高速插秧机秧箱升降机构液压缸位置控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种高速插秧机秧箱升降机构液压缸位置控制系统，包括液压传动系统和闭环反馈系统；所述液压传动系统包括液压泵(3)、三位四通伺服换向阀(2)、液压缸(1)、安全阀(6)；液压泵(3)、三位四通伺服换向阀(2)、液压缸(1)依次连接；所述的闭环反馈系统包括反馈测量元件(7)、比较元件(9)和放大转换元件(10)，所述反馈测量元件(7)为位置传感器，能够测量液压缸(1)的位置信号，所述比较元件(9)将反馈信号与输入信号进行比较，得出两者的相对误差，所述放大转换元件(10)为信号增益元件，经过其增益的信号控制三位四通伺服换向阀(2)动作，调整液压缸(1)的位置。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高速插秧机秧箱升降机构液压缸位置控制系统，属于插秧机秧箱升降控制

技术介绍
随着我国农业机械化水平的不断提高，机械插秧已经逐渐取代了人工插秧，2014年我国水稻机种的比例已经达到40％。与人工插秧相比，机械插秧具有作业效率高、插秧精准、插秧质量好、株距行距均匀、栽插后成活率高、有效穗多等一系列的优点。同时，液压技术容易与电子、电子控制技术相结合，组成机电液一体化的复合系统，实现自动工作控制，大量的电控比例阀和伺服阀与电子计算机技术可以构成稳、准、快的闭环或开环控制系统，从而实现远程操控。高速插秧机秧箱升降系统是现有插秧机的主要工作装置之一，其主要作用是：1)在路面行走时，将秧箱抬起，避免地面剐蹭而使秧箱损坏；2)在水田插秧时，将秧箱降低并锁定在合适的高度，保证秧苗的插植质量。其主要要求是：一、通过液压缸的作用快速地升降秧箱，提高工作效率；二、将秧箱准确地锁定在某一高度，不会因为重力和其它外力的作用而使得位置发生改变。然而，现有高速插秧机的升降系统需要手动操作，导致控制的精度较低，自动化程度较低，是插秧机进一步实现自动化、精准化、智能化控制的一大障碍。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是：现有高速插秧机的升降系统需要手动操作，导致控制的精度较低，自动化程度较低，是插秧机进一步实现自动化、精准化、智能化控制的一大障碍。本技术采取以下技术方案：一种高速插秧机秧箱升降机构液压缸位置控制系统，包括液压传动系统和闭环反馈系统；所述液压传动系统包括液压泵3、三位四通伺服换向阀2、液压缸1、安全阀6；液压泵3、三位四通伺服换向阀2、液压缸1依次连接；所述的闭环反馈系统包括反馈测量元件7、比较元件9和放大转换元件10，所述的反馈测量元件7为位置传感器，能够测量液压缸1的位置信号，所述比较元件9将反馈信号与输入信号进行比较，得出两者的相对误差，所述放大转换元件10为信号增益元件，经过其增益的信号控制三位四通伺服换向阀2动作，调整液压缸1的位置。进一步的，所述液压传动系统还包括过滤器4，所述过滤器4设置在油箱5之前，并与液压泵3连接，避免油液中的杂质损坏液压元件。进一步的，所述液压泵3为定量泵。进一步的，所述的三位四通伺服换向阀2为M型中位机能，秧箱升降机构的锁紧和液压回路的短时间卸荷均由其中位机能来实现。进一步的，所述液压传动系统还包括安全阀6，所述安全阀6设置在液压泵3与三位四通伺服换向阀2之间，所述安全阀2用于控制系统的安全压力。进一步的，所述的液压油箱5为开式油箱，油管为软管。本技术的有益效果在于：1)高速插秧机升降系统实现自动化升降，方便程度提高。2)通过闭环反馈系统的设置，精确测量液压缸的位置信号，比较元件可以将反馈信号与输入信号进行比较，得出两者的相对误差，放大转换元件为信号增益，经过其增益的信号控制伺服阀动作，精准调整液压缸位置。3)插秧机进一步实现了自动化、精准化、智能化控制的功能。附图说明图1为本技术高速插秧机秧箱升降机构液压缸位置控制系统的原理图。