[发明专利]一种甘蔗收割机电液控制系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种甘蔗收割机电液控制系统，适用于机械领域。

背景技术

甘蔗收割机的典型工况主要是:转场工况，人工控制工况，自动控制工况。

转场工况分析:需要转场时，踏下脚踏开关并选择高速档，再控制手动换向阀将分禾器和切根机进行提升，然后控制行驶操纵手柄使车辆行走，此时工作装置都处于不工作的状态。人工控制工况分析：当发动机启动后，踏下脚踏开关，德下功能启用开关，各个执行机构都同时启动，再利用手动调节将分禾器和切根机调至合适的位置，然后加大油门，拨动行驶操纵手柄，使其在额定转速下进人割区作业。自动控制工况分析:发动机的功率被分成了两个部分：工作耗用功率与行走耗用功率。收割机理想的工作状况是：收割机能充分利用发动机功率，工作耗用功率与行走耗用功率之间得到良好的匹配，即保证有足够的动力来驱动收割机正常行驶，又使甘蔗收割机在保证工作质量的情况下能保持在额定喂人量(前进速度+工作幅宽+割下单位面积甘蔗重=喂人量)附近工作。

在工作条件一定时，行走部分和工作部分耗用的功率均与收割机的行驶速度成正比;若工作条件有较大差异时，行走部分和工作部分耗用的功率不成比例。在甘蔗产量很低的情况下，为了使收割机达到额定喂入量，必须在较大程度上提高行驶速度，这时很可能出现行走耗用的功率过大，随即出现发动机的剩余功率已经不能满足正常作业需求的现象。当甘蔗产量很高时，为了防止收割机超负荷而引起堵塞，应该使其行驶速度降得很低，此时就出现了发动机的功率不能被充分利用的现象。

由于在蔗田内不同的区段，蔗株的疏密程度以及杆径都各不相同，还有甘蔗不同程度的倒伏，导致了甘蔗收割机的负载变化频繁。而且甘蔗收割机在收割作业过程中要一次性完成分禾、切根、输送、切段、上除杂、下除杂以及收纳等工序，因此拥有较为庞杂的执行元件，并要求各执行元件之间必须保持一定的转速比以及一定的功率分配以协调工作。由此可以看出，人工控制已经满足不了复杂而繁琐的行走与作业间的匹配，这时需要引进自动控制技术。所谓的自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。它利用反馈原理对动态系统的自动影响，以使得输出值接近想要的值。

发明内容

本发明提出了一种甘蔗收割机电液控制系统，选用了具有高可靠性的EPEC2023控制器和EPEC2025显示器，行走系统采用的是两个比例变量柱塞泵和两个双排量马达组成的液压闭式回路。

本发明所采用的技术方案是。

所述甘蔗收割机行走系统采用的是两个比例变量柱塞泵和两个双排量马达组成的液压闭式回路。当行驶操纵手柄有信号输入时，行走制动电磁阀通电，将压力油引入制动液压缸解除马达制动，使车辆得以正常行驶。在车辆行走前需要判断档位选择开关输人的信号，当选择低速档时，马达排量选择阀断电使马达在大排量下工作，使收割机在低速模式行驶，反之，则在高速模式行驶。

所述收割机的转向是通过差速原理实现的，控制两边驱动轮的速度差可以控制转向的速度。马达自带的转速传感器以及行走系统压力传感器可以实时检测甘蔗收割机的行驶状况，将检测信号反馈给控制器，并输送至显示器显示。

所述控制系统的分禾部分中四个串联的分禾器马达采用一个三位四通电磁阀控制，左右两个分禾器前后移动液压缸采用两个三位六通电磁阀分别控制。当各传感器检测车辆满足作业要求后，踩下脚踏开关，德下功能启用开关，通过控制左右两个分禾器拨子开关，可以分别控制两个电磁阀左右两边电磁线圈的通断电，达到控制分禾器前后移动的目的。同理，利用分禾器马达转向拨子开关，可以通过三位四通电磁阀来控制分禾器转向。

所述控制系统的切根部分中四个串联执行马达采用一个三位四通电液比例阀控制。通过推动切根操纵手柄来调节输出的切根电液比例阀PWM信号的占空比，进而调节阀开口度来控制流量的大小，达到控制各个执行马达转速的目的。四个执行马达转速需要进行相关的匹配，所以采用串联的方式。

所述控制系统的卷料马达、切根马达、下辊马达各安装一个转速传感器，实时将各自测得的转速反馈给控制器，并将其显示在显示器上，实现了实时监测切根系统工作状况。由于切根系统的负载较大，导致其液压回路压力也较大，所以同时需要将切根回路的压力反馈给控制器。通过控制器的计算，与输送系统、行走系统进行适当的匹配，提高工作效率。