一种大豆收割脱粒一体机及其控制方法技术

本发明专利技术属于农业机械技术领域，具体涉及一种大豆收割脱粒一体机及其控制方法。该收割机械包括：机体、割台、输送机构、脱粒机构、第一电机及其传动机构，第二电机及其传动机构，位移传感器、称重传感器、含水率传感器、第一转速传感器、第二转速传感器、报警模块，以及智能控制模块。割台用于对大豆植株进行割断、收集和预压；割台包括收割斗、拨禾轮、链条割刀和绞龙；脱粒机构包括脱粒箱、破碎装置、过滤分离网。智能控制模块与液压升降机构、第一电机、第二电机、位移传感器、称重传感器、含水率传感器；第一转速传感器、第二转速传感器、报警模块电连接。该机械解决了传统大豆收割机收割效率低，故障率高，容易堵塞的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种大豆收割脱粒一体机及其控制方法
本专利技术属于农业机械
，具体涉及一种大豆收割脱粒一体机及其控制方法。
技术介绍
大豆是全世界种植面积最大的非粮作物之一；大豆也是一种主要的饲料，是养殖业最重要的植物蛋白来源。我国近年来大豆种植面积迅速扩大，大豆的机械化、自动化、智能化收割成为当前急需解决的技术关键。现有的作物收获机械种类繁多，从大型到小型结构，功能各异，但是应用于收割大豆存在很多问题。大豆杆部从上到下均生长着豆荚，从根部到果实之间的秸秆很短，传统收割机的割台的高度不能随着垄台的地形而实时调整。当割台的收割位置过低时，则可能会损坏割台；收割位置过高时，则又会导致收割过程中割刀切割到豆荚而产生炸荚。造成严重的收割损耗。大豆作物种植的田地大都地形复杂，杂草较多、作物潮湿、作物稀疏矮小。这些都给大豆的机械化收割带来难度。例如，在复杂工况下，收割机的拨禾轮转轴转速如果不能实时调整，可能导致割台豆秧坨堆集，造成堵塞。脱粒箱搅拌轴转速如果不能实时调整，则可能会导致湿度较大的谷物秸秆牢牢地缠绕在搅拌轴造成脱粒箱堵塞。总之，传统大豆收割机因割台高度、拨禾轮转速、谷物喂入量、输送装置的输送速度、脱粒箱搅拌轴转速等不能随着实际作业环境实时调整，导致收割机频繁发生堵塞故障。另外，常规的大豆收割机还存在脱粒效率低的缺陷，往往需要农民在收割机后面进行补收大豆，而且在收割机发生堵塞故障时，还需要需要停机对割台和脱粒箱进行人工清理这些都大大降低了大豆机械化收割的工作效率。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种大豆收割脱粒一体机，该机械解决了传统大豆收割机收割效率低，故障率高，容易堵塞的问题。为了达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种大豆收割脱粒一体机，该收割机械包括：机体、割台、输送机构、脱粒机构、第一电机及其传动机构，第二电机及其传动机构，位移传感器、称重传感器、含水率传感器、第一转速传感器、第二转速传感器、报警模块，以及智能控制模块。机体作为大豆收割脱粒一体机的行走载台，并用于安装执行对大豆进行收割和脱粒动作的相关机构。割台用于对大豆植株进行割断、收集和预压；割台通过液压升降机构安装在机体前方，液压升降机构用于调节割台整体的水平高度；割台包括收割斗、拨禾轮、链条割刀和绞龙；收割斗为前端底面呈水平面的铲斗形；链条割刀安装在收割斗前方并与收割斗的底面齐平，拨禾轮安装在铲斗正下方，拨禾轮通过安装导轨固定连接在收割斗上；安装导轨位于收割斗的两侧；安装导轨倾斜设置使得其上安装的拨禾轮的最低位置与链条割刀上的上部靠近但不接触；绞龙安装在收割斗内部且位于链条割刀沿收获作业方向的后方；收割斗中靠近绞龙转动时物料输送方向尾端的一侧设置第一喂料开口。输送机构用于将割台中的物料输送到高处的脱粒机构中；输送机构倾斜向上设置，输送机构的底部与割台中的第一喂料开口相接，顶部与后段脱粒机构中的第二喂料开口相接；输送机构通过支架与机体固定连接。