本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)設(shè)置為配備給噴桿，噴桿安裝在載具上且相對(duì)于載具和地面具有可調(diào)節(jié)的角度。本發(fā)明還涉及一種配備有這種控制系統(tǒng)的噴桿、配備有這種噴桿的載具以及用于實(shí)施這種控制系統(tǒng)的方法。本發(fā)明涉及農(nóng)用噴桿領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

當(dāng)配備有噴桿的農(nóng)用車(chē)輛被要求在不規(guī)整的地面(例如包括車(chē)轍的地面)上工作時(shí)，已知的是使用傾斜桿將桿重新定位為平行于地面。此外，已知的是將減震裝置與氣缸結(jié)合，以減少由于地面不規(guī)整而導(dǎo)致的桿的振蕩。

us-a-2014196996描述了噴桿的示例控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)包括傾斜氣缸，傾斜氣缸包括由活塞分離的兩個(gè)腔室。控制系統(tǒng)還包括衰減裝置，衰減裝置包括分別連接至氣缸的兩個(gè)腔室的蓄能器。每一個(gè)蓄能器使得能夠衰減對(duì)應(yīng)的腔室中的壓力變化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種用于噴桿的改進(jìn)的控制系統(tǒng)。

為此，本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)設(shè)置為配備給噴桿，噴桿安裝在載具上且相對(duì)于載具和地面具有可調(diào)節(jié)的角度，控制系統(tǒng)包括：驅(qū)動(dòng)件，用于改變噴桿的角度；控制裝置，用于控制驅(qū)動(dòng)件；以及衰減裝置，連接至驅(qū)動(dòng)件以衰減噴桿的振動(dòng)和振蕩，從而使角度穩(wěn)定。控制系統(tǒng)的特征在于，控制系統(tǒng)還包括與控制裝置同步地操作的補(bǔ)給裝置，以在噴桿的角度的變化過(guò)程中補(bǔ)償衰減裝置中的壓力變化。

因此，本發(fā)明使得能夠調(diào)節(jié)桿相對(duì)于地面的傾角，衰減地形的不規(guī)整以及每次在桿的角度改變時(shí)對(duì)衰減裝置進(jìn)行補(bǔ)給。在實(shí)踐中，這種改變起因于傾斜校正功能的驅(qū)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的單獨(dú)地或結(jié)合地考慮的其他有利的特征：

-噴桿的角度的改變起因于操作者手動(dòng)驅(qū)動(dòng)傾斜校正功能。

-噴桿的角度的改變起因于自動(dòng)驅(qū)動(dòng)傾斜校正功能。

-補(bǔ)給裝置包括分配件，分配件包括止回位置和流通位置。

-補(bǔ)給裝置還包括直接動(dòng)作可調(diào)節(jié)的壓力限制件和止回閥，壓力限制件和止回閥相對(duì)于彼此并聯(lián)地定位，并且相對(duì)于分配件串聯(lián)地定位。

-補(bǔ)給裝置相對(duì)于驅(qū)動(dòng)件定位在衰減裝置的下游。

-驅(qū)動(dòng)件為通桿式雙作用氣缸，通桿式雙作用氣缸包括空心本體、在空心本體中運(yùn)動(dòng)的活塞、固定至活塞且在本體的每一側(cè)延伸的桿以及在本體中通過(guò)活塞分離的兩個(gè)腔室。

-驅(qū)動(dòng)件由安裝在相反方向且具有相同截面的兩個(gè)單作用氣缸形成。

-衰減裝置包括兩個(gè)蓄能器，每一個(gè)蓄能器在相對(duì)于另一個(gè)蓄能器處于低壓的情況下能夠通過(guò)補(bǔ)給裝置補(bǔ)給。

-衰減裝置包括兩個(gè)全或無(wú)分配件，以啟動(dòng)或不啟動(dòng)衰減。

-衰減裝置包括兩個(gè)比例分配件，以調(diào)節(jié)衰減硬度。

本發(fā)明還涉及一種噴桿，該噴桿適合于安裝在載具上且具有可調(diào)節(jié)的角度，其特征在于，噴桿配備有如上所述的控制系統(tǒng)。

本發(fā)明還涉及一種載具，例如車(chē)輛或農(nóng)用拖車(chē)，該載具配備有如上所述的噴桿。載具可以是自推進(jìn)的、被運(yùn)載或被拖曳。

