一种甘蔗收割机输送通道防堵电液控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种甘蔗收割机输送通道防堵电液控制系统，该系统包括电子控制单元和三位四通电磁节流换向阀，三位四通电磁节流换向阀的两个液压端口分别与液压马达的两个液压端口相接，三位四通电磁节流换向阀的另两个液压端口分别与液压源和油箱相接，输送轴上安装有磁钢和扭矩传感器，转速传感器安装在磁钢附近；转速传感器、扭矩传感器的信号输出端与电子控制单元的输入端相连接，电子控制单元的输出端与三位四通电磁节流换向阀的电磁阀相连接；转速传感器、扭矩传感器、电子控制单元和三位四通电磁节流换向阀的电磁阀均与开关电源相接，以获得工作电源。本发明专利技术系统能根据输送轴的扭矩和转速自动控制输送通道运行方向，清除输送通道堵塞物。

An anti blocking electric hydraulic control system for conveying channel of sugarcane harvester

The invention discloses an anti-blocking electro-hydraulic control system for the conveying channel of a sugarcane harvester, which comprises an electronic control unit and a three-position four-way electromagnetic throttle reversing valve, two hydraulic ports of the three-position four-way electromagnetic throttle reversing valve are connected with two hydraulic ports of the hydraulic motor respectively, and two other two hydraulic ports of the three-position four-way electromagnetic throttle reversing valve. The two hydraulic ports are connected with the hydraulic power source and the fuel tank respectively, and the magnetic and torque sensors are installed on the conveyor shaft, and the rotational speed sensors are installed near the magnetic steel; the signal output of the rotational speed sensor and the torque sensor is connected with the input of the electronic control unit, and the output of the electronic control unit is connected with the three-way four-way electromagnetic throttling commutation. The solenoid valve of the valve is connected with the switching power supply, and the solenoid valve of the speed sensor, torque sensor, electronic control unit and three-position four-way solenoid throttle reversing valve are connected with the switching power supply to obtain the working power supply. The system can automatically control the running direction of the conveying channel according to the torque and rotational speed of the conveying shaft and remove the blockage of the conveying channel.

【技术实现步骤摘要】
一种甘蔗收割机输送通道防堵电液控制系统
本专利技术涉及自动控制领域，特别涉及一种用于解决甘蔗收割机输送通道堵塞的电液控制系统。
