一种拖拉机的悬浮式前驱动桥、控制方法以及拖拉机与流程

1.本发明涉及拖拉机前驱动桥技术领域，尤其涉及一种拖拉机的悬浮式前驱动桥、控制方法以及拖拉机。


背景技术：

2.拖拉机工作路面多为崎岖不平的农田、水田、工地、田间小路等颠簸路面，拖拉机行驶过程中，地面冲击剧烈。现有技术中生产的拖拉机前驱动桥均为刚性桥，行驶过程中，刚性前驱动桥将地面带来的冲击100％传递到了拖拉机底盘，进而传递到拖拉机整机。刚性前驱动桥在提高拖拉机的驾驶平顺性、舒适性方面以及减轻底盘震动、延长底盘寿命方面，无任何作用。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种拖拉机的悬浮式前驱动桥、控制方法以及拖拉机。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种拖拉机的悬浮式前驱动桥，包括：发动机、托架、变速箱、一对侧板、摇臂、一对悬浮油缸、电磁阀、角度传感器、多个压力传感器、连杆、前桥以及控制系统，所述发动机的前后两端一一对应与所述托架以及所述变速箱连接，一对所述侧板的前端均与所述托架连接，一对所述侧板的后端均与所述变速箱连接，所述摇臂的前端与一对所述悬浮油缸的底部铰接，所述摇臂的后端与一对所述侧板铰接，一对所述悬浮油缸的顶部均与所述托架铰接，一对所述悬浮油缸与所述电磁阀连接，所述角度传感器的顶部与所述发动机底部连接，所述连杆的两端一一对应与所述角度传感器以及所述摇臂铰接，多个所述压力传感器一一对应与一对所述悬浮油缸的有杆腔室和无杆腔室连接，所述摇臂与所述前桥连接，所述前桥的两侧安装有轮胎，所述电磁阀、所述角度传感器、多个所述压力传感器均与所述控制系统连接。
5.采用本发明技术方案的有益效果是：拖拉机行驶过程中，轮胎根据地面变化沿垂直方向运动，带动摇臂沿垂直方向上下运动。传感器通过与摇臂之间的连杆机构，识别摇臂位置变化情况，并将位置变化情况转化为电信号传递至控制系统。控制系统根据摇臂的位置变化情况，开启电磁阀，以合适的速度，向悬浮油缸泵油或回油，从而控制悬浮油缸压缩或伸长，使摇臂平稳回到初始位置。减轻地面对整车的冲击，提高拖拉机的驾驶平顺性、舒适性，减轻底盘震动、延长底盘寿命。
6.进一步地，一对所述悬浮油缸分别通过油管连接有蓄能器。
7.采用上述进一步技术方案的有益效果是：蓄能器的设置，使得悬浮油缸平稳伸缩。
8.进一步地，所述摇臂的前端通过第一销轴与一对所述悬浮油缸的底部铰接，所述摇臂的后端通过第二销轴与一对所述侧板铰接，一对所述悬浮油缸的顶部均通过第三销轴与所述托架铰接。
9.采用上述进一步技术方案的有益效果是：销轴的设置，便于各个部件之间的铰接，
便于各个部件的安装以及维护。
10.进一步地，所述连杆的两端通过球头一一对应与所述角度传感器以及所述摇臂铰接。
11.采用上述进一步技术方案的有益效果是：球头的设置，便于传感器检测摇臂的摆动角度，防止摇臂、连杆以及传感器卡滞。
12.进一步地，所述角度传感器通过线束与所述控制系统连接。
13.采用上述进一步技术方案的有益效果是：便于角度传感器与控制系统进行信号传输。
14.进一步地，所述摇臂为框架结构。
15.采用上述进一步技术方案的有益效果是：便于摇臂整体沿垂直方向上下运动，便于传感器检测地面变化，提高整车的稳定性以及可靠性。
16.此外，本发明还提供了一种拖拉机，包括上述任意一项所述的一种拖拉机的悬浮式前驱动桥。