本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施如上所述的控制系統(tǒng)的方法。該方法包括用于改變噴桿的角度的傾斜步驟，其中在傾斜步驟中，控制裝置控制驅(qū)動(dòng)件同時(shí)補(bǔ)給裝置補(bǔ)償衰減裝置中的壓力變化。在該步驟中，由于傾斜校正功能的驅(qū)動(dòng)，補(bǔ)給與控制同步地且自動(dòng)地進(jìn)行。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀僅作為非限制性示例提供且參考附圖完成的以下說(shuō)明，本發(fā)明將被更好地理解，在附圖中：

-圖1為根據(jù)本發(fā)明的農(nóng)用車(chē)輛類(lèi)型的載具的后視圖，該載具配備有同樣根據(jù)本發(fā)明的噴桿和控制系統(tǒng)。

-圖2為類(lèi)似于圖1的視圖，示出了相對(duì)于車(chē)輛和地面傾斜的噴桿，同時(shí)車(chē)輛有一個(gè)輪子在車(chē)轍中；

-圖3為圖1和圖2中的噴桿的放大的局部后視圖；

-圖4為圖1和圖2中的噴桿的放大的局部后視圖；

-圖5為噴桿和控制系統(tǒng)的、類(lèi)似于圖3的、仍然更加局部且處于甚至更大的比例的后視圖；

-圖6為類(lèi)似于圖5的前視圖；

-圖7為圖1至圖6中的控制系統(tǒng)的液壓圖；

-圖8為噴桿在第一側(cè)傾斜期間類(lèi)似于圖7的圖；

-圖9為噴桿在第二側(cè)傾斜期間類(lèi)似于圖7的圖；以及

-圖10為在衰減由桿經(jīng)歷的振動(dòng)期間類(lèi)似于圖7的圖。

具體實(shí)施方式

圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的農(nóng)用車(chē)輛1類(lèi)型的載具?？蛇x地，載具可以為適合于目標(biāo)應(yīng)用的任何其他類(lèi)型。車(chē)輛1包括底盤(pán)2和相對(duì)于底盤(pán)2可旋轉(zhuǎn)的車(chē)輪3。車(chē)輪3被示出為擱在地面s上，地面s在圖1中是規(guī)整的，且在圖2中包括車(chē)轍s’。

車(chē)輛1配備有同樣根據(jù)本發(fā)明的噴桿10。出于簡(jiǎn)化的原因，噴桿10和它的組成元件在圖1至6中局部地示出。

桿10在左側(cè)11和右側(cè)12之間沿水平方向延伸。側(cè)面11和側(cè)面12的方向是相對(duì)于車(chē)輛1的前進(jìn)方向來(lái)限定的。桿10包括固定支架13、運(yùn)動(dòng)托架14、關(guān)節(jié)15、可傾斜部件16以及兩個(gè)噴淋臂17和18。支架13緊固至車(chē)輛1的底盤(pán)2。托架14可滑動(dòng)地安裝連接在支架13上。托架14相對(duì)于支架13沿豎直方向可運(yùn)動(dòng)，以降低或提升臂17和18。可傾斜部件16在關(guān)節(jié)15處相對(duì)于托架14可旋轉(zhuǎn)，關(guān)節(jié)15限定了平行于車(chē)輛1的縱向方向的樞轉(zhuǎn)軸線a10。臂17和18分別在桿10的側(cè)面11和側(cè)面12，在可傾斜部件16的兩側(cè)延伸。臂17和18配備有噴淋裝置，這不是本發(fā)明的主題。在位于側(cè)面11和側(cè)面12的臂17和18的端部之間測(cè)量的桿10的尺寸為例如大約12米至54米。

在附圖的示例中，桿10被水平地定位，它的臂17和18定位成與地面平行。臂17和18也可以豎直地定位，或者可以?xún)A斜為任何可能的方向。

桿10具有相對(duì)于車(chē)輛1可調(diào)節(jié)的角度α10。如圖2所示，角度α10通過(guò)在與托架14關(guān)聯(lián)的水平參考平面p14和與可傾斜部件16以及臂17和18關(guān)聯(lián)的可傾斜平面p16之間圍繞樞轉(zhuǎn)軸線a10限定的角度來(lái)體現(xiàn)。在圖2的示例中，臂17在左側(cè)11提升，而臂18在右側(cè)12降低，以使臂17和18放置成平行于地面s。

