两个油缸的自动水平控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及农业机械,尤其涉及两个油缸的自动水平控制装置。
【背景技术】
[0002]农业的耕作和整地机械常常要保持拖拉机悬挂的机具处于水平状态,以保持耕整过的土地表面平整,保证播种时出苗率一致,或移栽的秧苗在土壤中的深度一致。目前的拖拉机挂结农具系统基本上是采用三点悬挂装置,该装置利用一个液压油缸驱动左右提升臂绕机架同时转动,通过左右提升杆带动左右下拉杆转动,实现提升农具的目的。该机构把拖拉机与悬挂的农具固结在一起,拖拉机行走时的左右摆动,就带动悬挂的农具在横向方向也左右摆动,使得农具无法在横向保证处于水平的耕作状态。有人提出把悬挂装置的一个提升拉杆换成一个平衡油缸(如专利201410360990.X),虽然,这样可以实现农机具的横向水平调整。但是,由于推动提升臂绕机架的转动是一个油缸,升降农具的力完全由该油缸承担,所以,该油缸就要比平衡油缸的尺寸大得多(因为平衡油缸只需要提升一半的农具力量),制造成本较高;这种平衡油缸的另一个缺点是,油缸的升降动作较慢,导致悬挂的农具水平调整速率较慢。所以,生产中需要一种制造成本较低、农具水平调整速率较快的液压控制装置。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足,提供一种两个油缸的自动水平控制
目.0
[0004]为了达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:一种两个油缸的自动水平控制装置,它包括机架、左提升臂、左提升油缸、左提升拉杆、左下拉杆、右下拉杆、右提升拉杆、右提升臂、右提升油缸、上拉杆、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、角度传感器、自动水平控制器;其中,所述左提升臂和右提升臂的一端均与机架铰接;左提升油缸和右提升油缸的一端均与机架连接,另一端分别与左提升臂和右提升臂铰接;左提升拉杆的一端与左提升臂铰接,另一端与左下拉杆铰接,右提升拉杆的一端与右提升臂铰接,另一端与右下拉杆铰接;左下拉杆的一端与机架铰接,其铰接点是e,右下拉杆的一端与机架铰接,其铰接点是f ;左提升臂和右提升臂与机架的铰接点a、b的连线与过e、f两点的连线平行;左提升臂上的a点和c点之间的长度与右提升臂上的b点和d点之间的长度相等;左下拉杆上的e点和g点之间的长度与右下拉杆上的f点和h点之间的长度相等;上拉杆位于左提升臂和右提升臂的中间,上拉杆的一端与机架铰接,左下拉杆、右下拉杆和上拉杆的另一端均挂接农具;角度传感器设置在农具上;第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、自动水平控制器均固定在机架上;
[0005]所述自动水平控制器包括电源模块、输入输出模块、四个驱动模块、角度传感器模块、微处理器模块;其中,输入输出模块、四个驱动模块、角度传感器模块、微处理器模块的电源端口均由电源模块供电;输入输出模块、四个驱动模块和角度传感器模块均与微处理器模块相连;角度传感器与角度传感器模块相连;输入输出模块与上位机相连;两个驱动模块与第一电磁换向阀相连,两个驱动模块与第二电磁换向阀相连。
[0006]本实用新型与【背景技术】相比,具有的有益效果是:
[0007]1、采用左、右提升油缸,没有驱动左右提升臂转动的大油缸,两个油缸的尺寸可以一致,降低了油缸的成本;
[0008]2、农具的水平调整时,左、右提升油缸同时动作,如一个上升,另一个下降,调整农具水平的速度快得多。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型双平衡油缸横向水平控制装置简图;
[0010]图2是本实用新型自动水平控制器的结构示意图;
[0011]图3是本实用新型电源模块的电路图;
[0012]图4是本实用新型输入输出模块的电路图;
[0013]图5是本实用新型驱动模块的电路图;
[0014]图6是本实用新型角度传感器模块的电路图;
[0015]图7是本实用新型微处理器模块的电路图;