17.采用本发明技术方案的有益效果是：拖拉机行驶过程中，轮胎根据地面变化沿垂直方向运动，带动摇臂沿垂直方向上下运动。传感器通过与摇臂之间的连杆机构，识别摇臂位置变化情况，并将位置变化情况转化为电信号传递至控制系统。控制系统根据摇臂的位置变化情况，开启电磁阀，以合适的速度，向悬浮油缸泵油或回油，从而控制悬浮油缸压缩或伸长，使摇臂平稳回到初始位置。减轻地面对整车的冲击，提高拖拉机的驾驶平顺性、舒适性，减轻底盘震动、延长底盘寿命。
18.另外，本发明还提供了一种拖拉机的悬浮式前驱动桥控制方法，基于上述任意一项所述的一种拖拉机的悬浮式前驱动桥，拖拉机的悬浮式前驱动桥控制方法包括：
19.s1、角度传感器获取摇臂的位置变化信息；
20.s2、多个压力传感器分别获取一对悬浮油缸的有杆腔室和无杆腔室的压力；
21.s3、控制系统根据摇臂的位置变化信息、一对悬浮油缸的有杆腔室和无杆腔室的压力，生成控制指令；
22.s4、电磁阀根据控制指令，调整一对悬浮油缸的高度以及压力，使得摇臂保持在初始位置。
23.采用本发明技术方案的有益效果是：拖拉机行驶过程中，轮胎根据地面变化沿垂直方向运动，带动摇臂沿垂直方向上下运动。传感器通过与摇臂之间的连杆机构，识别摇臂位置变化情况，并将位置变化情况转化为电信号传递至控制系统。控制系统根据摇臂的位置变化情况，开启电磁阀，以合适的速度，向悬浮油缸泵油或回油，从而控制悬浮油缸压缩或伸长，使摇臂平稳回到初始位置。减轻地面对整车的冲击，提高拖拉机的驾驶平顺性、舒适性，减轻底盘震动、延长底盘寿命。
24.进一步地，步骤s4包括：
25.s41、控制系统获取预设调整速度；
26.s42、电磁阀根据控制指令以及预设调整速度，调整一对悬浮油缸的高度以及压力，使得摇臂保持在初始位置。
27.采用上述进一步技术方案的有益效果是：根据控制指令以及预设调整速度，调整一对悬浮油缸的高度以及压力，使得悬浮油缸平稳工作，防止突然快速升降，提高用户体
验，提高平顺性以及舒适性。
28.本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
29.图1为本发明实施例提供的悬浮式前驱动桥的结构示意图之一。
30.图2为本发明实施例提供的悬浮式前驱动桥的结构示意图之二。
31.图3为本发明实施例提供的悬浮式前驱动桥控制方法的示意性流程框图。
32.附图标号说明：1、发动机；2、托架；3、变速箱；4、侧板；6、摇臂；7、第一销轴；8、悬浮油缸；9、第二销轴；10、第三销轴；11、油管；12、蓄能器；13、电磁阀；14、角度传感器；15、连杆；16、线束；17、前桥；18、螺栓。
具体实施方式
33.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
34.如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种拖拉机的悬浮式前驱动桥，包括：发动机1、托架2、变速箱3、一对侧板4、摇臂6、一对悬浮油缸8、电磁阀13、角度传感器14、多个压力传感器、连杆15、前桥17以及控制系统，所述发动机1的前后两端一一对应与所述托架2以及所述变速箱3连接，一对所述侧板4的前端均与所述托架2连接，一对所述侧板4的后端均与所述变速箱3连接，所述摇臂6的前端与一对所述悬浮油缸8的底部铰接，所述摇臂6