[发明专利]一种山地果园单轨运输机自动变挡装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及山地果园的运输设备，具体涉及一种山地果园单轨运输机自动变挡装置及控制方法。

背景技术

在现有蓄电池驱动型山地果园单轨运输机主要由驱动装置、载物滑车和轨道系统组成，其中，驱动装置包括直流电动机、传动系统、控制器和制动装置，轨道系统由轨道及地面支撑柱组成。该类运输机具备爬坡能力大，对山体适应能力强，运载能力强等优点。但是，蓄电池驱动型山地果园单轨运输机在轨道上运行时存在以下缺陷：

1、动力输出较单一，驱动装置无法根据实际的爬坡工况输出最佳动力，造成能源浪费。

2、虽然可以选用直流变档差速电机，但是控制系统无法识别当前的档位，进而无法根据爬坡工况实现自动换挡。

发明内容

鉴于现有技术上存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种山地果园单轨运输机自动变挡装置，该自动变档装置可以根据运输机工作过程中的爬坡工况实现自动换挡，使得工作电机始终在最合理力矩内运行，减少能源的消耗。

本发明的另外一个目的在于提供一种应用上述山地果园单轨运输机自动变挡装置实现的山地果园单轨运输机的控制方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种山地果园单轨运输机自动变挡装置，包括倾角检测单元、速度检测单元、控制单元和变档执行单元，其中：

所述倾角检测单元包括倾角传感器；

所述速度检测单元包括速度传感器，该速度传感器由接近开关构成；所述运输机上设有在齿状轨道中爬行的行走轮，该行走轮上设有沿圆周方向均匀分布且的外齿，所述速度传感器端面中心正对于行走轮的外齿设置；

所述变档执行单元包括直线电机、感应块以及变档行程检测开关，其中，所述直线电机具有作直线运动的推杆，该推杆通过变档杆与用于驱动运输机行走的差速变档直流电机的换挡轴连接；所述感应块设置在推杆上；所述变档行程检测开关包括沿着推杆的运动方向分布的三个接近开关，分别为加速档接近开关、平衡位置接近开关以及减速档接近开关，其中，平衡位置接近开关位于中间，加速档接近开关和减速档接近开关位于平衡位置接近开关的两侧；当所述感应块随推杆运动到与加速档接近开关对应处时，所述换挡轴位于加速档位，当所述感应块随推杆运动到与减速档接近开关对应处时，所述换挡轴位于加速档位，当所述感应块随推杆运动到与平衡位置接近开关对应处时，所述换挡轴位于平衡位置；

所述控制单元包括控制器，所述倾角传感器、速度传感器、加速档接近开关、平衡位置接近开关以及减速档接近开关连接在控制器的信号输入端，所述直线电机与控制器的信号输出端连接。

本发明的山地果园单轨运输机自动变挡装置的一个优选方案，其中，所述运输机上设有第一支撑板，所述差速变档直流电机设置于第一支撑板的下部，所述直线电机设置于第一支撑板的上部，所述变档杆的下端与换挡轴连接，上端向上延伸与推杆连接。所述第一支撑板不但便于差速变档直流电机、直线电机、行走轮等部件的固定，而且还使得推杆、变档杆与换挡轴之间的连接更加紧凑。

优选地，所述推杆的末端设有U形槽，所述变档杆的上端设有连接部，该连接部具有两个相互平行的平面，该两平面之间的距离与所述U形槽的宽度相匹配；所述连接部伸入到U形槽内并通过螺栓连接结构连接在推杆上。这样便于推杆和变档杆的可装拆连接，便于装配。

优选地，所述感应块固定在推杆的上部且向上延伸；所述变档行程检测开关设置于推杆的上方，并安装在设置于第一支撑板上的开关安装块上。这样所述变档杆和感应块分别设置在推杆的上下两侧，布局合理，结构紧凑。

优选地，所述感应块的上端向上延伸至超过变档行程检测开关的中心。这样确保变档行程检测开关顺利检测到感应块的到位。

本发明的山地果园单轨运输机自动变挡装置的一个优选方案，其中，所述行走轮包括主动轮和从动轮，该主动轮和从动轮设置在第一支撑板中与差速变档直流电机相对的一侧，其中，所述主动轮与差速变档直流电机的输出轴连接；所述速度传感器通过连接件固定在第一支撑板上，其端面的中心正对于所述主动轮；所述运输机上中的齿状轨道的齿结构设置于下侧，所述行走轮位于齿状轨道的下方，行走轮上的外齿与所述齿结构相啮合。

本发明的山地果园单轨运输机自动变挡装置的一个优选方案，其中，所述运输机上设有与第一支撑板平行设置的第二支撑板，第一支撑板和第二支撑板之间通过支撑横梁连接；所述第二支撑板上设有电控箱，所述控制器设置于电控箱内。

本发明的一个优选方案，其中，所述控制器由单片机构成。