一种收获机车身平衡自适应调节系统及调节方法与流程

本发明涉及收获机车身与车轮之间的承载支撑系统，具体的说是一种收获机车身平衡自适应调节系统及调节方法。

背景技术：

1、收获机是农业生产的重要机械设备，对农业生产效率的提高和节省劳动力有重要意义，在平原地区已经大量推广应用。但是我们有很多耕地处于丘陵或山地，这种地块小且不规则，地面坡度不断变化。通常的收获机在这种地面作业时，车身倾斜摇晃，导致重心不稳，会增加收获机倾覆的风险。

2、为应对这种地面状况，目前有几种解决方案。一种是在车桥与车身之间设置调节机构，遇到坡地时，通过调节机构控制车身相对于车桥倾斜偏转，在车桥因坡地而倾斜的情况下，保持车身处于水平状态。这种结构能够一定程度的缓解车身重心偏移的情况，但是由于车轮在坡地上时倾斜的，不能起到稳定的支撑作用，仍然有侧翻的风险，且对车轮轴有较大的损害。另一种方式是在车轮与车桥之间设置液压油缸作为支撑连接，在遇到坡地时，通过液压油缸控制车轮直线上升或下降，从而将车身调整至平衡状态。这种结构能够保持车轮轴处于水平状态，有利于车轮在地面上支撑。但是，由于液压油缸对侧向受力承载能力较弱，在理想的坡地上表现较好，但是对于地面状况复杂的丘陵山地，损坏的风险很大。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服收获机在丘陵或山地行驶时重心不稳容易倾覆的缺陷，提供一种收获机车身平衡自适应调节系统及调节方法。

2、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种收获机车身平衡自适应调节系统，包括驱动桥体、悬挂机构、调节驱动机构、车身倾斜检测机构、调节幅度检测机构和车载控制器。

3、所述的驱动桥体用于承载收获机车身，在驱动桥体的两侧各设有一组悬挂机构，每组悬挂机构均连接一个车轮。

4、所述的悬挂机构包括呈上下布置的上悬挂和下悬挂，上悬挂和下悬挂的一端均与驱动桥体转动连接，另一端均与用于安装车轮的车轮安装座转动连接；所述上悬挂和下悬挂两端转动连接点之间的连线相互平行，所述驱动桥体和车轮安装座上分别用于连接上悬挂和下悬挂的转动连接点之间的连线相互平行，使上悬挂、下悬挂、驱动桥体和车轮安装座形成平行四连杆机构。

5、所述的调节驱动机构连接在驱动桥体与悬挂机构之间，用于驱动悬挂机构相对于驱动桥体转动。

6、所述的车身倾斜检测机构设置在收获机车身上，用于检测收获机车身的倾斜状态；车身倾斜检测机构的输出连接至车载控制器，由车载控制器控制调节驱动机构通过悬挂机构带动车轮安装座上下平行移动，以调平车身。

7、所述的调节驱动机构包括第一驱动油缸、第二驱动油缸以及为油缸提供动力的液压系统；第一驱动油缸和第二驱动油缸转动设置在驱动桥体上，并分别与驱动桥体两侧的悬挂机构连接。

8、所述的第一驱动油缸和第二驱动油缸与上悬挂或下悬挂转动连接。

9、所述的下悬挂上固定设有摆臂，第一驱动油缸和第二驱动油缸分别与驱动桥体两侧下悬挂上的摆臂转动连接，以驱动下悬挂相对于驱动桥体转动。

10、所述的车身倾斜检测机构为检测车身倾斜幅度的倾角传感器。

11、进一步的，还设有调节幅度检测机构，调节幅度检测机构连接在驱动桥体与悬挂机构之间，用于检测悬挂机构的转动幅度；调节幅度检测机构的输出连接至车载控制器，以反馈悬挂机构的调节状态。

12、所述的调节幅度检测机构采用两组位置传感器，分别对应连接两侧的悬挂机构，用于检测悬挂机构相对于驱动桥体的移动量。

13、所述的车轮安装座上设有轮边驱动机构，并通过轮边驱动机构连接车轮。

14、一种收获机车身平衡自适应调节系统，通过车身倾斜检测机构实时检测车身的倾斜状态，并将检测结果传输至车载控制器；车载控制器根据倾斜状态分别控制驱动桥体两侧的调节驱动机构动作，以驱动悬挂机构相对于驱动桥体转动，使悬挂机构连接的车轮安装座上下平行移动，将车身调节至水平状态。

15、所述的车载控制器根据车身横向倾斜角度确定悬挂机构需要调节的幅度，控制车身较低一侧的悬挂机构带动车轮平行下移，同时控制车身较高一侧的悬挂机构带动车轮平行上移，将车身调节至水平状态。