的后端与一对所述侧板4铰接，一对所述悬浮油缸8的顶部均与所述托架2铰接，一对所述悬浮油缸8与所述电磁阀13连接，所述角度传感器14的顶部与所述发动机1底部连接，所述连杆15的两端一一对应与所述角度传感器14以及所述摇臂6铰接，多个所述压力传感器14一一对应与一对所述悬浮油缸8的有杆腔室和无杆腔室连接，所述摇臂6与所述前桥17连接，所述前桥17的两侧安装有轮胎，所述电磁阀13、所述角度传感器14、多个所述压力传感器均与所述控制系统连接。
35.采用本发明技术方案的有益效果是：拖拉机行驶过程中，轮胎根据地面变化沿垂直方向运动，带动摇臂沿垂直方向上下运动。传感器通过与摇臂之间的连杆机构，识别摇臂位置变化情况，并将位置变化情况转化为电信号传递至控制系统。控制系统根据摇臂的位置变化情况，开启电磁阀，以合适的速度，向悬浮油缸泵油或回油，从而控制悬浮油缸压缩或伸长，使摇臂平稳回到初始位置。减轻地面对整车的冲击，提高拖拉机的驾驶平顺性、舒适性，减轻底盘震动、延长底盘寿命。
36.其中，一对侧板4为左侧板和右侧板，一对侧板4一一对应位于发动机1的左右两侧。
37.需要说明的是，本发明的传动路线以及结构可以但不限于为上述方式，本领域技术人员可以只改变部分零部件尺寸参数构成一款新式悬浮桥，或只改变结构件外形构成一款新式转向驱动桥，均在本发明的保护范围内。
38.如图1和图2所示，进一步地，一对所述悬浮油缸8分别通过油管11连接有蓄能器12。
39.采用上述进一步技术方案的有益效果是：蓄能器的设置，使得悬浮油缸平稳伸缩。
40.如图1和图2所示，进一步地，所述摇臂6的前端通过第一销轴7与一对所述悬浮油缸8的底部铰接，所述摇臂6的后端通过第二销轴9与一对所述侧板4铰接，一对所述悬浮油缸8的顶部均通过第三销轴10与所述托架2铰接。
41.采用上述进一步技术方案的有益效果是：销轴的设置，便于各个部件之间的铰接，便于各个部件的安装以及维护。
42.如图1和图2所示，进一步地，所述连杆15的两端通过球头一一对应与所述角度传感器14以及所述摇臂6铰接。
43.采用上述进一步技术方案的有益效果是：球头的设置，便于传感器检测摇臂的摆动角度，防止摇臂、连杆以及传感器卡滞。
44.如图1和图2所示，进一步地，所述角度传感器14通过线束16与所述控制系统连接。
45.采用上述进一步技术方案的有益效果是：便于角度传感器与控制系统进行信号传输。
46.如图1和图2所示，进一步地，所述摇臂6为框架结构。
47.采用上述进一步技术方案的有益效果是：便于摇臂整体沿垂直方向上下运动，便于传感器检测地面变化，提高整车的稳定性以及可靠性。
48.其中，摇臂可以为x型、y型、h型、工字型、或长方形等框架结构。
49.本发明提供的一种拖拉机的悬浮式前驱动桥，可以为用于拖拉机的悬浮式前驱动桥，前驱动桥与底盘(托架、发动机以及变速箱)之间通过悬浮油缸连接。前桥(前驱动桥)通过传感器(角度传感器)检测地面位置的变化，并将地面位置变化情况实时传递至控制系统。控制系统通过预设的程序，对地面位置做出分析，并输出信号至悬浮油缸，通过控制悬浮油缸的伸缩，调节前桥与地面的相对位置，降低路面变化对车辆带来的冲击。
50.悬浮式前驱动桥主要由托架2、侧板4、摇臂6、前桥17、角度传感器14、悬浮油缸8、蓄能器12、电磁阀13、控制系统组成。