桿10配備有被設(shè)計(jì)成尤其是調(diào)節(jié)角度α10的液壓控制系統(tǒng)20。優(yōu)選地，在本發(fā)明的上下文中，角度α10的改變起因于操作者直接從他的艙室中手動(dòng)驅(qū)動(dòng)傾斜校正功能。根據(jù)一個(gè)可選的實(shí)施例，角度α10的改變可以起因于通過(guò)控制單元(未示出)自動(dòng)驅(qū)動(dòng)傾斜校正功能。

系統(tǒng)20包括傾斜氣缸30、控制裝置40、衰減裝置60和補(bǔ)給裝置70。氣缸30使得能夠改變桿10的角度α10，換句話(huà)說(shuō)，通過(guò)桿33機(jī)械地作用在可傾斜部件16上來(lái)調(diào)節(jié)平面p14和p16之間的角度。裝置40使得能夠控制氣缸30以使桿10傾斜。衰減裝置60使得當(dāng)車(chē)輛1在不規(guī)整的地面s上行駛時(shí)能夠衰減桿10的振動(dòng)和振蕩，從而使角度α10穩(wěn)定。與控制裝置40同時(shí)啟動(dòng)的補(bǔ)給裝置70使得在桿10的角度α10的變化過(guò)程中能夠補(bǔ)償衰減裝置60中的壓力變化。

系統(tǒng)20還執(zhí)行與本發(fā)明的主題不直接相關(guān)的、但其中一些在下面被提到的其他功能。為此，系統(tǒng)20包括其他裝置，出于簡(jiǎn)化的原因僅示出了其中的裝置80。這些裝置80和其他裝置可以通過(guò)控制裝置40來(lái)控制。裝置80包括全或無(wú)分配件81、氣缸82和蓄能器83。裝置80使得通過(guò)氣缸82的動(dòng)作能夠使托架14相對(duì)于支架13運(yùn)動(dòng)。未示出的其他設(shè)備，尤其是使得能夠展開(kāi)和重新折疊臂17和18的組成部件，并將所述組成部件鎖定就位。

在圖1至圖10的非限制性示例中，氣缸30是通桿式雙作用氣缸33，也稱(chēng)為雙桿。氣缸30包括本體31、可平移地安裝在本體31中的活塞32和固定至活塞32的桿33。桿33在活塞32的兩側(cè)延伸，穿過(guò)本體31且在本體31的端部處離開(kāi)。本體31包括鉸接在被固定至可傾斜部件16的壓板19上的延伸件34。桿33具有鉸接在托架14上的一個(gè)端部35和一個(gè)自由端部36。兩個(gè)腔室37和38限定在本體31中、在活塞32的兩側(cè)。腔室37和38可以分別通過(guò)在本體31上示出的接頭370和380被供應(yīng)有加壓流體。氣缸30中的壓力取決于桿10的尺寸。

在左腔室37相對(duì)于右腔室38過(guò)壓的情況下，活塞32和桿33被推回右側(cè)12。桿33的端部35使運(yùn)動(dòng)部件16運(yùn)動(dòng)并導(dǎo)致角度α10改變，使得左臂17提升同時(shí)右臂18降低。

在右腔室38相對(duì)于左腔室37過(guò)壓的情況下，活塞32和桿33被推回左側(cè)11。桿33的端部35使運(yùn)動(dòng)部件16運(yùn)動(dòng)并導(dǎo)致角度α10改變，使得左臂17降低同時(shí)右臂18提升。

控制裝置40產(chǎn)生液壓能量，使得能夠操作系統(tǒng)20，尤其是氣缸30。裝置40包括泵41、儲(chǔ)液器42、輸入塊43和功能塊44。儲(chǔ)液器42在系統(tǒng)20內(nèi)形成流體源。輸入塊43包括全或無(wú)分配件45，分配件45設(shè)置為允許或阻止流體在泵41、儲(chǔ)液器42和功能塊44之間流通。功能塊44包括與系統(tǒng)20的功能關(guān)聯(lián)的各種分配件，包括反用換流分配件46、兩個(gè)全或無(wú)分配件51和52，連接至氣缸82的分配件81以及與未示出的配備給系統(tǒng)20的裝置關(guān)聯(lián)的其他分配件。

