一种林业机械用活动悬挂装置及其控制方法与流程
本发明涉及一种林业机械用活动悬挂装置及其控制方法，属于林业机械。
背景技术：
1、林业机械大多是在移动情况下进行露天作业，因受自然条件的影响而具有一定的区域性，这些区域的作业环境恶劣，特别是林业机械行驶的道路崎岖不平，当车架刚性连接在驱动系统上时，车架上安装的各部件会随车架左右摇摆，一方面严重影响驾驶室中操作人员的操作平稳性和乘坐舒适性，存在较大的安全隐患；另一方面安装在车架上的各部件会受到较大的冲击，无法处于最优的工作状态，降低了各部位的使用寿命。
2、现有林业机械的驾驶室、发动机、推土铲等部件均通过前车架与驱动系统直接连接，当林业机械行驶在不平坦的路面上或在高低不平的作业现场工作时，各部件会受到地面不平激励传递的冲击，会随前车架的摆动而左右摇摆，严重影响了操作人员的正常操作，损害了操作人员的身心健康，甚至会造成较大的安全事故，同时驾驶室和发动机的减振系统会出现频繁的大角度的倾斜，推土铲无法处于正常的工作状态，这些问题均会严重影响林业机械的正常操作和使用寿命。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种林业机械用活动悬挂装置及其控制方法，提高林业机械对各种路况的适应性及各部件的使用寿命。
2、为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
3、第一方面，本发明提供一种林业机械用活动悬挂装置，包括控制系统、下前框架、呈船形结构的上前框架、左偏摆油缸、右偏摆油缸，及与下前框架刚性连接的驱动系统；
4、所述上前框架的底部安装有活动端铰接座，下前框架上安装有与活动端铰接座穿销连接的固定端铰接座，上前框架能够围绕固定端铰接座相对于下前框架左右翻转；
5、上前框架和下前框架均设置有安装座，分别连接左偏摆油缸和右偏摆油缸的活塞端和缸筒端，所述左偏摆油缸设置与控制系统的控制器连接的第一位移传感器，右偏摆油缸设置与控制器连接的第二位移传感器，
6、所述控制系统还包括，与上前框架连接的动态倾角传感器，控制左偏摆油缸和右偏摆油缸运动的的第一电磁阀和第二电磁阀；所述动态倾角传感器、第一电磁阀，第二电磁阀均与控制器连接。
7、结合第一方面，进一步的，所述下前框架设置有与后车架装配的连接结构，能够根据林业机械不同的用途选配不同的后车架。
8、进一步的，所述活动端铰接座和固定端铰接座均至少设置两组，所述活动端铰接座与固定端铰接座通过轴组件连接。
9、第二方面，本发明提供一种林业机械用活动悬挂装置的控制方法，基于上述任一所述的林业机械用活动悬挂装置，该控制方法包括：
10、平坦路面上行驶时，动态倾角传感器将上前框架与基准水平面间的角度信号传输给控制器，控制器判断上前框架是否位于中位；
11、若上前框架位于中位，控制器控制对所有电磁阀断电，锁定上前框架的位置；
12、若上前框架没有位于中位，控制器根据上前框架1与基准水平面间的角度，将调整信号通过第一电磁阀或第二电磁阀控制左偏摆油缸和右偏摆油缸动作，至上前框架达到中间位置时，锁定上前框架位置；
13、非平坦路面上行驶时，动态倾角传感器将上前框架与基准水平面间的角度信号传输给控制器，控制器根据动态倾角传感器判断角度信号是否为正值；
14、根据角度信号是否为正值，控制器将计算的位移值与设定值进行比较；
15、根据比较结果，控制器将调整信号通过第一电磁阀或第二电磁阀，分别控制左偏摆油缸和右偏摆油缸压缩/伸长到设定值或计算的位移值，第一电磁阀或第二电磁阀断电。
16、结合第二方面，进一步的，根据角度信号是否为正值，控制器将计算的位移值与设定值进行比较；根据比较结果，控制器将调整信号通过第一电磁阀或第二电磁阀，分别控制左偏摆油缸和右偏摆油缸压缩/伸长到设定值或计算的位移值，具体包括：
17、若角度信号为正值，控制器将计算的位移值与设定值进行比较；若位移值不大于设定值，控制器将调整信号通过第一电磁阀控制左偏摆油缸伸长和右偏摆油缸压缩到计算的位移值；若位移值大于设定值，控制器将调整信号通过第一电磁阀控制左偏摆油缸伸长和右偏摆油缸压缩到设定值。
18、若角度信号为其他值，控制器将计算的位移值与设定值进行比较；若位移值不大于设定值，控制器将调整信号通过第二电磁阀控制左偏摆油缸压缩和右偏摆油缸伸长到计算的位移值；若位移值大于设定值，控制器将调整信号通过第二电磁阀控制左偏摆油缸压缩和右偏摆油缸伸长到设定值。
19、进一步的，所述左偏摆油缸和右偏摆油缸压缩/伸长到设定值，第一电磁阀或第二电磁阀断电。
20、进一步的，所述左偏摆油缸和右偏摆油缸压缩/伸长到计算的位移值，动态倾角传感器将上前框架与基准水平面间的角度信号传输给控制器，再次进行判断比较。
21、进一步的，所述控制方法还包括：
22、当林业机械需要进行保养维修时，控制器获取操作人员的指令，将动作信号通过第一电磁阀或第二电磁阀传输，控制左偏摆油缸和右偏摆油缸压缩/伸长；
23、动态倾角传感器实时采集上前框架与基准水平面间的角度，显示在显示屏上。操作人员根据需求的保养维修角度手动控制上前框架的翻转角度，方便对林业机械进行保养维修。