51.发动机1前部通过螺栓与托架2固定连接，后部通过螺栓与变速箱3固定连接。左侧板、右侧板(一对侧板)前部通过螺栓与托架2固定连接，后部通过螺栓与变速箱3固定连接。
52.摇臂6前部通过第一销轴7与两个悬浮油缸8铰接，后部通过第二销轴9与左侧板、右侧板铰接。悬浮油缸8上部通过第三销轴10与托架2铰接。
53.悬浮油缸8通过油管11与蓄能器12及电磁阀13连接。
54.角度传感器14通过螺栓与发动机1固定连接，通过球头与连杆15铰接，连杆15通过球头与摇臂6铰接。
55.角度传感器14通过线束16与控制系统连接。
56.前桥17通过螺栓18与摇臂6固定连接，轮胎通过螺栓与前桥17固定连接。
57.拖拉机行驶过程中，轮胎根据地面变化沿垂直方向运动，带动摇臂6沿垂直方向上下运动。角度传感器14通过与摇臂6之间的连杆机构(连杆)，识别摇臂6位置变化情况，并将位置变化情况转化为电信号传递至控制系统。
58.控制系统根据摇臂6位置变化情况，开启电磁阀13，以合适的速度，向悬浮油缸8泵油或回油，从而控制悬浮油缸8压缩或伸长，使摇臂6平稳回到初始位置。减轻地面对整车的冲击，提高驾驶舒适性及驾驶平顺性。减轻地面对底盘的冲击，延长底盘使用寿命。
59.此外，本发明还提供了一种拖拉机，包括上述任意一项所述的一种拖拉机的悬浮式前驱动桥。
60.采用本发明技术方案的有益效果是：拖拉机行驶过程中，轮胎根据地面变化沿垂直方向运动，带动摇臂沿垂直方向上下运动。传感器通过与摇臂之间的连杆机构，识别摇臂位置变化情况，并将位置变化情况转化为电信号传递至控制系统。控制系统根据摇臂的位置变化情况，开启电磁阀，以合适的速度，向悬浮油缸泵油或回油，从而控制悬浮油缸压缩或伸长，使摇臂平稳回到初始位置。减轻地面对整车的冲击，提高拖拉机的驾驶平顺性、舒适性，减轻底盘震动、延长底盘寿命。
61.如图3所示，另外，本发明还提供了一种拖拉机的悬浮式前驱动桥控制方法，基于上述任意一项所述的一种拖拉机的悬浮式前驱动桥，拖拉机的悬浮式前驱动桥控制方法包括：
62.s1、角度传感器获取摇臂的位置变化信息；
63.s2、多个压力传感器分别获取一对悬浮油缸的有杆腔室和无杆腔室的压力；
64.s3、控制系统根据摇臂的位置变化信息、一对悬浮油缸的有杆腔室和无杆腔室的压力，生成控制指令；
65.s4、电磁阀根据控制指令，调整一对悬浮油缸的高度以及压力，使得摇臂保持在初始位置。
66.采用本发明技术方案的有益效果是：拖拉机行驶过程中，轮胎根据地面变化沿垂直方向运动，带动摇臂沿垂直方向上下运动。传感器通过与摇臂之间的连杆机构，识别摇臂位置变化情况，并将位置变化情况转化为电信号传递至控制系统。控制系统根据摇臂的位置变化情况，开启电磁阀，以合适的速度，向悬浮油缸泵油或回油，从而控制悬浮油缸压缩或伸长，使摇臂平稳回到初始位置。减轻地面对整车的冲击，提高拖拉机的驾驶平顺性、舒适性，减轻底盘震动、延长底盘寿命。
67.进一步地，步骤s4包括：
68.s41、控制系统获取预设调整速度；
69.s42、电磁阀根据控制指令以及预设调整速度，调整一对悬浮油缸的高度以及压力，使得摇臂保持在初始位置。
70.采用上述进一步技术方案的有益效果是：根据控制指令以及预设调整速度，调整一对悬浮油缸的高度以及压力，使得悬浮油缸平稳工作，防止突然快速升降，提高用户体验，提高平顺性以及舒适性。
