[发明专利]喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统及其控制方法

权利要求书

1.喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，安装于喷杆内臂与喷杆外臂之间，所述喷杆外臂与所述喷杆内臂转动连接；其特征在于：

所述喷杆内臂末端滑动安装有传动齿条，所述传动齿条与所述喷杆内臂之间设置有滑动导向机构以及驱动所述传动齿条前后运动的液压驱动机构；

所述喷杆外臂始端固定安装有与所述传动齿条相啮合的传动齿轮，所述传动齿轮的轴线与所述喷杆外臂的转动中心线重合，所述传动齿轮转动时带动所述喷杆外臂以传动齿轮的转动中心为中心做同幅同向转动；

所述喷杆外臂末端固定安装有非接触式距离传感器，所述非接触式距离传感器的信号输出端连接有ECU控制器，所述ECU控制器通过液压控制系统控制连接所述液压驱动机构。

2.如权利要求1所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述滑动导向机构包括固定于喷杆内臂末端上方的齿条导向槽，所述传动齿条滑动设置于所述齿条导向槽内。

3.如权利要求2所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述液压驱动机构包括安装于所述喷杆内臂上的驱动油缸，所述驱动油缸的活塞杆端连接所述传动齿条。

4.如权利要求3所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述传动齿条与所述活塞杆之间设置有弹性缓冲装置。

5.如权利要求4所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述弹性缓冲装置包括所述传动齿条始端固定安装的缓冲座，所述缓冲座上设置有过孔，所述驱动油缸的活塞杆末端从所述过孔穿过所述缓冲座，所述活塞杆上位于所述缓冲座的两侧分别套装有弹性缓冲件，所述活塞杆上设有调节弹性缓冲件预紧力的调节机构。

6.如权利要求5所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述弹性缓冲件为若干沿活塞杆的轴向组合排列的蝶形弹簧。

7.如权利要求5所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述调节机构包括所述活塞杆末端设置的螺纹，所述活塞杆上位于所述弹性缓冲件的外延方向装配有调节螺母。

8.如权利要求3所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述液压控制系统包括提供液压油的液压油箱、输出液压油的液压泵、接通或切断液压泵出口到液压油箱的油路的电磁换向阀、接通后为液压泵输出的进/出驱动油缸的压力油换向或切断液压泵出口到驱动油缸的油路以及驱动油缸回液压油箱的油路的比例换向阀、以回油节流的方式分别连接于驱动油缸的进/出油口的单向节流阀、当液压系统的工作压力值达到设定值时开启卸油的安全阀；所述电磁换向阀和比例换向阀的电气控制端与ECU控制器相连接。

9.如权利要求1所述的喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制系统，其特征在于：所述非接触式距离传感器为超声波传感器。

10.喷杆喷雾机用喷杆仿形智能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、预先设定非接触式距离传感器到地面的距离值，并将该设定距离值发送至ECU控制器；

步骤二、喷杆喷雾机田间作业前行时，非接触式距离传感器实时测量其与地面的距离数据，并将测得的距离数据发送至ECU控制器；

步骤三、ECU控制器对发送来的非接触式距离传感器所测量的距离数据进行分析，得出当前的非接触式距离传感器与地面的实际距离值；

步骤四、ECU控制器将当前测得的实际距离值与预先设定的设定距离值进行比较，如果当前测得的实际距离值比预先设定的设定距离值大，则进入步骤五；如果当前测得的实际距离值比预先设定的设定距离值小，则进入步骤六；如果当前测得的实际距离值与预先设定的设定距离值相等，则进入步骤七；

步骤五、ECU控制器向电磁换向阀发出控制信号，使电磁换向阀切断液压泵出口到液压油箱的油路；ECU控制器同时向比例换向阀发出控制信号，使比例换向阀左侧的电磁铁得电，使得从液压泵输出的压力油依次经过比例换向阀、左侧单向节流阀的单向阀后进入驱动油缸的无杆腔，推动油缸的活塞运动；驱动油缸的有杆腔的液压油依次经过右侧单向节流阀的节流阀、比例换向阀后进入液压油箱；驱动油缸的无杆腔的压力油使活塞杆向前推动传动齿条，传动齿条驱使传动齿轮以齿轮轴线为中心做一定幅度的顺时针方向转动，进而传动齿轮带动喷杆外臂做相应幅度和方向的转动，使非接触式距离传感器到地面的距离减小，然后返回步骤二；

步骤六、ECU控制器向电磁换向阀发出控制信号，使电磁换向阀切断液压泵出口到液压油箱的油路；ECU控制器同时向比例换向阀发出控制信号，使比例换向阀右侧的电磁铁得电，使得从液压泵输出的压力油依次经过比例换向阀、右侧单向节流阀的单向阀后进入驱动油缸的有杆腔，推动油缸的活塞运动；驱动油缸的无杆腔的液压油依次经过左侧单向节流阀的节流阀、比例换向阀后进入液压油箱；驱动油缸的有杆腔的压力油使活塞杆向后拉动传动齿条，传动齿条驱使传动齿轮以齿轮轴线为中心做一定幅度的逆时针方向转动，进而传动齿轮带动喷杆外臂做相应幅度和方向的转动，使非接触式距离传感器到地面的距离增大，然后返回步骤二；

步骤七、ECU控制器向比例换向阀发出控制信号，使比例换向阀切断液压泵出口到驱动油缸的油路以及驱动油缸回液压油箱的油路，使驱动油缸的活塞杆保持在某一特定位置，结束非接触式距离传感器到地面距离的调整。