[發明專利]一種采用液壓馬達的平地機平地鏟調平裝置有效
| 申請號: | 201710254169.3 | 申請日: | 2017-04-18 |
| 公開(公告)號: | CN107046816B | 公開(公告)日: | 2021-09-17 |
| 發明(設計)人: | 趙祚喜;涂海;馮榮;靳俊棟;宋俊文 | 申請(專利權)人: | 華南農業大學 |
| 主分類號: | A01B29/04 | 分類號: | A01B29/04;A01B29/06 |
| 代理公司: | 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489 | 代理人: | 陳超 |
| 地址: | 510642 廣*** | 國省代碼: | 廣東;44 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 采用 液壓 馬達 平地機 平地 平裝 | ||
本申請提供一種采用液壓馬達的平地機平地鏟調平裝置,屬于平地機平地鏟控制領域。該采用液壓馬達的平地機平地鏟調平裝置主要包括:轉動調平機構(包括有液壓馬達),一端與平地鏟安裝臺固定連接,另一端平地鏟中心連接,液壓馬達能夠帶動平地鏟相對于另一端連接的平地鏟安裝臺轉動;姿態測量系統與液壓馬達連接,用于測量平地鏟的旋轉角度和旋轉角速度,并將旋轉角度和旋轉角速度發送至液壓馬達,以控制液壓馬達的轉動角度。本申請以液壓馬達調平系統為改進點,通過液壓馬達轉動帶動平地鏟轉動,以實現平地鏟水平轉動調平,相對于現有技術中的油缸驅動系統,本申請的技術方案有利于平地鏟的受力平衡,能夠減少振動,提高平地鏟的穩定性。
技術領域
本發明涉及平地機平地鏟控制領域,尤其涉及一種采用液壓馬達的平地機平地鏟調平裝置。
背景技術
平地機用于水田平整,水田平整度越高越有利于節約用水和對水田水層管理,提高灌水的均勻性和灌溉效率,經過精細平整后可以節約農田灌溉用水10%以上,同時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平整對水稻高產穩產具有重要意義。
平地機平地鏟在工作過程中無法保持水平而發生傾斜,不能保證平地效果,不適合水田精細平整,因此水田平地機需要特殊設計。在實現本發明的過程中,現有技術存在如下問題:
為保證平地機平地精度要求,平地鏟的水平傾角通過閉環控制系統實現,當前平地鏟調平的驅動(執行)裝置為液壓油缸。實踐證明存在以下缺點:1)由于油缸也是控制閉環的環節之一,鉸鏈磨損、間隙,油缸漏油等嚴重影響控制效果,而每個油缸需要兩個旋轉鉸鏈,每個鉸鏈防水防塵難度大;2)為了提高調平系統的響應速度,需要提高調平機械-液壓系統的諧振頻率,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,導致系統成本高;3)控制難度大。油缸伸縮驅動平地機平地鏟旋轉實現調平的方法,導致進油量和傾角之間是非線性關系。
早期的1PJ水田激光平地機用兩個雙作用油缸代替三點懸掛裝置的兩個直拉桿,兩油缸的動作可分別控制,以實現平地鏟左右兩側提升和下降的獨立控制,保證平地鏟處于某一水平位置工作,但此方案成本高,而且試驗中發現左右兩套激光接收裝置安裝調整很不方便,實際控制效果并不理想;
后來改用單側油缸伸縮控制平地鏟的調平控制,取得一定效果,但由于單側控制,不對稱,平地鏟受力不均勻,調平時容易產生振動,不利于平地鏟控制。
發明內容
本發明的目的是提供一種采用液壓馬達的平地機平地鏟調平裝置,通過轉動調平機構結合姿態測量系統測量得到的平地機平地鏟姿態,來對平地機平地鏟進行調平控制,有利于克服上述油缸驅動的缺點,使平地鏟受力平衡,減少振動,提高平地鏟穩定性。
根據本發明的一個方面,一種采用液壓馬達的平地機平地鏟調平裝置,包括:
基于液壓馬達的轉動調平機構,一端與平地鏟安裝臺固定連接,另一端與平地鏟中心固定連接,一端能夠帶動所述平地鏟相對于另一端連接的所述平地鏟安裝臺轉動;所述轉動調平機構包括液壓馬達、軸承和水平控制器;其中,所述液壓馬達的底座固定于所述平地鏟安裝臺,所述軸承用于連接所述液壓馬達的軸與所述平地鏟旋轉中心,所述水平控制器安裝于平地鏟旋轉中心;其中,液壓馬達采用普通三位四通開關式電磁閥控制;水平控制器檢測平地鏟水平傾斜程度并據此控制電磁閥,通過對開關電磁閥施加PWM控制信號來模擬實現流量控制效果。系統采用PD控制算法計算電磁閥PWM驅動信號占空比,P控制是由融合的傾角得到,D控制量是由陀螺儀測量的平地鏟轉動角速度,經試驗測試整定PD控制參數,通過電磁閥開關控制液壓馬達轉動,以實現平地鏟水平狀態的閉環控制;姿態測量系統,安裝于所述平地鏟,并與液壓馬達連接,用于測量所述平地鏟的旋轉角度和旋轉角速度,將所述旋轉角度和旋轉角速度發送至所述液壓馬達,控制所述液壓馬達的轉動角度,以控制實現所述平地鏟調平;所述平地鏟安裝臺,呈豎直方向設置,懸掛連接于平地機尾部中間位置;在所述平地鏟中心位置設置平地鏟旋轉中心,所述液壓馬達的一端與所述平地鏟旋轉中心固定連接。
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