脱粒机构用于接收输送机构输送的大豆和秸秆的混合物，并完成豆荚破碎以及将秸秆和大豆分离；脱粒机构包括脱粒箱、破碎装置、过滤分离网；脱粒箱的上部设置第二喂料开口；脱粒箱两侧设置秸秆出口和大豆出口；秸秆出口和大豆出口处均设置可开合的挡板。第一电机及其传动机构用于同时驱动割台中的拨禾轮、链条割刀和绞龙运转，完成大豆秸秆的收割动作。第二电机及其传动机构用于同时驱动所述输送机构和脱粒机构运转，完成大豆和秸秆脱粒分离动作。位移传感器安装在割台底部，用于检测割台的距地高度。称重传感器安装在脱粒机构中，用于检测脱粒箱及其中的物料的总质量。含水率传感器安装在脱粒机构中，用于检测脱粒箱中秸秆和大豆的综合含水率。第一转速传感器安装在第一电机上，用于检测第一电机的输出转速。第二转速传感器安装在第二电机上，用于检测第二电机的输出转速。报警模块用于在大豆收割脱粒一体机运行过程发生各类超限行为或故障时，向操作人员发出相应的警报信号。智能控制模块与液压升降机构、第一电机、第二电机、位移传感器、称重传感器、含水率传感器；第一转速传感器、第二转速传感器、报警模块电连接；智能控制模块用于根据接收到的位移传感器、称重传感器、含水率传感器、第一转速传感器、第二转速传感器的检测结果，对液压升降机构、第一电机、第二电机、报警模块发出控制指令，调整大豆收割脱粒一体机的运行参数。本专利技术中，拨禾轮包括长轴、轮毂、拨禾轴、拨禾梳；长轴与割台的平面平行，且垂直于割台的收割前进方向；轮毂的数量为两个，分别固定安装在长轴两端；轮毂为含有十字架的圆形轮毂，轮毂结构中十字架的杆体长度大于圆形结构的直径，拨禾轴的数量为四根，拨禾轴分别可转动连接在两个轮毂中十字架结构上对应的端点之间；拨禾轴与长轴平行；每根拨禾轴上固定连接有多根相互平行的长杆，长杆等间距垂直连接在拨禾轴上，多根长杆形成拨禾梳的结构；拨禾轮通过安装滑块与安装导轨连接，安装滑块与拨禾轮的长轴通过轴承可转动连接；安装滑块还套接在安装导轨上，使得拨禾轮可沿着倾斜的安装导轨滑动，从而调节拨禾轮的竖直高度。进一步地，链条割刀包括定刀刃组件和动刀刃组件；定刀刃组件包括长条形的盖板，定义盖板靠近割台前方的方向为前端；盖板前端呈水平，后段向上折弯；折弯部与收割斗内的绞龙相接，盖板前侧均匀分布多个一侧含有刀刃的固定割刀；盖板上的左右两侧还分别设置第一转轴通孔和第二转轴通孔；动刀刃组件位于定刀刃组件下方，所述动刀刃组件包括第一单排链轮、第二单排链轮、以及连接在第一单排链轮和第二单排链轮上的刀链，刀链中均匀设置多个一侧含有刀刃的旋转割刀；第一单排链轮和第二单排链轮上分别连接有第一驱动轴和第二驱动轴，第一驱动轴和第二驱动轴分别驱动第一单排链轮和第二单排链轮转动；定刀刃组件和动刀刃组件组装时，第一驱动轴和第二驱动轴的上部分别沿第一转轴通孔和第二转轴通孔穿出；固定割刀和旋转割刀的刃口相对，动刀刃组件旋转时，定刀刃组件和动刀刃组件构成剪切结构。其中，第一电机及其传动机构的结构和连接关系如下：第一电机的输出轴上连接有第一皮带轮；绞龙上与第一皮带轮同侧的一端设置同轴连接的第二皮带轮和第三单排链轮；第一皮带轮和第二皮带轮通过第一皮带传动连接；收割斗中还设置用于带动链条割刀运转的传动横轴；传动横轴与链条割刀的安装方向平行；传动横轴上分别设置有两个锥齿轮，传动横轴上的两个锥齿轮的位置分别与动刀刃组件中的第一驱动轴和第二驱动轴的位置相对应；第一驱动轴和第二驱动轴的端部也设置相匹配的锥齿轮，第一驱动轴和第二驱动轴上的锥齿轮分别与所述传动横轴上的两个锥齿轮啮合传动，使得传动横轴的转动状态转化为第一驱动轴和第二驱动轴的转动状态；传动横轴上与第一皮带轮同侧的一端连接有第一双排链轮，第一双排链轮中的其中一排链轮与第三单排链轮通过第一链条传动连接；拨禾轮的长轴上与第一皮带轮同侧的一端设置第四单排链轮；第四单排链轮与第一双排链轮中的另一排链轮通过第二链条传动连接；所述长轴、绞龙中连接有传动机构的一端均贯穿收割本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大豆收割脱粒一体机，其特征在于，所述大豆收割脱粒一体机包括：/n机