裝置40還包括插入在功能塊44和氣缸30之間的兩個(gè)單向流動(dòng)限制件57和58。更具體地，限制件57插入在分配件51和接頭370之間，而限制件58插入在分配件52和接頭380之間。

衰減裝置60包括兩個(gè)蓄能器61和62、兩個(gè)全或無(wú)分配件63和64、兩個(gè)止回閥65和66以及兩個(gè)二通閥67和68。元件61、63、65和67布置在左側(cè)11、位于限制件57、接頭370和系統(tǒng)70之間。元件62、64、66和68布置在右側(cè)12、位于限制件58、接頭380和系統(tǒng)70之間。每個(gè)蓄能器61和62分別與氣缸30的腔室37或38中的一個(gè)連通。例如，每個(gè)蓄能器61和62假定為氮?dú)馇虻男问剑纬梢簤核p件。

在附圖的示例中，每個(gè)全或無(wú)分配件63和64包括關(guān)閉的分配件部分601和打開(kāi)的分配件部分602。根據(jù)分配件63和64的位置601或602，衰減件可以啟動(dòng)或可以不啟動(dòng)。衰減件在位置601處于非活動(dòng)狀態(tài)，并且在位置602處于不能由操作者改變硬度的活動(dòng)狀態(tài)。

根據(jù)未示出的一種可選方案，分配件63和64可以是比例分配件。通過(guò)兩個(gè)比例分配件63和64的動(dòng)作可以改變蓄能器61和62中的每一個(gè)和氣缸30的相應(yīng)的腔室37或38之間的流體流通流速，這使得能夠改變衰減件的硬度。因此，桿10的操作者可以根據(jù)需要，例如根據(jù)地形的特性通過(guò)手動(dòng)控制來(lái)調(diào)節(jié)衰減件的硬度。根據(jù)未示出的可選方案，該控制可以以不同的方式啟動(dòng)且位于機(jī)器的不同位置。在實(shí)踐中，操作者同時(shí)改變分配件63和64中的每一個(gè)的位置，直到獲得所需的衰減硬度。

補(bǔ)給裝置70包括分配件71，分配件71包括止回位置72和流通位置73。裝置70還包括直接動(dòng)作可調(diào)節(jié)的壓力限制件74和止回閥75，壓力限制件74和止回閥75相對(duì)于彼此并聯(lián)地定位且相對(duì)于分配件71串聯(lián)地定位。裝置70相對(duì)于驅(qū)動(dòng)件30定位在裝置60下游。如果蓄能器61或62中的一個(gè)處于與另一個(gè)不同的壓力，則裝置70使得能夠?qū)υ撔钅芷?1或62進(jìn)行補(bǔ)給，以便在衰減步驟期間使兩個(gè)蓄能器61和62具有相同的壓力。

下面參考圖7至圖10概述控制系統(tǒng)20的操作。

圖7示出了空閑時(shí)的系統(tǒng)20。分配件45、51和52處于切斷位置。分配件71處于止回位置72。流體不在系統(tǒng)20內(nèi)流通。

圖8和圖9示出了在傾斜步驟，即用于改變桿10的角度α10的步驟期間的系統(tǒng)20。分配件45、51和52處于流通位置。分配件71也處于流通位置73，以允許補(bǔ)給裝置70執(zhí)行其功能。在實(shí)踐中，傾斜步驟由操作者從他的艙室中手動(dòng)觸發(fā)。根據(jù)第一實(shí)施例，操作者可以逐漸改變角度α10直到達(dá)到期望的角度值α10。根據(jù)第二實(shí)施例，角度值α10由為此提供的補(bǔ)償裝置自動(dòng)地調(diào)整，該補(bǔ)償裝置不是本發(fā)明的主題。

在該傾斜步驟期間，如果蓄能器61或62中的一個(gè)具有與另一個(gè)不同的壓力，則該蓄能器61或62由補(bǔ)給裝置70進(jìn)行補(bǔ)給，以便在驅(qū)動(dòng)傾斜功能結(jié)束時(shí)在兩個(gè)蓄能器61和62中具有壓力平衡。如果沒(méi)有這種補(bǔ)給，則將在分別與氣缸30的腔室37和38關(guān)聯(lián)的兩個(gè)蓄能器61和62之間出現(xiàn)壓力不平衡。然后，衰減將不再令人滿(mǎn)意，在一些情況下，可能導(dǎo)致氣缸30的不受控制的運(yùn)動(dòng)，因而導(dǎo)致臂17和18的不受控制的運(yùn)動(dòng)。

