[發明專利]一種拖拉機電動懸掛舉升系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201810031560.1
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108189638B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 徐立友;王通;劉孟楠;彭巧勵;閆祥海;吳靜波;董興凱;徐海龍
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B60G17/018
• 分類號: B60G17/018
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 孫笑飛

本發明公開了一種拖拉機電動懸掛舉升系統及其控制方法，該懸掛舉升系統包括機械結構部分和電氣控制部分；機械結構部分包括舉升裝置，舉升裝置包括驅動電機、減速器和絲杠螺母機構；車架上固設有支架，支架上固定連接一個轉動底座，絲杠設置在轉動底座內部設有的軸承內部。電氣控制部分包括控制器、驅動器、電機、GPS測速器和輪速傳感器，控制器連接驅動器，驅動器連接電機，GPS測速器安裝在車架上，輪速傳感器安裝在驅動輪上；輪速傳感器和GPS測速器通過CAN總線與控制器通信。本發明具有阻力調節和位置調節的功能，通過加裝GPS測速器和輪速傳感器檢測滑轉率來實現阻力調節，用步進電機的精確轉動和舉升機構的幾何關系來實現位置調節。

技術領域

本發明涉及農業機械領域，具體地說是涉及一種拖拉機電動懸掛舉升系統及其控制方法。

背景技術

農用機械自動化和節能化是現代的發展趨勢。近年來，智能控制技術的發展以及先進的機械制造技術，為農業機械帶來了新的技術變革，推動農業機械向智能化、自動化方向發展。拖拉機作為重要的農機，其現代的發展方向也是自動化和智能化。實現拖拉機各個子系統的電氣化是拖拉機智能化的有效途徑。

拖拉機懸掛裝置是拖拉機連接和牽引農機具的重要裝置。它的主要功能是操縱農機具的升降，控制農機具的耕作深度、提升高度等。懸掛裝置的性能優劣直接影響到拖拉機的作業質量。目前拖拉機多采用液壓或電液式的懸掛裝置。其中，液壓泵、油缸、分配器結構復雜，包含零部件多。在工作過程中，液壓系統易出現泄露、閥門失靈等故障。

相對于傳統的液壓或電液懸掛，電動懸掛具有反應靈敏、精度高、布置簡單和能耗小等優點。尤其契合于電動拖拉機的性能要求。

發明內容

本發明的目的在于，為解決現有技術中存在的問題提供一種拖拉機電動懸掛舉升系統及其控制方法，具有阻力調節和位置調節的功能，通過加裝GPS測速器和輪速傳感器檢測滑轉率來實現阻力調節，用步進電機的精確轉動和舉升機構的幾何關系來實現位置調節。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種拖拉機電動懸掛舉升系統，包括機械結構部分和電氣控制部分；其中，機械結構部分包括舉升裝置，舉升裝置包括驅動電機、減速器和絲杠螺母機構，絲杠螺母機構包括絲杠和套設在絲杠上的螺母，絲杠的一端通過減速器連接驅動電機；車架上固設有支架，支架上固定連接一個轉動底座，絲杠設置在轉動底座內部設有的軸承內部；

舉升裝置還包括旋轉軸、升降轉軸、升降臂、提升桿、上拉桿、下拉桿和用于懸掛農具的連接桿；旋轉軸一端固定連接在螺母上，旋轉軸另一端與升降轉軸固定連接，升降臂的一端與升降轉軸固定連接，升降臂的另一端與下拉桿的中部鉸接；上拉桿和下拉桿的一端均鉸接在車架上，上拉桿與車架的鉸接點A與下拉桿與車架的鉸接點B位于同一側，且鉸接點A位于鉸接點B上方；

電氣控制部分包括控制器、驅動器、電機、GPS測速器和輪速傳感器，控制器連接驅動器，驅動器連接電機，GPS測速器安裝在車架上，輪速傳感器安裝在驅動輪上；輪速傳感器和GPS測速器通過CAN總線與控制器通信；

控制器用于實時接受車速和輪速信息以便于通過GPS測速器和輪速傳感器監測實時滑轉率。

進一步地，在升降轉軸處設置有鎖止機構，鎖止機構通過電磁開關由控制器控制，當電機停止轉動時，升降轉軸鎖止，電機轉動時，解除鎖止。

進一步地，所述的減速器為行星輪減速器。

進一步地，所述驅動電機采用二相的混合式步進電機，步距角為0.9°/1.8°，采用直流電源供電；控制器通過脈沖信號、方向信號、使能信號控制驅動器，從而驅動步進電機。