体，其作为大豆收割脱粒一体机的行走载台，并用于安装执行对大豆进行收割和脱粒动作的相关机构；/n割台，其用于对大豆植株进行割断、收集和预压；所述割台通过液压升降机构安装在机体前方，所述液压升降机构用于调节所述割台整体的水平高度；所述割台包括收割斗、拨禾轮、链条割刀和绞龙；所述收割斗为前端底面呈水平面的铲斗形；所述链条割刀安装在收割斗前方并与所述收割斗的底面齐平，所述拨禾轮安装在铲斗正下方，所述拨禾轮通过安装导轨固定连接在收割斗上；所述安装导轨位于收割斗的两侧；所述安装导轨倾斜设置使得其上安装的拨禾轮的最低位置与所述链条割刀上的上部靠近但不接触；所述绞龙安装在收割斗内部且位于链条割刀沿收获作业方向的后方；所述收割斗中靠近绞龙转动时物料输送方向尾端的一侧设置第一喂料开口；/n输送机构，其用于将割台中的物料输送到高处的脱粒机构中，所述输送机构倾斜向上设置；输送机构的底部与所述割台中的第一喂料开口相接，顶部与后段脱粒机构中的第二喂料开口相接；所述输送机构通过支架与机体固定连接；/n脱粒机构，其用于接收输送机构输送的大豆和秸秆的混合物，并完成豆荚破碎以及将秸秆和大豆分离；所述脱粒机构包括脱粒箱、破碎装置、过滤分离网；所述脱粒箱的上部设置第二喂料开口；脱粒箱两侧设置秸秆出口和大豆出口，所述秸秆出口和大豆出口处均设置可开合的挡板；/n第一电机及其传动机构，其用于同时驱动所述割台中的拨禾轮、链条割刀和绞龙运转，完成大豆秸秆的收割动作；/n第二电机及其传动机构，其用于同时驱动所述输送机构和脱粒机构运转，完成大豆和秸秆脱粒分离动作；/n位移传感器，其安装在所述割台底部，用于检测割台的距地高度；/n称重传感器，其安装在脱粒机构中，用于检测脱粒箱及其中的物料的总质量；/n含水率传感器，其安装在脱粒机构中，用于检测脱粒箱中秸秆和大豆的综合含水率；/n第一转速传感器，其安装在第一电机上，用于检测第一电机的输出转速；/n第二转速传感器，其安装在第二电机上，用于检测第二电机的输出转速；/n报警模块，其用于在大豆收割脱粒一体机运行过程发生各类超限行为或故障时，向操作人员发出相应的警报信号；以及/n智能控制模块，其与所述液压升降机构、第一电机、第二电机、位移传感器、称重传感器、含水率传感器；第一转速传感器、第二转速传感器、报警模块电连接；所述智能控制模块用于根据接收到的位移传感器、称重传感器、含水率传感器、第一转速传感器、第二转速传感器的检测结果，对所述液压升降机构、第一电机、第二电机、报警模块发出控制指令，调整大豆收割脱粒一体机的运行参数。/n...

【技术特征摘要】
1.一种大豆收割脱粒一体机，其特征在于，所述大豆收割脱粒一体机包括：
机体，其作为大豆收割脱粒一体机的行走载台，并用于安装执行对大豆进行收割和脱粒动作的相关机构；
割台，其用于对大豆植株进行割断、收集和预压；所述割台通过液压升降机构安装在机体前方，所述液压升降机构用于调节所述割台整体的水平高度；所述割台包括收割斗、拨禾轮、链条割刀和绞龙；所述收割斗为前端底面呈水平面的铲斗形；所述链条割刀安装在收割斗前方并与所述收割斗的底面齐平，所述拨禾轮安装在铲斗正下方，所述拨禾轮通过安装导轨固定连接在收割斗上；所述安装导轨位于收割斗的两侧；所述安装导轨倾斜设置使得其上安装的拨禾轮的最低位置与所述链条割刀上的上部靠近但不接触；所述绞龙安装在收割斗内部且位于链条割刀沿收获作业方向的后方；所述收割斗中靠近绞龙转动时物料输送方向尾端的一侧设置第一喂料开口；
输送机构，其用于将割台中的物料输送到高处的脱粒机构中，所述输送机构倾斜向上设置；输送机构的底部与所述割台中的第一喂料开口相接，顶部与后段脱粒机构中的第二喂料开口相接；所述输送机构通过支架与机体固定连接；
脱粒机构，其用于接收输送机构输送的大豆和秸秆的混合物，并完成豆荚破碎以及将秸秆和大豆分离；所述脱粒机构包括脱粒箱、破碎装置、过滤分离网；所述脱粒箱的上部设置第二喂料开口；脱粒箱两侧设置秸秆出口和大豆出口，所述秸秆出口和大豆出口处均设置可开合的挡板；