在圖8中，分配件46處于流通位置47。泵41使流體一方面朝向補(bǔ)給裝置70流通、然后朝向衰減裝置60流通，另一方面在穿過(guò)分配件46、分配件51、限制件57和接頭370的同時(shí)朝向氣缸30的腔室37流通。腔室37相對(duì)于腔室38經(jīng)歷過(guò)壓，使得桿33向右側(cè)12運(yùn)動(dòng)。包含在腔室38中的流體通過(guò)接頭380逃離，然后穿過(guò)限制件58、分配件52、分配件46到達(dá)儲(chǔ)液器42。在左臂17提升和右臂18降低之前，桿10的角度α10被改變。

在圖9中，分配件46處于流通位置48。泵41使流體一方面朝向補(bǔ)給裝置70流通、然后朝向衰減裝置60流通，另一方面在穿過(guò)分配件46、分配件52、限制件58和接頭380的同時(shí)朝向氣缸30的腔室38流通。腔室38相對(duì)于腔室37經(jīng)歷過(guò)壓，使得桿33向左側(cè)11運(yùn)動(dòng)。包含在腔室37中的流體通過(guò)接頭370離開(kāi)，然后穿過(guò)限制件57、分配件51、分配件46到達(dá)儲(chǔ)液器42。在左臂17降低和右臂18提升之前，桿10的角度α10被改變。

圖10示出了在衰減步驟期間，當(dāng)以給定的角度α10使用桿10時(shí)的系統(tǒng)20。然后，分配件51和52處于截止位置。分配件71位于止回位置72，止回位置72也對(duì)應(yīng)于截止位置。分配件63和64處于流通位置602。

雖然傾斜步驟是由操作者手動(dòng)觸發(fā)的，但是衰減步驟是基于影響桿10的振動(dòng)和振蕩、在沒(méi)有操作者干預(yù)的情況下被自動(dòng)觸發(fā)的。在實(shí)踐中，衰減使得能夠在具有取決于桿10的尺寸的幅度范圍內(nèi)保持傾角α10。作為非限制性示例，該范圍可以是相對(duì)于在傾斜步驟期間限定的值±5°。

在圖10的簡(jiǎn)化示例中，在桿10上施加機(jī)械應(yīng)力，趨向于使桿33朝向右側(cè)12運(yùn)動(dòng)。腔室37相對(duì)于腔室38經(jīng)歷了低壓。作為響應(yīng)，流體從蓄能器61朝向腔室37流通，同時(shí)流體從腔室38朝向蓄能器62流通，從而對(duì)臂17和18的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生衰減。

在隨后的傾斜步驟期間，補(bǔ)給使得在衰減裝置60內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)壓力平衡。如果沒(méi)有這種補(bǔ)給，則會(huì)在衰減步驟之后在兩個(gè)蓄能器61和62之間維持壓力不平衡，使得隨后的衰減將不再令人滿(mǎn)意，在一些情況下，可能導(dǎo)致氣缸30的不受控制的運(yùn)動(dòng)，因此導(dǎo)致臂17和18的不受控制的運(yùn)動(dòng)。

此外，在不超出本發(fā)明的范圍的情況下，車(chē)輛1、噴桿10和/或控制系統(tǒng)20可以構(gòu)造成不同于圖1至圖10。

在未示出的可選方案中，驅(qū)動(dòng)件30可以構(gòu)成成不同于通桿式雙作用氣缸。例如，驅(qū)動(dòng)件30可以由具有相同截面且安裝在相反方向的兩個(gè)單作用氣缸形成。

根據(jù)未示出的另一可選方案，控制裝置40可以構(gòu)造成與附圖中的控制裝置不同。

此外，上述不同的實(shí)施例和可選方案中的技術(shù)特征可以彼此整體地或部分地組合在一起。因此，控制系統(tǒng)20可以根據(jù)成本、功能和性能進(jìn)行調(diào)整。