一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調節系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種可實現閉環控制且噴嘴管路簡化的噴桿噴霧系統，尤其是一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調節系統，屬于農業車輛控制系統技術領域。
【背景技術】
[0002]據申請人了解，現有高地隙噴桿噴霧機其噴桿噴霧系統無法維持水平，噴桿噴霧系統與車輛車架剛性連接，當車輛轉向或車輛兩側輪胎下陷量不一致而發生車輛側傾時，噴桿噴霧系統也會做相應的傾向，由于噴桿噴霧系統尺寸較大，噴桿端部極易觸地損壞或堵塞噴嘴，此外由于噴桿不再與地面水平，其噴藥作業時不僅會導致噴灑不均，而且會造成極大的浪費和污染，無法有效滿足作業要求。另一方面，現有的噴桿噴霧系統的噴嘴均采用并聯的形式，每一個噴嘴都有一條單獨的管路與總管路連接，管道較多，結構十分復雜，而且增大了噴桿的慣性，加劇了噴桿的擺動，對噴藥效果影響較大。提出的這種高地隙噴桿噴霧系統充分考慮到現有的噴桿噴霧系統存在的上述確定，新型的噴桿噴霧系統對噴桿的水平度實行了閉環控制，依靠安裝在噴桿端部的傾角傳感器采集噴桿的傾斜角度作為反饋信號，以水平位置的零度作為目標信號，對噴桿的傾角實現閉環控制，并由電液比例伺服閥控制液壓缸，構成執行系統，可以精確高效地控制噴桿處于水平位置。同時，新型的噴桿噴霧系統針對噴嘴的管路連接采用串并聯結合的形式，經過仿真與試驗分析，每4個噴嘴進行串聯構成一組，每組再進行并聯，管路是現有的噴桿噴霧系統的四分之一，大大簡化管路的同時保證了噴嘴的等壓。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于:針對上述現有技術存在的問題，提出一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調節系統，通過安裝在噴桿端部的傾角傳感器采集噴桿的傾斜角度，以水平狀態為目標狀態構成閉環控制，由控制系統輸出控制信號控制的電液比例伺服閥，從而實現對油缸流量與流向的控制，以控制噴桿的水平度。同時對噴嘴管路進行了串并聯設計，可以保證噴嘴等壓，并簡化噴嘴管路。
[0004]為了達到以上目的，本實用新型的一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調節系統，包括采集系統、控制系統、執行系統，采集系統由傾角傳感器構成，采集系統連接控制系統的信號輸入端，控制系統主要由主控制ECU模塊、電源模塊、數模轉換模塊等構成，控制系統的輸出端連接執行系統，執行系統主要包括油栗、液壓缸、電液比例伺服閥等構成，控制系統的控制信號控制電液比例伺服閥開始供油，電液比例伺服閥控制液壓缸的進出油路及流量，液壓缸開始工作，控制噴桿的平衡。與此同時，噴嘴管路采用串并聯相結合的方式以簡化原本復雜的管路。
[0005]高地隙車輛作業時，通過安裝在噴桿端部的傾角傳感器課精確采集噴桿的傾角，并將信號輸入控制，控制器結合水平位置的零度角，構成閉環控制，并輸出控制信號，控制電液比例伺服閥工作，實現對液壓缸流向與流量的精確控制，從而維持噴桿的水平度。
[0006]本實用新型的優選方案是:采集系統包括傾角傳感器，并將傾角傳感器安裝于噴桿端部。
[0007]優選地，傾角傳感器采用BWL318單軸傳感器。
[0008]優選地，執行系統中采用電液比例伺服閥，可以精確地實現對液壓缸流向與流量的控制。
[0009]本實用新型有益效果為:提出了針對高地隙車輛噴桿噴霧系統，實現閉環控制噴桿水平度與簡化噴嘴管路的設計方法，結合高地隙車輛在農田作業時，車輛極易因為兩側輪胎下陷量不同或單側車輪遇到凹坑而側傾，而導致噴桿傾斜，造成噴藥損失或環境污染，提出了利用液壓系統作為執行機構，對噴桿水平度實現閉環控制的設計方法；同時結合原有噴桿噴霧系統的噴嘴管路采用并聯形式，結構復雜且增大了噴桿的轉動慣量，提出了對噴嘴管路進行串并聯相結合的設計方法，簡化了管路的同時保證了噴嘴等壓。
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0011]圖1為本實用新型的原理不意圖。
[0012]圖2為本實用新型實施例一的機械結構示意圖。
[0013]圖3為本實用新型執行系統液壓油路示意圖
【具體實施方式】
[0014]實施例一