16、本发明的有益效果是：利用驱动桥体及其两侧的悬挂机构组成平行四连杆机构连接车轮，能够根据地面坡度通过调整平行四连杆机构实现车轮上下平行移动，在调整车身平衡的同时，又能够保持车轮的轮轴始终处于水平状态，使车轮在地面有更稳定的支撑状态。另一方面，平行四连杆机构的支撑结构能够使车轮承受更大的侧向力，具有更高的支撑强度，能够适应复杂的地面行驶环境。

技术特征：

1.一种收获机车身平衡自适应调节系统，其特征在于：包括驱动桥体（1）、悬挂机构（2）、调节驱动机构（3）、车身倾斜检测机构（4）、调节幅度检测机构（5）和车载控制器（6）；

2.如权利要求1所述的一种收获机车身平衡自适应调节系统，其特征在于：所述的调节驱动机构（3）包括第一驱动油缸（301）、第二驱动油缸（302）以及为油缸提供动力的液压系统；第一驱动油缸和第二驱动油缸转动设置在驱动桥体（1）上，并分别与驱动桥体两侧的悬挂机构（2）连接。

3.如权利要求2所述的一种收获机车身平衡自适应调节系统，其特征在于：所述的第一驱动油缸（301）和第二驱动油缸（302）与上悬挂（201）或下悬挂（202）转动连接。

4.如权利要求3所述的一种收获机车身平衡自适应调节系统，其特征在于：所述的下悬挂（202）上固定设有摆臂（203），第一驱动油缸和第二驱动油缸分别与驱动桥体两侧下悬挂上的摆臂转动连接，以驱动下悬挂相对于驱动桥体转动。

5.如权利要求1所述的一种收获机车身平衡自适应调节系统，其特征在于：所述的车身倾斜检测机构为检测车身倾斜幅度的倾角传感器。

6.如权利要求1所述的一种收获机车身平衡自适应调节系统，其特征在于：还设有调节幅度检测机构（5），调节幅度检测机构连接在驱动桥体（1）与悬挂机构（2）之间，用于检测悬挂机构的转动幅度；调节幅度检测机构的输出连接至车载控制器，以反馈悬挂机构的调节状态。

7.如权利要求6所述的一种收获机车身平衡自适应调节系统，其特征在于：所述的调节幅度检测机构（5）采用两组位置传感器，分别对应连接两侧的悬挂机构（2），用于检测悬挂机构相对于驱动桥体的移动量。

8.如权利要求1所述的一种收获机车身平衡自适应调节系统，其特征在于：所述的车轮安装座（8）上设有轮边驱动机构（9），并通过轮边驱动机构连接车轮。

9.一种收获机车身平衡自适应调节方法，采用权利要求1—8任一项所述的收获机车身平衡自适应调节系统，其特征在于：通过车身倾斜检测机构实时检测车身的倾斜状态，并将检测结果传输至车载控制器；车载控制器根据倾斜状态分别控制驱动桥体两侧的调节驱动机构动作，以驱动悬挂机构相对于驱动桥体转动，使悬挂机构连接的车轮安装座上下平行移动，将车身调节至水平状态。

10.如权利要求9所述的一种收获机车身平衡自适应调节方法，其特征在于：所述的车载控制器根据车身横向倾斜角度确定悬挂机构需要调节的幅度，控制车身较低一侧的悬挂机构带动车轮平行下移，同时控制车身较高一侧的悬挂机构带动车轮平行上移，将车身调节至水平状态。

技术总结一种收获机车身平衡自适应调节系统及调节方法，调节系统包括驱动桥体、悬挂机构、调节驱动机构、车身倾斜检测机构、调节幅度检测机构和车载控制器。悬挂机构包括呈上下布置的上悬挂和下悬挂，上悬挂和下悬挂的一端均与驱动桥体转动连接，另一端均与用于安装车轮的车轮安装座转动连接，上悬挂、下悬挂、驱动桥体和车轮安装座形成平行四连杆机构，车载控制器根据倾斜状态分别控制驱动桥体两侧的调节驱动机构动作，以驱动悬挂机构相对于驱动桥体转动，使悬挂机构连接的车轮安装座上下平行移动，将车身调节至水平状态，同时又能够保持车轮的轮轴始终处于水平状态，使车轮在地面有更稳定的支撑状态，且具有更高的支撑强度，能适应复杂的地面行驶环境。技术研发人员：王晓军,王鑫,张静伟,李光银,刘芳建,蒋姣丽,闫鹏,周永涛受保护的技术使用者：洛阳辰汉农业装备科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4