[发明专利]一种喷杆平衡自动调节装置及方法

权利要求书

1.一种喷杆平衡自动调节装置，其特征在于，包括机械部分和控制部分，

所述机械部分包括行驶底盘(1)、喷雾机主架(3)、喷杆(4)、滚柱、液压缸A(10)和液压缸B(11)组成；

所述喷雾机主架(3)的左右两侧分别设有两个平行的长竖梁，四根长竖梁与地面垂直，位于一侧的两根长竖梁间分别形成第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和第二导轨相互平行；

所述喷杆(4)包括左段喷杆(18)、中段喷杆(19)和右段喷杆(20)，左段喷杆(18)底部和右段喷杆(20)的底部分别铰接在中段喷杆(19)底部的左右两侧，左段喷杆(18)顶部和右段喷杆(20)的顶部分别通过液压缸A(10)和液压缸B(11)铰接在中段喷杆(19)顶部的左右两侧；

所述喷杆(4)通过滚柱和喷雾机主架(3)上的导轨配合安装在喷雾机主架(3)上；

所述控制部分包括姿态传感器(12)，数据采集器(21)、控制器(22)、功率放大模块(23)、换向电磁阀A(24)和换向电磁阀B(25)；

所述姿态传感器(12)与数据采集器(21)相连接，所述数据采集器(21)和控制器(22)相连接，所述控制器(22)与功率放大模块(23)相连；所述换向电磁阀A(24)和换向电磁阀B(25)分别与功率放大模块(23)相连接；

所述换向电磁阀A(24)和换向电磁阀B(25)分别用于驱动液压缸A(10)和液压缸B(11)，所述液压缸A(10)和液压缸B(11)分别用于驱动左段喷杆(18)和右段喷杆(20)上下调整。

2.根据权利要求1所述的一种喷杆平衡自动调节装置，其特征在于，所述喷雾机主架(3)底部中间还设有与地面平行的纵梁(17)。

3.根据权利要求2所述的一种喷杆平衡自动调节装置，其特征在于，所述机械部分还包括升降液压缸(9)，所述升降液压缸(9)的底部安装在喷雾机主架(3)的纵梁(17)上，顶部安装在中段喷杆(19)中间的横梁上，所述升降液压缸(9)用于驱动喷杆(4)在喷雾机主架(3)上沿导轨上下移动。

4.根据权利要求1所述的一种喷杆平衡自动调节装置，其特征在于，所述姿态传感器(12)安装在行驶底盘(1)上，用于检测行驶底盘(1)的侧倾角度和侧倾角加速度。

5.根据权利要求1所述的一种喷杆平衡自动调节装置，其特征在于，所述控制器(22)用于计算液压缸A(10)和液压缸B(11)各自将左段喷杆(18)和右段喷杆(20)调平所需的调节量。

6.根据权利要求1所述的一种喷杆平衡自动调节装置，其特征在于，所述第一导轨和滚柱A(5)、滚柱B(6)配合，第二导轨和滚柱C(7)和滚柱D(8)配合，将喷杆(4)安装在喷雾机主架(3)上。

7.一种喷杆平衡自动调节方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，姿态传感器(12)检测行驶底盘(1)的侧倾角度和侧倾角加速度；

步骤2，控制器(22)根据姿态传感器(12)所测行驶底盘(1)的侧倾角度和侧倾角加速度，计算液压缸A(10)和液压缸B(11)各自将左段喷杆(18)和右段喷杆(20)调平所需的调节量；

步骤3，根据步骤2计算的调平所需的调节量，向液压缸A(10)和液压缸B(11)发出控制信号，提前调节左段喷杆(18)和右段喷杆(20)的平衡，抵消由行驶底盘(1)侧倾引起的喷杆(4)姿态变化。

8.根据权利要求7所述一种喷杆平衡自动调节方法，其特征在于：步骤2中，所述计算调平所需的调节量的方法为：

步骤2.1，读取姿态传感器输出的侧倾角度δ和侧倾角加速度β，如果侧倾角加速度β为0，则将本次读取的侧倾角度δ设置为初始侧倾角度δ₀；

步骤2.2，以T为测控周期，循环读取姿态传感器输出的侧倾角度δ和侧倾角加速度β；如果侧倾角加速度β不为0，则转入步骤2.3继续执行；如果β为0，继续执行步骤2.2；

步骤2.3，计算喷杆调整角度：Δδ＝δ-δ₀+βT²，并令：δ₀＝δ，以本次读取的侧倾角度替换原来的初始侧倾角度；

步骤2.4，计算液压缸A(10)的调整量：A1＝-L·tan(Δδ),液压缸B(11)的调整量：A2＝L·tan(Δδ),其中L为中段喷杆(19)的左、右两侧的上、下两个铰接点之间的距离；

步骤2.5，转入步骤2.1继续执行。