图1中，1-液压缸2-三位四通伺服换向阀3-液压泵4-过滤器5-油箱6-安全阀7-反馈测量元件8-控制信号发射器9-比较元件10-放大转换元件。图2为液压伺服控制系统的结构框图。图3为闭环反馈控制系统的结构框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进一步说明。参见图1-图3：图1为液压控制系统原理图。齿轮泵为液压系统动力元件，齿轮泵的动力由发动机提供，其出油口连接三位四通伺服换向阀，三位四通伺服换向阀为液压系统流量方向控制元件，当换向阀处于左位时，液压缸无杆腔进油，压力将推动秧箱上升，当换向阀处于右位时，液压缸有杆腔进油，压力将推动秧箱下降，当换向阀处于中位时，液压缸将依靠换向阀的M型中位机能将秧箱锁定在某一高度，同时液压系统实现短时间卸荷，用来减
小功率损耗、降低系统发热，安全阀设置系统的最高工作压力，以避免液压元器件因超载而被损坏，液压缸的有杆腔末段安装有位置传感器，其主要用于监测液压缸的位移并反馈给伺服阀的控制机构以形成反馈回路，位置传感器将检测到的信号传递给比较元件，比较元件同时接收原始控制信号和真实位移信号，两信号比较的结果传递给放大元件，放大元件进一步控制伺服换向阀，由此形成液压缸位置闭环反馈系统，实现对液压缸位置的精确控制。图2为液压伺服控制系统，输入元件的信号和执行元件液压缸的信号传递给比较元件，经比较后的信号传递给放大转换元件，进而实现对控制对象的闭环反馈控制。图3为闭环反馈控制系统，液压油依次经过液压泵、伺服阀和液压油缸，位置传感器检测液压油缸的位置信号，并将该信号反馈给控制部分，实现闭环反馈控制。本技术高速插秧机升降系统实现自动化升降，方便程度提高；通过闭环反馈系统的设置，精确测量液压缸的位置信号，比较元件可以将反馈信号与输入信号进行比较，得出两者的相对误差，放大转换元件为信号增益，经过其增益的信号控制伺服阀动作，精准调整液压缸位置；插秧机进一步实现了自动化、精准化、智能化控制的功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速插秧机秧箱升降机构液压缸位置控制系统，其特征在于：包括液压传动系统和闭环反馈系统；所述液压传动系统包括液压泵(3)、三位四通伺服换向阀(2)、液压缸(1)、安全阀(6)；液压泵(3)、三位四通伺服换向阀(2)、液压缸(1)依次连接；所述的闭环反馈系统包括反馈测量元件(7)、比较元件(9)和放大转换元件(10)，所述的反馈测量元件(7)为位置传感器，能够测量液压缸(1)的位置信号，所述比较元件(9)将反馈信号与输入信号进行比较，得出两者的相对误差，所述放大转换元件(10)为信号增益元件，经过其增益的信号控制三位四通伺服换向阀(2)动作，调整液压缸(1)的位置。

【技术特征摘要】
1.一种高速插秧机秧箱升降机构液压缸位置控制系统，其特征在于：包括液压传动系统和闭环反馈系统；所述液压传动系统包括液压泵(3)、三位四通伺服换向阀(2)、液压缸(1)、安全阀(6)；液压泵(3)、三位四通伺服换向阀(2)、液压缸(1)依次连接；所述的闭环反馈系统包括反馈测量元件(7)、比较元件(9)和放大转换元件(10)，所述的反馈测量元件(7)为位置传感器，能够测量液压缸(1)的位置信号，所述比较元件(9)将反馈信号与输入信号进行比较，得出两者的相对误差，所述放大转换元件(10)为信号增益元件，经过其增益的信号控制三位四通伺服换向阀(2)动作，调整液压缸(1)的位置。2.如权利要求1所述的高速插秧机秧箱升降机构液压缸位置控制系统，其特征在于：所述液压传动系统还包括过滤器(4)，所述过滤器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：扈凯，张文毅，余山山，祁兵，纪要，
申请(专利权)人：农业部南京农业机械化研究所，
类型：新型
国别省市：江苏;32