[0016]图中:机架1、左提升臂2、左提升油缸3、左提升拉杆4、左下拉杆5、右下拉杆6、右提升拉杆7、右提升臂8、右提升油缸9、上拉杆10。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0018]如图1所示,本实用新型包括机架1、左提升臂2、左提升油缸3、左提升拉杆4、左下拉杆5、右下拉杆6、右提升拉杆7、右提升臂8、右提升油缸9、上拉杆10、第一电磁换向阀(图中未示出)、第二电磁换向阀(图中未示出)、角度传感器(图中未示出)、自动水平控制器(图中未示出);其中,所述左提升臂2和右提升臂8的一端均与机架I铰接;左提升油缸3和右提升油缸9的一端均与机架I连接,另一端分别与左提升臂2和右提升臂8铰接;左提升拉杆4的一端与左提升臂2铰接,另一端与左下拉杆5铰接,右提升拉杆7的一端与右提升臂8铰接,另一端与右下拉杆6铰接;左下拉杆5的一端与机架I铰接,其铰接点是e,右下拉杆6的一端与机架I铰接,其铰接点是f ;左提升臂2和右提升臂8与机架I的铰接点a、b的连线与过e、f两点的连线平行;左提升臂2上的a点和c点之间的长度与右提升臂8上的b点和d点之间的长度相等;左下拉杆5上的e点和g点之间的长度与右下拉杆6上的f点和h点之间的长度相等;上拉杆10位于左提升臂2和右提升臂8的中间,上拉杆10的一端与机架I铰接,左下拉杆5、右下拉杆6和上拉杆10的另一端均挂接农具;角度传感器设置在农具上;第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、自动水平控制器均固定在机架I上;
[0019]如图2所示,自动水平控制器包括电源模块、输入输出模块、四个驱动模块、角度传感器模块、微处理器模块;其中,输入输出模块、四个驱动模块、角度传感器模块、微处理器模块的电源端口均由电源模块供电;输入输出模块、四个驱动模块和角度传感器模块均与微处理器模块相连;角度传感器与角度传感器模块相连;输入输出模块与上位机相连;两个驱动模块与第一电磁换向阀相连,两个驱动模块与第二电磁换向阀相连。
[0020]如图3所示,电源模块包括外部电源输入座HlOI,稳压芯片U102、U103,无极性电容C102、C104,极性电容C101、C103,电阻R102,发光二极管D102 ;其中,外部电源输入座HlOl 一端和稳压芯片U102的电源输入端口(端口 3)均与12V高电平相连,稳压芯片U102的电源输出端口(端口 2)与无极性电容C102的一端、极性电容ClOl的正极相连后作为电源模块的第一电源输出端口(端口 VCCl),电源模块的第一电源输出端口(端口 VCCl)与稳压芯片U103的电源输入端口(端口 3)相连;稳压芯片U103的电源输出端口(端口 2)与无极性电容C104的一端、极性电容C103的正极相连后作为电源模块的第二电源输出端口(端口 VCC2);稳压芯片U102和稳压芯片U103的接地端口均接地;电阻R102的一端与发光二极管D102的正极相连,另一端与电源模块的第一电源输出端口(端口 VCCl)相连;外部电源输入座HlOl的另一端,无极性电容C102、C104的另一端,极性电容
C101、C103的负极,发光二极管D102负极相连后接地;所述稳压芯片U102、U103分别采用ASl117 (5V)和ASl117(3.3V),但不限于此。
[0021]如图4所示,输入输出模块包括连接座J9,无极性电容C4、C5、C6、C7,排针座dj2,收发器芯片UlOl ;其中,连接座J9与上位机相连;连接座J9的电脑信号输入端(端口 2)和输出端口(端口 3)分别与收发器芯片UlOl的信号发送端口(端口 14)和信号接收端口(端口 13)相连,连接座J9的接地端口(端口 5)接地;电容C4的两端分别与收发器芯片UlOl的倍压电荷泵电容的正极端口(端口 I)和负极端(端口 3)相连;电容C5的一端与收发器芯片UlOl的供电电源端口(端口 16)相连后与电源模块的第二电源输出端口(端口 VCC2)相连,另一端与收发器芯片UlOl的电荷泵正电压端口(端口 2)相连;电容C6的两端分别与收发器芯片UlOl的反向电荷泵电容的正极端口(端口 4)和负极端口(端口 5)相连;电容C7一端与收发器芯片UlOl的电荷泵负电压端口(端口 6)相连,另一端与收发器芯片UlOl的接地端口(端口 15)相连后接地;排针座dj2的一边的两个端口分别与收发器芯片UlOl的发送端口(端口 11)和接收端口(端口 12)相连;所述收发器芯片UlOl的型号为MAX3232,但不限于此。
[0022]如图5所示,驱动模块包括电阻Rl、R2、R3、R203,光耦U1,摩斯管Q1,二极管D1,发光二极管D103,电磁阀插座valel ;其中,二极管Dl正极、发光二极管D103负极、电磁阀插座valel的一端相连后与摩斯管Ql的源极相连,摩斯管Ql的门极与电阻Rl的一端相连,摩斯管Ql的漏极与电阻R2的一端相连后接地;发光二极管D103正极与电阻R203的一端相连;电阻Rl的另一端和电阻R2的另一端相连后与光親Ul的发射极相连;电磁阀插座valel的另一端、电阻R203另一端、二极管Dl负极、光耦Ul的集电极相连后与12V高电平相连;光親Ul的发光二极管正极与电阻R3的一端相连,光親Ul的发光二极管的负极和控制芯片U201的I/O端口相连;电阻R3的另一端与电源模块的第二电源输出端口(端口VCC2)相连;第一电磁换向阀与两个驱动模块的电磁阀插座valel相连,第二电磁换向阀与两个驱动模块的电磁阀插座valel相连。