24、进一步的，根据上述任一所述的控制方法，当左偏摆油缸和右偏摆油缸压缩/伸长，第一位移传感器和第二位移传感器将信号传输给控制器。
25、进一步的，根据上述任一所述的控制方法，其特征在于，操作人员能够根据路面状态，自主选择控制方法。
26、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
27、1、本发明上前框架通过铰接座和两个偏摆油缸与下前框架连接在一起，两个偏摆油缸一伸一缩，上前框架绕铰接座实现左右偏摆，确保上前框架保持在横向水平位置；该上前框架结构简单，且通过调整油缸活动端较接点的高度可扩大偏摆角度的范围，提高了极限作业工况下的适应性。
28、2、本发明根据林业机械不同的作业工况进行选择，使林业机械在不同的作业工况下均能处于最优的工作状态，工况适应性强，满足当前林业机械化需求；
29、非平坦路面上行驶时，通过采集倾斜角度信号自动控制偏摆油缸伸缩，确保上前框架始终处于横向水平位置，提高操作人员的操作稳定性和各部件的使用寿命，保证林业机械的作业效率；
30、平坦路面上行驶时通过采集当前倾斜角度信号快速调整上前框架处于横向水平位置，并进行锁定，保证了林业机械高速行驶下的安全性，也缩短林业机械无效运行时间，提高整机工作效率；
31、保养维修时通过手动控制可以调整上前框架到所需要的任意角度，并进行锁定，扩大了操作人员的操作保养范围，保证了林业机械保养时的方便性和安全性。
32、3、本发明通过自动控制和手动控制的切换，实现不同工作模式的选择，根据倾斜角度自动控制偏摆油缸的伸缩，实现智能控制，提高操作人员的操作稳定性和各部件的使用寿命，保证林业机械的作业效率。
技术特征：
1.一种林业机械用活动悬挂装置，其特征在于，包括控制系统、下前框架、呈船形结构的上前框架、左偏摆油缸、右偏摆油缸，及与下前框架刚性连接的驱动系统；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述下前框架设置有与后车架装配的连接结构。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述活动端铰接座和固定端铰接座均至少设置两组，所述活动端铰接座与固定端铰接座通过轴组件连接。
4.一种林业机械用活动悬挂装置的控制方法，其特征在于，基于上述权利要求1-3任意所述的林业机械用活动悬挂装置，所述控制方法包括：
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，根据角度信号是否为正值，控制器将计算的位移值与设定值进行比较；根据比较结果，控制器将调整信号通过第一电磁阀或第二电磁阀，分别控制左偏摆油缸和右偏摆油缸压缩/伸长到设定值或计算的位移值，具体包括：
6.若角度信号为其他值，控制器将计算的位移值与设定值进行比较；若位移值不大于设定值，控制器将调整信号通过第二电磁阀控制左偏摆油缸压缩和右偏摆油缸伸长到计算的位移值；若位移值大于设定值，控制器将调整信号通过第二电磁阀控制左偏摆油缸压缩和右偏摆油缸伸长到设定值。
7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述左偏摆油缸和右偏摆油缸压缩/伸长到设定值，第一电磁阀或第二电磁阀断电。
8.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述左偏摆油缸和右偏摆油缸压缩/伸长到计算的位移值，动态倾角传感器将上前框架与基准水平面间的角度信号传输给控制器，再次进行判断比较。
9.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
10.根据权利要求4-8任一所述的控制方法，其特征在于，当左偏摆油缸和右偏摆油缸压缩/伸长，第一位移传感器和第二位移传感器将信号传输给控制器。
11.根据权利要求4-8任一所述的控制方法，其特征在于，操作人员能够根据路面状态，自主选择控制方法。
技术总结
本发明公开了一种林业机械用活动悬挂装置及其控制方法，该装置包括控制系统、下前框架、呈船形结构的上前框架、左偏摆油缸、右偏摆油缸，及与下前框架刚性连接的驱动系统。上前框架的底部安装有活动端铰接座，下前框架上安装有与活动端铰接座穿销连接的固定端铰接座，上前框架能够围绕固定端铰接座相对于下前框架左右翻转；上前框架和下前框架均设置有安装座，分别连接左右偏摆油缸的活塞端和缸筒端，左右偏摆油缸上均设置与控制系统中控制器连接的第一位移传感器和第二位移传感器。控制系统还包括：与上前框架连接的动态倾角传感器，及控制左右偏摆油缸运动的电磁阀。通过控制方法提高林业机械对各种路况的适应性。
技术研发人员：徐刚,朱海宁,殷铈钞,王宇,王保森,张贺
受保护的技术使用者：徐州徐工挖掘机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23