[發(fā)明專利]一種采用液壓馬達(dá)的平地機(jī)平地鏟調(diào)平裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710254169.3
• 申請(qǐng)日: 2017-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN107046816B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙祚喜;涂海;馮榮;靳俊棟;宋俊文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A01B29/04
• 分類號(hào): A01B29/04;A01B29/06
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N采用液壓馬達(dá)的平地機(jī)平地鏟調(diào)平裝置，屬于平地機(jī)平地鏟控制領(lǐng)域。該采用液壓馬達(dá)的平地機(jī)平地鏟調(diào)平裝置主要包括：轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)平機(jī)構(gòu)(包括有液壓馬達(dá))，一端與平地鏟安裝臺(tái)固定連接，另一端平地鏟中心連接，液壓馬達(dá)能夠帶動(dòng)平地鏟相對(duì)于另一端連接的平地鏟安裝臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)與液壓馬達(dá)連接，用于測(cè)量平地鏟的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)角速度，并將旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)角速度發(fā)送至液壓馬達(dá)，以控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。本申請(qǐng)以液壓馬達(dá)調(diào)平系統(tǒng)為改進(jìn)點(diǎn)，通過液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)平地鏟轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)平地鏟水平轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)平，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的油缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，本申請(qǐng)的技術(shù)方案有利于平地鏟的受力平衡，能夠減少振動(dòng)，提高平地鏟的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及平地機(jī)平地鏟控制領(lǐng)域，尤其涉及一種采用液壓馬達(dá)的平地機(jī)平地鏟調(diào)平裝置。

背景技術(shù)

平地機(jī)用于水田平整，水田平整度越高越有利于節(jié)約用水和對(duì)水田水層管理，提高灌水的均勻性和灌溉效率，經(jīng)過精細(xì)平整后可以節(jié)約農(nóng)田灌溉用水10％以上，同時(shí)水田平整有利于水稻后期管理，可有效提高肥料的利用率和抑制雜草的生長，因此提高水田的精細(xì)平整對(duì)水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義。

平地機(jī)平地鏟在工作過程中無法保持水平而發(fā)生傾斜，不能保證平地效果，不適合水田精細(xì)平整，因此水田平地機(jī)需要特殊設(shè)計(jì)。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，現(xiàn)有技術(shù)存在如下問題：

為保證平地機(jī)平地精度要求，平地鏟的水平傾角通過閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)前平地鏟調(diào)平的驅(qū)動(dòng)(執(zhí)行)裝置為液壓油缸。實(shí)踐證明存在以下缺點(diǎn)：1)由于油缸也是控制閉環(huán)的環(huán)節(jié)之一，鉸鏈磨損、間隙，油缸漏油等嚴(yán)重影響控制效果，而每個(gè)油缸需要兩個(gè)旋轉(zhuǎn)鉸鏈，每個(gè)鉸鏈防水防塵難度大；2)為了提高調(diào)平系統(tǒng)的響應(yīng)速度，需要提高調(diào)平機(jī)械-液壓系統(tǒng)的諧振頻率，為此需要大管徑的油缸和油管，而且需要采用不常見的雙邊油缸桿的油缸是伸縮需要的油量一致，導(dǎo)致系統(tǒng)成本高；3)控制難度大。油缸伸縮驅(qū)動(dòng)平地機(jī)平地鏟旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)調(diào)平的方法，導(dǎo)致進(jìn)油量和傾角之間是非線性關(guān)系。

早期的1PJ水田激光平地機(jī)用兩個(gè)雙作用油缸代替三點(diǎn)懸掛裝置的兩個(gè)直拉桿,兩油缸的動(dòng)作可分別控制，以實(shí)現(xiàn)平地鏟左右兩側(cè)提升和下降的獨(dú)立控制，保證平地鏟處于某一水平位置工作，但此方案成本高,而且試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)左右兩套激光接收裝置安裝調(diào)整很不方便,實(shí)際控制效果并不理想；

后來改用單側(cè)油缸伸縮控制平地鏟的調(diào)平控制，取得一定效果，但由于單側(cè)控制，不對(duì)稱，平地鏟受力不均勻，調(diào)平時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)，不利于平地鏟控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種采用液壓馬達(dá)的平地機(jī)平地鏟調(diào)平裝置，通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)平機(jī)構(gòu)結(jié)合姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量得到的平地機(jī)平地鏟姿態(tài)，來對(duì)平地機(jī)平地鏟進(jìn)行調(diào)平控制，有利于克服上述油缸驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn)，使平地鏟受力平衡，減少振動(dòng)，提高平地鏟穩(wěn)定性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種采用液壓馬達(dá)的平地機(jī)平地鏟調(diào)平裝置，包括：

基于液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)平機(jī)構(gòu)，一端與平地鏟安裝臺(tái)固定連接，另一端與平地鏟中心固定連接，一端能夠帶動(dòng)所述平地鏟相對(duì)于另一端連接的所述平地鏟安裝臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)平機(jī)構(gòu)包括液壓馬達(dá)、軸承和水平控制器；其中，所述液壓馬達(dá)的底座固定于所述平地鏟安裝臺(tái)，所述軸承用于連接所述液壓馬達(dá)的軸與所述平地鏟旋轉(zhuǎn)中心，所述水平控制器安裝于平地鏟旋轉(zhuǎn)中心；其中，液壓馬達(dá)采用普通三位四通開關(guān)式電磁閥控制；水平控制器檢測(cè)平地鏟水平傾斜程度并據(jù)此控制電磁閥，通過對(duì)開關(guān)電磁閥施加PWM控制信號(hào)來模擬實(shí)現(xiàn)流量控制效果。系統(tǒng)采用PD控制算法計(jì)算電磁閥PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)占空比，P控制是由融合的傾角得到，D控制量是由陀螺儀測(cè)量的平地鏟轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試整定PD控制參數(shù)，通過電磁閥開關(guān)控制液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)平地鏟水平狀態(tài)的閉環(huán)控制；姿態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，安裝于所述平地鏟，并與液壓馬達(dá)連接，用于測(cè)量所述平地鏟的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)角速度，將所述旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)角速度發(fā)送至所述液壓馬達(dá)，控制所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，以控制實(shí)現(xiàn)所述平地鏟調(diào)平；所述平地鏟安裝臺(tái)，呈豎直方向設(shè)置，懸掛連接于平地機(jī)尾部中間位置；在所述平地鏟中心位置設(shè)置平地鏟旋轉(zhuǎn)中心，所述液壓馬達(dá)的一端與所述平地鏟旋轉(zhuǎn)中心固定連接。