[0023]如图6所示,角度传感器输入模块包括插座J7-2,电阻Rl 17、R118 ;其中,电阻Rl 17的一端与电阻Rl 18的一端相连;电阻Rl 17的另一端与插座J7-2的模拟输入端口(端口 2)相连,R118的另一端接地;插座J7-2的电源端口(端口 I)接12V高电平,插座J7-2的接地端口(端口 3)接地;角度传感器与插座J7-2的模拟输入端口(端口 2)相连。
[0024]如图7所示,微处理器模块包括复位按钮S201,电阻R201、R202,电容C201、C202、C203,晶振Y201和控制芯片U201 ;其中,控制芯片U201的复位端口(端口 5)与电阻R202的一端相连,电阻R202的另一端、电阻R201的一端、电容C203 —端相连后与复位按钮S201的一端相连,电容C203另一端与复位按钮S201的另一端相连后接地;电阻R201的另一端与电源模块的第二电源输出端口(端口 VCC2)相连;电容C201的一端与晶振Y201的一端相连后与控制芯片U201的第一时钟输入端口(端口 26)相连,电容C202的一端与晶振Y201的另一端相连后与控制芯片U201的第二时钟输入端口(端口 27)相连,电容C201、C202的另一端相连后接地;控制芯片U201的接地端口均接地,控制芯片U201的电源端口均与电源模块的第二电源输出端口(端口 VCC2);控制芯片U201的两个I/O端口(端口 62和端口 61)分别与排针座dj2的另一边的两个端口相连;控制芯片U201的四个驱动I/O端口(端口 51、50、49、48)分别与四个驱动模块的I/O端口相连;角度传感器模块的电阻R117、R118的一端相连后作为角度传感器模块的模拟信号输出端口与控制芯片U201的模拟信号输入端口相连;所述控制芯片U201的型号为C8051F020,但不限于此。
【主权项】
1.一种两个油缸的自动水平控制装置,其特征在于,它包括机架(I)、左提升臂(2)、左提升油缸(3)、左提升拉杆(4)、左下拉杆(5)、右下拉杆(6)、右提升拉杆(7)、右提升臂(8 )、右提升油缸(9 )、上拉杆(10 )、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、角度传感器、自动水平控制器;其中,所述左提升臂(2)和右提升臂(8)的一端均与机架(I)铰接;左提升油缸(3)和右提升油缸(9)的一端均与机架(I)连接,另一端分别与左提升臂(2)和右提升臂(8)铰接;左提升拉杆(4)的一端与左提升臂(2)铰接,另一端与左下拉杆(5)铰接,右提升拉杆(7)的一端与右提升臂(8)铰接,另一端与右下拉杆(6)铰接;左下拉杆(5)的一端与机架(I)铰接,其铰接点是e,右下拉杆(6)的一端与机架(I)铰接,其铰接点是f ;左提升臂(2)和右提升臂(8)与机架(I)的铰接点a、b的连线与过e、f两点的连线平行;左提升臂(2)上的a点和c点之间的长度与右提升臂(8)上的b点和d点之间的长度相等;左下拉杆(5)上的e点和g点之间的长度与右下拉杆(6)上的f点和h点之间的长度相等;上拉杆(10)位于左提升臂(2)和右提升臂(8)的中间,上拉杆(10)的一端与机架(I)铰接,左下拉杆(5)、右下拉杆(6)和上拉杆(10)的另一端均挂接农具;角度传感器设置在农具上;第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、自动水平控制器均固定在机架(I)上; 所述自动水平控制器包括电源模块、输入输出模块、四个驱动模块、角度传感器模块、微处理器模块;其中,输入输出模块、四个驱动模块、角度传感器模块、微处理器模块的电源端口均由电源模块供电;输入输出模块、四个驱动模块和角度传感器模块均与微处理器模块相连;角度传感器与角度传感器模块相连;输入输出模块与上位机相连;两个驱动模块与第一电磁换向阀相连,两个驱动模块与第二电磁换向阀相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种两个油缸的自动水平控制装置,包括机架、左提升臂、左提升油缸、左提升拉杆、左下拉杆、右下拉杆、右提升拉杆、右提升臂、右提升油缸、上拉杆、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、角度传感器、自动水平控制器;本实用新型的两个提升臂分别由两个提升油缸推动转动,由于采用了两个提升油缸,拖拉机悬挂装置可以采用缸径较小的液压提升油缸,减少了制造成本,同时,两个提升油缸同时控制所悬挂农具的水平状态,农具的水平调整速度较快。
【IPC分类】G05D3/20
【公开号】CN204650291
【申请号】CN201520364764
【发明人】李革, 王益新, 谢建东, 李鉴方, 李世明, 叶永松, 王婵
【申请人】浙江理工大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月29日