第一电机及其传动机构，其用于同时驱动所述割台中的拨禾轮、链条割刀和绞龙运转，完成大豆秸秆的收割动作；
第二电机及其传动机构，其用于同时驱动所述输送机构和脱粒机构运转，完成大豆和秸秆脱粒分离动作；
位移传感器，其安装在所述割台底部，用于检测割台的距地高度；
称重传感器，其安装在脱粒机构中，用于检测脱粒箱及其中的物料的总质量；
含水率传感器，其安装在脱粒机构中，用于检测脱粒箱中秸秆和大豆的综合含水率；
第一转速传感器，其安装在第一电机上，用于检测第一电机的输出转速；
第二转速传感器，其安装在第二电机上，用于检测第二电机的输出转速；
报警模块，其用于在大豆收割脱粒一体机运行过程发生各类超限行为或故障时，向操作人员发出相应的警报信号；以及
智能控制模块，其与所述液压升降机构、第一电机、第二电机、位移传感器、称重传感器、含水率传感器；第一转速传感器、第二转速传感器、报警模块电连接；所述智能控制模块用于根据接收到的位移传感器、称重传感器、含水率传感器、第一转速传感器、第二转速传感器的检测结果，对所述液压升降机构、第一电机、第二电机、报警模块发出控制指令，调整大豆收割脱粒一体机的运行参数。


2.如权利要求1所述的大豆收割脱粒一体机，其特征在于：所述拨禾轮包括长轴、轮毂、拨禾轴、拨禾梳；长轴与所述割台的平面平行，且垂直于所述割台的收割前进方向；所述轮毂的数量为两个，分别固定安装在长轴两端；所述轮毂为含有十字架的圆形轮毂，所述轮毂结构中十字架的杆体长度大于所述圆形结构的直径，所述拨禾轴的数量为四根，拨禾轴分别可转动连接在所述两个轮毂中十字架结构上对应的端点之间；所述拨禾轴与所述长轴平行；每根所述拨禾轴上固定连接有多根相互平行的长杆，所述长杆等间距垂直连接在拨禾轴上，所述多根长杆形成拨禾梳的结构；所述拨禾轮通过安装滑块与所述安装导轨连接，安装滑块与所述拨禾轮的长轴通过轴承可转动连接；所述安装滑块还套接在所述安装导轨上，使得拨禾轮可沿着倾斜的安装导轨滑动，从而调节所述拨禾轮的竖直高度。


3.如权利要求2所述的大豆收割脱粒一体机，其特征在于：所述链条割刀包括定刀刃组件和动刀刃组件；所述定刀刃组件包括长条形的盖板，定义盖板靠近割台前方的方向为前端；所述盖板前端呈水平，后段向上折弯；折弯部与所述收割斗内的绞龙相接，所述盖板前侧均匀分布多个一侧含有刀刃的固定割刀；所述盖板上的左右两侧还分别设置第一转轴通孔和第二转轴通孔；所述动刀刃组件位于所述定刀刃组件下方，所述动刀刃组件包括第一单排链轮、第二单排链轮、以及套设在第一单排链轮和第二单排链轮上的刀链，所述刀链中均匀设置多个一侧含有刀刃的旋转割刀；所述第一单排链轮和第二单排链轮上分别连接有第一驱动轴和第二驱动轴，第一驱动轴和第二驱动轴分别驱动第一单排链轮和第二单排链轮转动；所述定刀刃组件和动刀刃组件组装时，第一驱动轴和第二驱动轴的上部分别沿第一转轴通孔和第二转轴通孔穿出；所述固定割刀和旋转割刀的刃口相对，动刀刃组件旋转时，动刀刃组件和定刀刃组件构成剪切结构。


4.如权利要求3所述的大豆收割脱粒一体机，其特征在于：所述第一电机及其传动机构的结构和连接关系如下：所述第一电机的输出轴上连接有第一皮带轮；所述绞龙上与第一皮带轮同侧的一端设置同轴连接的第二皮带轮和第三单排链轮；所述第一皮带轮和第二皮带轮通过第一皮带传动连接；收割斗中还设置用于带动链条割刀运转的传动横轴；所述传动横轴与所述链条割刀的安装方向平行；所述传动横轴上分别设置有两个锥齿轮，所述传动横轴上的两个锥齿轮的位置分别与动刀刃组件中的第一驱动轴和第二驱动轴的位置相对应；所述第一驱动轴和第二驱动轴的端部也设置相匹配的锥齿轮，所述第一驱动轴和第二驱动轴上的锥齿轮分别与所述传动横轴上的两个锥齿轮啮...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，杨新宇，曹鹏飞，管文武，徐旭，
申请(专利权)人：安徽云龙粮机有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34