技术介绍
甘蔗是我国主要的糖料作物，中国的甘蔗产量居世界第三，是世界上主要的糖料生产国和消费国之一。甘蔗产业的发展直接影响着几千万蔗农的收入与生活。因此，目前甘蔗收割机有很大的市场应用需求。但是甘蔗收割机在收获甘蔗过程中仍然存在输送通道堵塞的问题。其主要原因是由于我国甘蔗主产区的丘陵地形，甘蔗在坡地容易侧倾。倒伏、弯曲的甘蔗容易折断并堵塞物流通道。其中输送通道甘蔗堵塞的问题，是首先需要解决的问题。现也有一些甘蔗收获机具有自动控制输送通道反向输送的功能，以达到自动清除堵塞的目的，例如中国专利申请号201710176102.2的中国专利公开了甘蔗收获机械及其清堵控制方法、控制器和控制系统，但其缺少反向输送时对输送速度的控制，其仅通过压力信号作为判断输送通道是否堵塞的依据，容易发生误判的情况。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种甘蔗收割机输送通道防堵电液控制系统，该系统通过扭矩信号、转速信号作为判断输送通道是否堵塞的依据，利用三位四通电磁节流换向阀实现反向输送时降速输送，有效防止输送通道堵塞，具有判断准确、输送效果好的优点。本专利技术以如下技术方案解决上述技术问题：本专利技术一种甘蔗收割机输送通道防堵电液控制系统，它包括由双向定量液压马达驱动并实现正反转的输送上辊和输送下辊，输送上辊和输送下辊分别安装在输送上辊轴和输送下辊轴上，该系统还包括电子控制单元、三位四通电磁节流换向阀、扭矩传感器和转速传感器，三位四通电磁节流换向阀的两个液压端口A、B分别与双向定量液压马达的两个液压端口C、D相接，三位四通电磁节流换向阀的另两个液压液压端口P、T分别与液压源和油箱相接，三位四通电磁节流换向阀设有两个用于切换液压通道PA或PB的电磁阀；输送上辊轴或输送下辊轴上安装磁钢和扭矩传感器，转速传感器安装在磁钢附近，用于接收磁钢的转速；转速传感器、扭矩传感器的信号输出端与电子控制单元的输入端相连接，电子控制单元的输出端与三位四通电磁节流换向阀的电磁阀相连接；转速传感器、扭矩传感器、电子控制单元和三位四通电磁节流换向阀的电磁阀均与开关电源相接，以获得工作电源。本专利技术所述电子控制单元采用PLC控制器；所述扭矩传感器采用动态扭矩传感器；所述转速传感器采用霍尔转速传感器；所述开关电源采用24V开关电源。本专利技术所述扭矩传感器的扭矩值T1，所述转速传感器的速度值N1，所述电子控制单元的扭矩阈值T0、转速阈值N0，当输送通道正常工作时：T1＜T0且N1＞N0，此时电子控制单元控制三位四通电磁节流换向阀使双向定量液压马达实现正转工作状态；当输送通道发生堵塞时：T1≥T0且N1≤N0，此时电子控制单元自动控制三位四通电磁节流换向阀对双向定量液压马达进行换向，实现反转工作状态，从而实现甘蔗收割机输送通道堵塞时输送通道运行方向的自动控制。本专利技术所述输送上辊轴和输送下辊轴分别通过轴承安装在支架上，输送上辊轴和输送下辊轴上分别安装有相啮合的齿轮；所述扭矩传感器的两端分别经刚性联轴器与双向定量液压马达的输出轴及输送上辊轴或输送下辊轴相连接。本专利技术所述转速传感器安装在机架上，转速传感器与磁钢的安装距离为1mm。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1.本专利技术能根据输送上辊轴和输送下辊轴在输送通道发生堵塞时，其扭矩值的升高和转速值的下降，通过扭矩传感器和转速传感器联合判断输送通道的工作情况，再通过电子控制单元控制三位四通电磁节流换向阀对输送马达进行换向，使输送通道反向运输以达到清堵的目的。当清堵后，随着输送上辊轴和输送下辊轴的扭矩值下降和转速升高，电子控制单元控制输送马达进行换向使输送通道正向运输，以达到甘蔗收割机输送通道堵塞时输送通道运行方向的自动控制。2.本专利技术采用三位四通电磁节流换向阀，可以实现双向定量液压马达反向降速转动，以达到甘蔗收割机输送通道堵塞时输送通道反向降速输送，用于确保输送通道反向输送时速度降低，使输送通道不会因为速度太快将通道内甘蔗全部排出输送通道，有效防止输送通道堵塞。附图说明图1是本专利技术甘蔗收割机输送通道防堵电液控制系统的工作原理示意图；图2是本专利技术在输送通道正向输送时的结构示意图；图3是本专利技术在输送通道反向输送时的结构示意图；图4是本专利技术甘蔗收割机输送通道防堵电液控制系统的电控原理示意图。图中：1-电子控制单元，2-液压源，3-油箱，4-三位四通电磁节流换向阀，401-第一电磁铁，402-第二电磁铁，5-双向定量液压马达，6-输出轴，7-扭矩传感器，8-转速传感器，801-磁钢，9-输送上辊，10-上齿轮，11-输送上辊轴，12-下齿轮，13-输送下辊轴，14-输送下辊，15-机架，16-轴承，17-24V开关电源。