一种电动拖拉机新型电液调平悬挂系统及其控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115997510A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202310053336.3(22)申请日2023.02.03(71)申请人中国农业大学地址100193北京市海淀区圆明园西路2号(72)发明人谢斌陈仲举张胜利罗振豪侯宇豪赵子豪(74)专利代理机构北京卫平智业专利代理事务所(普通合伙)11392专利代理师闫萍(51)Int.Cl.A01B63/10(2006.01)A01B63/118(2006.01)权利要求书4页说明书9页附图3页(54)发明名称一种电动拖拉机新型电液调平悬挂系统及其控制方法(57)摘要本发明提供一种电动拖拉机新型电液调平悬挂系统及其控制方法。采用单侧调平液压缸与提升杆配合的结构，调节液压缸活塞杆的伸缩量控制悬挂农机具横向位置的旋转角度和倾斜趋势，实现农机具和地面相对位置的调整。采用模糊PID算法的控制方式对倾斜角度的误差和误差率实时调整。采用中心不动调平法来保证机具的实时水平，得到了提升液压缸的伸缩量或机械提升臂角度变化值对应犁耕深度的关系式；由调平液压缸的伸缩量计算得到变化角度，由传感器将所得信号通过一阶惯性滤波处理返回给控制器。本方法简化了农机具在作业时的步骤，提高了多铧犁农机具在横向和纵向犁耕深度的均匀性，结构简单、能耗和成本低、便于维护，具有可控性强，可靠性强等优势。CN115997510ACN115997510A权利要求书1/4页1.一种电动拖拉机新型电液调平悬挂系统，其特征在于，包括：悬挂系统，液压系统；所述悬挂系统包括控制面板、悬挂系统控制器、传感器、三点悬挂装置；所述三点悬挂装置包括上拉杆、下拉杆、限位链、提升杆、机械提升臂、农机具、连接架；所述液压系统包括提升液压缸，调平液压缸，调速电机，单向定量泵，第一电液比例换向阀、第二电液比例换向阀、第一单向液压锁组、第二单向液压锁组、过滤器、溢流阀组、液压油箱；所述机械提升臂通过旋转套筒固定在电动拖拉机车架总成的后端；所述机械提升臂由左右两根直臂前部通过套筒相对车架旋转、中部通过拱形支撑架连接、尾部与所述调平液压缸和提升杆端部相连；所述调平液压缸设置在所述悬挂系统的一侧，两端分别通过螺栓与所述机械提升臂和下拉杆限位连接；所述限位链分布于悬挂系统两侧，一端与车架固定，一端与下拉杆固定；所述下拉杆分布于车架尾部两侧，通过螺栓与车架的三角圆板固定，另一端与农机具通过销连接限位；所述农机具采用三点连接，上端与上拉杠销连接，下部左右两端与下拉杆销连接；所述连接架设置于提升杆下端，一端与提升杆通过内置螺纹连接，一端与下拉杆通过多处通孔销连接；所述上拉杠横置与悬挂系统中，一端与车架固定的三角板销链接，一端与农机具的上端连接；所述提升杆竖直于悬挂系统中，上端于机械提升臂的末端销连接限位，下端与连接架固定连接；所述提升液压缸竖直布置在悬挂系统内，下端与车架固定的三角板销链接，上端的活塞杆接头与拱形支撑架销连接；所述液压油箱经过所述过滤器连接由调速电机驱动的单向定量泵，为所述提升液压缸和调平液压缸供油，分别通过所述第一电液比例换向阀、第一单向液压锁组以及第二电液比例换向阀，第二单向液压锁组、单向阀与提升液压缸和调平液压缸依次连接；所述溢流阀与单向定量泵连接；所述第一单向液压锁组、第二单向液压锁组用于提升液压缸和调平液压缸稳定在指定位置。2.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机新型电液调平悬挂系统，其特征在于，所述控制面板安装在电动拖拉机的操作平台上，用于显示和输入；还包括：钥匙开关、前进档、后退档、驻车档、悬挂开关、调平开关。3.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机新型电液调平悬挂系统，其特征在于，所述悬挂系统控制器安装在电控箱中，通过采集驾驶员输入的设定信息；所述悬挂系统控制器作为一个节点通过总线与整车控制器通信，计算整车需求牵引力和犁耕深度并将所得的信息发送至调速电机控制器，调速电机控制器控制所述调速电机，发送调整指令控制和调节犁耕深度和作业速度，实现所述悬挂系统和液压系统的驱动控制。4.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机新型电液调平悬挂系统，其特征在于，所述传感器包括车速传感器、位移传感器、角度传感器、后轮轮速传感器、销轴力传感器、销轴力传感器、姿态传感器；所述车速传感器用于测量电动拖拉机的实际车速，设置在车身；所述位移传感器用于测量犁耕深度，设置在提升臂转动平面上；所述角度传感器用于测量机械提升臂的偏转角，设在提升臂上；所述后轮轮速传感器用于测量转速，设置在后轮中心，与车速传感器所得数据计算得出滑转率；所述销轴力传感器测量犁耕作业时的阻力，设置在下拉杆与机架连接处；所述姿态传感器用于测量电动拖拉机的横向、纵向偏转角、加速度，设置在车轮保护罩上方；所述悬挂系统控制器信号采集端口通