[0015]本實施例的一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調節系統，如圖1和圖2所示，包括噴嘴10的管路系統，噴嘴10每四個進行串聯構成一組，每組再進行并聯，連接到藥栗2，藥栗2接入藥箱1。同時噴桿9平衡控制系統，包括采集系統的傾角傳感器3，傾角傳感器3的信號經控制系統的數模轉換模塊6后，輸入到控制器5，電源4分別給傾角傳感器3和控制器5進行供電，控制器5根據傾角傳感器3的角度信號，結合水平位置零度信號，構成閉環控制，并輸出控制信號給電液比例伺服閥7，電液比例伺服閥7控制液壓油缸8的流量與流向，液壓油缸8作用于噴桿9，噴桿9與高地隙車輛的車架17通過孔連接，液壓油缸8通過力臂作用，推動噴桿9繞車架17轉動，從而位置其水平度。
[0016]采集系統的傾角傳感器3，如圖2所示，安裝于噴桿9的端部，增加其靈敏度。
[0017]執行系統由液壓油路組成，如圖3所示，電機13帶動油栗14工作，經過濾器15從液壓油箱16中栗油，液壓油經電液比例伺服閥7的控制，實現對液壓缸8的液壓油流向與流量的精確控制，從而控制液壓缸8的工作。同時在主油路中裝有蓄能器12，用于穩定主油路壓力，避免壓力波動影響油缸的工作，先導式溢流閥11裝在回油路中，用以控制油路壓差，并對油路起過壓保護。
[0018]系統各主要部件選型，傾角傳感器3選用BWL318-90單軸傳感器，信號經數模轉換模塊連接到控制器STC89C52RC的輸入端，控制器內寫有信號采集與處理程序，控制器輸出控制信號控制電液比例伺服閥HQJDDV-1開始供油，驅動液壓缸HSG工程液壓缸推動噴桿，使其達到水平位置。
【主權項】
1.一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調節系統，包括采集系統、控制系統、執行系統，其特征在于，所述采集系統連接所述控制系統的信號輸入端，所述控制系統主要由主控制ECU模塊、電源模塊、數模轉換模塊等構成，所述控制系統的輸出端連接所述的執行系統，通過所述控制系統輸出的控制信號，控制電液比例伺服閥開始供油，所述電液比例伺服閥控制液壓缸的進出油路及流量。2.根據權利要求1所述的一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調節系統，其特征在于，所述采集系統采用傾角傳感器，所述高地隙車輛傾角傳感器安裝于噴桿的端部。3.根據權利要求2所述的一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調節系統，其特征在于，所述執行系統采用電液比例伺服閥，所述電液比例伺服閥可實現對油缸的流量與流向的精確控制，所述油缸以實現對噴桿水平度的控制。4.根據權利要求3所述的一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調節系統，其特征在于，所述控制系統以單片機STC89C52RC為基本單元的采集系統采集到安裝在噴桿上的傾角傳感器BWL318-90輸出的角度作為反饋信號，以水平位置的零角度作為目標信號，構成閉環控制系統，控制所述的執行系統HSG工程液壓缸，實現對噴桿的水平度控制。5.根據權利要求4所述的一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調節系統，其特征在于，所述的噴桿的噴嘴管路采用串并聯相結合的形式。
【專利摘要】本實用新型涉及一種高地隙車輛的噴桿噴霧自調節系統，包括采集系統、控制系統、執行系統。采集系統由傾角傳感器構成，用來判斷噴桿的傾斜角度，并將信號輸送給控制系統。控制系統主要由主控制ECU模塊、電源模塊、數模轉換模塊構成，并根據傾角傳感器的信號計算并輸出控制信號給執行系統。執行系統主要包括油泵、液壓缸、電液比例伺服閥等，并根據控制信號控制電液比例伺服閥，繼而控制液壓缸實現對噴桿傾斜角度的控制，使高地隙噴桿噴霧機在作業過程中噴桿始終處于水平位置。同時噴桿的噴嘴管路采用串并聯結合的方式，在保證作業時噴嘴等壓的前提下簡化油路。
【IPC分類】F15B11/08, A01M7/00
【公開號】CN205136173
【申請號】CN201520796507
【發明人】魯植雄, 張培友, 刁秀永, 周晶
【申請人】南京農業大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年10月14日