[发明专利]一种智能保护控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋耕机万向节和变速箱的智能保护控制系统及方法。

背景技术

目前市场上使用的农用旋耕机在耕地时会遇到耕地高低不平的情况，时常需调整刀具的高度，在工作中一般是通过人工观察手动操控手柄控制旋耕机刀具旋耕深度和抬高高度，操作繁琐，有时会出现观察判断失误，旋耕机旋耕刀具过度抬起情况，致使与万向节连接的两轴夹角角度值超过其允许最大值，使万向节传动力矩过大，不能正常传动，严重时可能使万向节打坏至使变速箱报废。因此，需要一种保护控制系统来控制与万向节连接的两轴的夹角不超过允许最大值，保护旋耕机的万向节和变速箱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种旋耕机万向节和变速箱的智能保护控制系统及方法。

旋耕机在耕地时，要随时调节旋耕刀具的高度，高度的变化由与万向节连接的两轴夹角变化确定，两轴的夹角越大，旋耕刀具的提升高度越高，万向节所承受传动力矩越大，两轴的夹角一般是15°至20°，当超过允许的夹角时，万向节则不能正常传动，可能会出现卡死的情况，甚至损坏万向节和与其连接的变速箱。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明之旋耕机万向节和变速箱的智能保护控制系统，包括角度传感器、控制器、限位开关、设置按钮、提升手柄、电磁阀和提升臂油缸，所述角度传感器安装在旋耕机旋耕刀具提升臂旋转中心轴上，所述控制器安装在旋耕机机身上，所述限位开关安装在旋耕机旋耕刀具的档位手柄处或旋耕刀具的离合器处，所述设置按钮安装在旋耕机操控面板上，所述角度传感器、限位开关、设置按钮、电磁阀分别与控制器相连，所述提升手柄与电磁阀相连，所述电磁阀用于控制提升臂油缸，所述提升臂油缸通过连杆与旋耕机旋耕刀具的提升臂相连。

进一步，所述角度传感器为非接触式磁感应角度传感器。

进一步，所述非接触式磁感应角度传感器包括角度传感器磁块和角度传感器感应头，所述角度传感器磁块安装在旋耕机旋耕刀具提升臂旋转中心轴上，所述角度传感器感应头安装在角度传感器磁块正对面。

进一步，所述角度传感器为轴型角度传感器，所述轴型角度传感器通过联轴器与旋耕机旋耕刀具提升臂旋转中心轴连接。

进一步，所述电磁阀为液压电磁阀。

本发明之旋耕机万向节和变速箱的智能保护控制方法：

先将旋耕机旋耕刀具手动调节至允许最高位置，按下设置按钮，控制器记录此时角度传感器的数值；

当旋耕机处于耕地工作状态时，旋耕机旋耕刀具的档位手柄处或旋耕刀具的离合器处的限位开关常开，控制器检测到旋耕机变速箱处于挂档状态或者离合器处于闭合状态，若旋耕刀具提升臂提升到设定角度允许最大值，控制器接收到角度传感器输出的信号便会做出判断，向电磁阀输出一开关量断开电磁阀，限制旋耕刀具继续提升，保护万向节和变速箱；

当旋耕机处于非耕地工作状态时，旋耕机旋耕刀具的档位手柄处或旋耕刀具的离合器处的限位开关常闭，控制器检测到旋耕机变速箱处于空挡状态或者离合器处于分离状态，因旋耕刀具不耕地，万向节连接的两轴没有旋转运动，万向节不需要传递扭矩，只是起到类似于关节的作用，夹角的大小不会影响万向节传动，电磁阀仅受提升手柄控制，旋耕刀具提升高度不受控制器限制，可使旋耕刀具提升到最高位置，在非耕地时用来避让障碍物。

本发明采用角度传感器，检测旋耕机旋耕刀具提升臂的转动角度，当旋耕机耕地时旋耕机刀具达到允许最大高度，与万向节连接的两轴夹角也同时达到允许最大角度时，控制器即断开电磁阀，使旋耕刀具不再提升。角度传感器输出信号为模拟信号或者数字信号，与角度成线性关系，角度传感器角度值与旋耕刀具臂架的角度位置存在函数关系。

本发明采用控制器，用来采集角度传感器的输出信号，采集设置按钮和限位开关的输出信号，进行判断向电磁阀输出开关量控制信号控制电磁阀的通断。

本发明采用设置按钮，与角度传感器、控制器一起设置旋耕机刀具允许提升的最大高度值。先将旋耕刀具调节到允许高度的最大值，即旋耕机的提升臂位置角度达到允许最大值，按下设置按钮，将角度传感器测试值存储到控制器。

本发明采用限位开关，用来检测旋耕刀具的档位手柄的位置或旋耕刀具的离合器踏板的位置，判断变速箱是否处于空档状态或者离合器处于分离状态，即判断旋耕机是否处于耕地状态。