[发明专利]一种拖拉机电动悬挂举升系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种拖拉机电动悬挂举升系统及其控制方法，该悬挂举升系统包括机械结构部分和电气控制部分；机械结构部分包括举升装置，举升装置包括驱动电机、减速器和丝杠螺母机构；车架上固设有支架，支架上固定连接一个转动底座，丝杠设置在转动底座内部设有的轴承内部。电气控制部分包括控制器、驱动器、电机、GPS测速器和轮速传感器，控制器连接驱动器，驱动器连接电机，GPS测速器安装在车架上，轮速传感器安装在驱动轮上；轮速传感器和GPS测速器通过CAN总线与控制器通信。本发明具有阻力调节和位置调节的功能，通过加装GPS测速器和轮速传感器检测滑转率来实现阻力调节，用步进电机的精确转动和举升机构的几何关系来实现位置调节。

技术领域

本发明涉及农业机械领域，具体地说是涉及一种拖拉机电动悬挂举升系统及其控制方法。

背景技术

农用机械自动化和节能化是现代的发展趋势。近年来，智能控制技术的发展以及先进的机械制造技术，为农业机械带来了新的技术变革，推动农业机械向智能化、自动化方向发展。拖拉机作为重要的农机，其现代的发展方向也是自动化和智能化。实现拖拉机各个子系统的电气化是拖拉机智能化的有效途径。

拖拉机悬挂装置是拖拉机连接和牵引农机具的重要装置。它的主要功能是操纵农机具的升降，控制农机具的耕作深度、提升高度等。悬挂装置的性能优劣直接影响到拖拉机的作业质量。目前拖拉机多采用液压或电液式的悬挂装置。其中，液压泵、油缸、分配器结构复杂，包含零部件多。在工作过程中，液压系统易出现泄露、阀门失灵等故障。

相对于传统的液压或电液悬挂，电动悬挂具有反应灵敏、精度高、布置简单和能耗小等优点。尤其契合于电动拖拉机的性能要求。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有技术中存在的问题提供一种拖拉机电动悬挂举升系统及其控制方法，具有阻力调节和位置调节的功能，通过加装GPS测速器和轮速传感器检测滑转率来实现阻力调节，用步进电机的精确转动和举升机构的几何关系来实现位置调节。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种拖拉机电动悬挂举升系统，包括机械结构部分和电气控制部分；其中，机械结构部分包括举升装置，举升装置包括驱动电机、减速器和丝杠螺母机构，丝杠螺母机构包括丝杠和套设在丝杠上的螺母，丝杠的一端通过减速器连接驱动电机；车架上固设有支架，支架上固定连接一个转动底座，丝杠设置在转动底座内部设有的轴承内部；

举升装置还包括旋转轴、升降转轴、升降臂、提升杆、上拉杆、下拉杆和用于悬挂农具的连接杆；旋转轴一端固定连接在螺母上，旋转轴另一端与升降转轴固定连接，升降臂的一端与升降转轴固定连接，升降臂的另一端与下拉杆的中部铰接；上拉杆和下拉杆的一端均铰接在车架上，上拉杆与车架的铰接点A与下拉杆与车架的铰接点B位于同一侧，且铰接点A位于铰接点B上方；

电气控制部分包括控制器、驱动器、电机、GPS测速器和轮速传感器，控制器连接驱动器，驱动器连接电机，GPS测速器安装在车架上，轮速传感器安装在驱动轮上；轮速传感器和GPS测速器通过CAN总线与控制器通信；

控制器用于实时接受车速和轮速信息以便于通过GPS测速器和轮速传感器监测实时滑转率。

进一步地，在升降转轴处设置有锁止机构，锁止机构通过电磁开关由控制器控制，当电机停止转动时，升降转轴锁止，电机转动时，解除锁止。

进一步地，所述的减速器为行星轮减速器。

进一步地，所述驱动电机采用二相的混合式步进电机，步距角为0.9°/1.8°，采用直流电源供电；控制器通过脉冲信号、方向信号、使能信号控制驱动器，从而驱动步进电机。