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术的技术方案作进一步描述。对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图2和图3所示，本专利技术甘蔗收割机输送通道防堵电液控制系统，它包括由双向定量液压马达5、输送上辊9和输送下辊14，输送上辊9和输送下辊14分别安装在输送上辊轴11和输送下辊轴13上，输送上辊9和输送下辊14配合构成输送通道，输送上辊轴11由双向定量液压马达5驱动，输送上辊轴11和输送下辊轴13分别通过轴承16安装在支架15上，输送上辊轴11通过键连接上齿轮10，输送上辊轴13通过键连接下齿轮12，上齿轮10与下齿轮12相啮合，上齿轮10和下齿轮12齿数相同，使得上齿轮10和下齿轮12可以实现线速度相同，旋转方向相反的运动方式；扭矩传感器7的两端分别经刚性联轴器与双向定量液压马达5的输出轴6和输送上辊轴11(也可改为输送下辊轴13)相连接，输送上辊轴11上安装有磁钢801，磁钢801附近设有安装在机架15上的转速传感器8，转速传感器8用于接收磁钢的转速，转速传感器8与磁钢801的安装距离为1mm；工作时，通过双向定量液压马达5驱动输送上辊轴11带动输送上辊9和输送下辊14实现正反转运动，从而完成对甘蔗的输送操作。如图1和图4所示，本专利技术甘蔗收割机输送通道防堵电液控制系统还包括电子控制单元1、三位四通电磁节流换向阀4，三位四通电磁节流换向阀4为现有技术，其两个液压端口A、B分别与双向定量液压马达5的两个液压端口C、D相接，三位四通电磁节流换向阀4的另两个液压液压端口P、T分别与液压源2和油箱3相接，三位四通电磁节流换向阀4设有用于切换液压通道PA或PB的第一电磁阀401和第二电磁阀402。扭矩传感器7和转速传感器8的信号输出端分别与电子控制单元1的两个输入端口E、F相接，电子控制单元1的两个输出端口G、H分别与三位四通电磁节流换向阀4的第一电磁阀401和第二电磁阀402相接；转速传感器8、扭矩传感器7、电子控制单元1和三位四通电磁节流换向阀4的第一电磁阀401及第二电磁阀402均与开关电源17相接，以获得工作电源。本专利技术所述液压源2为整个液压系统提供动力以驱动双向定量液压马达5转动，从而带动输送上辊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甘蔗收割机输送通道防堵电液控制系统，包括由双向定量液压马达驱动并实现正反转的输送上辊和输送下辊，输送上辊和输送下辊分别安装在输送上辊轴和输送下辊轴上，其特征在于，该系统还包括电子控制单元、三位四通电磁节流换向阀、扭矩传感器和转速传感器，三位四通电磁节流换向阀的两个液压端口A、B分别与双向定量液压马达的两个液压端口C、D相接，三位四通电磁节流换向阀的另两个液压液压端口P、T分别与液压源和油箱相接，三位四通电磁节流换向阀设有两个用于切换液压通道PA或PB的电磁阀；输送上辊轴或输送下辊轴上安装磁钢和扭矩传感器，转速传感器安装在磁钢附近，用于接收磁钢的转速；转速传感器、扭矩传感器的信号输出端与电子控制单元的输入端相连接，电子控制单元的输出端与三位四通电磁节流换向阀的电磁阀相连接；转速传感器、扭矩传感器、电子控制单元和三位四通电磁节流换向阀的电磁阀均与开关电源相接，以获得工作电源。

【技术特征摘要】
1.一种甘蔗收割机输送通道防堵电液控制系统，包括由双向定量液压马达驱动并实现正反转的输送上辊和输送下辊，输送上辊和输送下辊分别安装在输送上辊轴和输送下辊轴上，其特征在于，该系统还包括电子控制单元、三位四通电磁节流换向阀、扭矩传感器和转速传感器，三位四通电磁节流换向阀的两个液压端口A、B分别与双向定量液压马达的两个液压端口C、D相接，三位四通电磁节流换向阀的另两个液压液压端口P、T分别与液压源和油箱相接，三位四通电磁节流换向阀设有两个用于切换液压通道PA或PB的电磁阀；输送上辊轴或输送下辊轴上安装磁钢和扭矩传感器，转速传感器安装在磁钢附近，用于接收磁钢的转速；转速传感器、扭矩传感器的信号输出端与电子控制单元的输入端相连接，电子控制单元的输出端与三位四通电磁节流换向阀的电磁阀相连接；转速传感器、扭矩传感器、电子控制单元和三位四通电磁节流换向阀的电磁阀均与开关电源相接，以获得工作电源。2.根据权利要求1所述一种甘蔗收割机输送通道防堵电液控制系统，其特征在于，所述电子控制单元采用PLC控制器；所述扭矩传感器采用动态扭矩传感器；所述转速传感器采用霍尔转...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈远玲，孙英杰，梁浩昌，李文全，卢煜海，龙禹平，覃东东，李玉凤，杨炳三，蒲世新，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45