71.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种拖拉机的悬浮式前驱动桥，其特征在于，包括：发动机、托架、变速箱、一对侧板、摇臂、一对悬浮油缸、电磁阀、角度传感器、多个压力传感器、连杆、前桥以及控制系统，所述发动机的前后两端一一对应与所述托架以及所述变速箱连接，一对所述侧板的前端均与所述托架连接，一对所述侧板的后端均与所述变速箱连接，所述摇臂的前端与一对所述悬浮油缸的底部铰接，所述摇臂的后端与一对所述侧板铰接，一对所述悬浮油缸的顶部均与所述托架铰接，一对所述悬浮油缸与所述电磁阀连接，所述角度传感器的顶部与所述发动机底部连接，所述连杆的两端一一对应与所述角度传感器以及所述摇臂铰接，多个所述压力传感器一一对应与一对所述悬浮油缸的有杆腔室和无杆腔室连接，所述摇臂与所述前桥连接，所述前桥的两侧安装有轮胎，所述电磁阀、所述角度传感器、多个所述压力传感器均与所述控制系统连接。2.根据权利要求1所述的一种拖拉机的悬浮式前驱动桥，其特征在于，一对所述悬浮油缸分别通过油管连接有蓄能器。3.根据权利要求1所述的一种拖拉机的悬浮式前驱动桥，其特征在于，所述摇臂的前端通过第一销轴与一对所述悬浮油缸的底部铰接，所述摇臂的后端通过第二销轴与一对所述侧板铰接，一对所述悬浮油缸的顶部均通过第三销轴与所述托架铰接。4.根据权利要求1所述的一种拖拉机的悬浮式前驱动桥，其特征在于，所述连杆的两端通过球头一一对应与所述角度传感器以及所述摇臂铰接。5.根据权利要求1所述的一种拖拉机的悬浮式前驱动桥，其特征在于，所述角度传感器通过线束与所述控制系统连接。6.根据权利要求1所述的一种拖拉机的悬浮式前驱动桥，其特征在于，所述摇臂为框架结构。7.一种拖拉机，其特征在于，包括上述权利要求1至6任意一项所述的一种拖拉机的悬浮式前驱动桥。8.一种拖拉机的悬浮式前驱动桥控制方法，其特征在于，基于上述权利要求1至6任意一项所述的一种拖拉机的悬浮式前驱动桥，拖拉机的悬浮式前驱动桥控制方法包括：s1、角度传感器获取摇臂的位置变化信息；s2、多个压力传感器分别获取一对悬浮油缸的有杆腔室和无杆腔室的压力；s3、控制系统根据摇臂的位置变化信息、一对悬浮油缸的有杆腔室和无杆腔室的压力，生成控制指令；s4、电磁阀根据控制指令，调整一对悬浮油缸的高度以及压力，使得摇臂保持在初始位置。9.根据权利要求8所述的一种拖拉机的悬浮式前驱动桥控制方法，其特征在于，步骤s4包括：s41、控制系统获取预设调整速度；s42、电磁阀根据控制指令以及预设调整速度，调整一对悬浮油缸的高度以及压力，使得摇臂保持在初始位置。

技术总结
本发明提供了一种拖拉机的悬浮式前驱动桥、控制方法以及拖拉机。拖拉机的悬浮式前驱动桥中，发动机的前后两端与托架以及变速箱连接，一对侧板的前端均与托架连接，一对侧板的后端均与变速箱连接，摇臂的前端与一对悬浮油缸的底部铰接，摇臂的后端与一对侧板铰接，一对悬浮油缸的顶部均与托架铰接，一对悬浮油缸与电磁阀连接，角度传感器的顶部与发动机底部连接，连杆的两端与角度传感器以及摇臂铰接，多个压力传感器与一对悬浮油缸的有杆腔室和无杆腔室连接，摇臂与前桥连接，前桥的两侧安装有轮胎，电磁阀、角度传感器、多个压力传感器均与控制系统连接。均与控制系统连接。均与控制系统连接。


技术研发人员：赵文科 付帅 张丽媛 李黎宁 贾强 朱昊 潘龙龙
受保护的技术使用者：潍柴雷沃智慧农业科技股份有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/10/7