一侧底盘应升高，升高后角度值设为底盘高度值变为h1,即有
控制器控制相对较矮一侧支撑臂夹角θ1为使联合收割机机身平衡。
[0025]进一步的，当|δ1‑
δ2|≤ε，若当前履带下陷深度值大于δ
li
，则控制器控制液压缸增大支撑臂的夹角，减小履带接地比p，以减小下陷深度；若当前履带轮下陷深度值小于或等于δ
li
，收获机正常行驶前进，
[0026]δ
li
为履带理论下陷深度值：
[0027]其中，k
w
表示土壤内聚变形模数，k
γ
表示土壤内摩擦变形模数，n表示土壤变形指数。
[0028]一种联合收割机，包括所述履带式联合收割机底盘调平系统，所述履带式联合收割机底盘调平系统由所述控制方法控制。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0030]根据本专利技术的一个方式，通过调整负重轮的间距进而改变支撑臂夹角及其支点高度，根据液控方式的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种履带式联合收割机底盘调平系统，其特征在于，包括履带(7)、底盘、至少两组支撑装置、行走梁(13)、角度传感器(19)、红外深度相机(20)和控制器；所述履带(7)设置在底盘下方，传动机构与驱动机构连接，驱动机构用于驱动履带(7)行走；所述支撑装置分别设置在底盘的两侧，每组支撑装置分别包括两个支撑机构，每个支撑机构均包括两根中部交叉连接的支撑臂、液压缸和负重轮，支撑臂的上端分别与底盘的滑动槽连接，下端分别与负重轮连接，负重轮与履带(7)的内侧接触、且负重轮的轮轴与行走梁(13)上的滑动槽连接，所述液压缸的底座安装在底盘上，液压缸的输出端通过滑块与支撑臂连接，能够推动两根支撑臂滑动改变其交叉角度；所述角度传感器(19)用于检测两根支撑臂的交叉角度，并传递给控制器；所述红外深度相机(20)用于检测底盘两侧履带(7)的下陷深度，并传递给控制器，所述控制器根据履带(7)的下陷深度调节支撑臂的交叉角度，调节机身平衡和履带(7)的接地比。2.根据权利要求1所述的履带式联合收割机底盘调平系统，其特征在于，所述行走梁(13)上端设有托带轮(8)，托带轮(8)与履带(7)接触；所述行走梁(13)的一侧设有张紧轮(12)；张紧轮(12)与履带(7)接触；所述行走梁(13)中部还设有过渡轮(16)；过渡轮(16)与履带(7)接触。3.根据权利要求1所述的履带式联合收割机底盘调平系统，其特征在于，所述驱动机构与驱动轮(1)连接；驱动轮(1)位于行走梁(13)的另一侧、且与履带(7)接触。4.根据权利要求1所述的履带式联合收割机底盘调平系统，其特征在于，所述角度传感器(19)分别安装在支撑臂(18)交叉处；所述红外深度相机(20)安装在行走梁(13)上。5.一种根据权利要求1
‑
4任意一项所述履带式联合收割机底盘调平系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：联合收获机行走过程中，所述红外深度相机(20)实时检测履带(7)两边的下陷深度值并传输至控制器中；所述角度传感器(19)检测支撑臂的交叉角度，并传递给控制器；所述控制器根据底盘两侧履带(7)的下陷深度值调节支撑臂的交叉角度，调节机身平衡和履带(7)的接地比。6.根据权利要求5所述的履带式联合收割机底盘调平系统的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李耀明，姬魁洲，竹瑞珩，王晗昊，刘延彬，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：