一种新型智能玉米秸秆粉碎机的制作方法

本发明为一种新型智能玉米秸秆粉碎机，主要应用于玉米秸秆粉碎还田作业，具体涉及一种农用玉米秸秆粉碎机，属于农业机械技术领域。

技术背景

秸秆，又称禾秆草，是指水稻、小麦、玉米等禾本科农作物成熟脱粒后剩余的茎叶部分，其中水稻的秸秆常被称为稻草，小麦的秸秆则称为麦秆，在工业化以前，农民对秸秆的利用方式较多，比如铺垫牲圈、喂养牲畜，堆沤肥还田，甚至用于制作简易房屋的屋顶等；但现在农村对秸秆的需求在减少，农作物收割后，这些秸秆直接遗弃在地里很难腐烂，严重地影响土地的下期种植和耕作。秸秆的焚烧处理方式，不但污染影响环境，也严重破坏农业生态。秸秆粉碎还田或喂养牲畜是解决这一难题的较好方法之一，不但减少浪费和投入，使秸秆得到了充分合理利用，保护了环境，而且还改善土壤质量，提高农产品质量，实现可持续发展，保护了农业生态。

玉米秸秆粉碎机是指适用于玉米秸秆的粉碎机械。玉米秸秆粉碎机主要有叶片式和锤片式，在玉米秸秆的粉碎作业中已有广泛应用。但目前现有的玉米秸秆粉碎机仍需要人工将秸秆喂入到粉碎机构，这不仅增大了操作者的劳动强度，而且粉碎过程中秸秆灰尘的弥漫会对人的身体健康造成一定的伤害；另一方面玉米秸秆粉碎机的自动化程度低，粉碎不均匀、效果不佳，影响秸秆还田和饲料的适口性。

技术实现要素：

针对上述技术背景中目前玉米秸秆粉碎机自动化程度低、喂料及粉碎机构方面存在的不足，本发明提供了一种新型智能玉米秸秆粉碎机，通过设计控制系统实现粉碎机的自动控制，控制步进电机实现喂料机构的间歇喂料，控制粉碎电机完成玉米秸秆的粉碎，降低操作人员的劳动强度，同时粉碎机构的两级刀具设计能够较好的提高玉米秸秆的粉碎效果，提高玉米秸秆粉碎机的粉碎性能。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的。

一种新型智能玉米秸秆粉碎机，主要包括喂料机构(1)、粉碎机构(2)、控制箱(3)、光电传感器1(4)、光电传感器2(5)、电磁桶(6)；所述的喂料机构(1)主要包括步进电机(11)、输送带(12)、机架(13)、辅助喂料辊(14)、电机(15)、支座(16)等，步进电机(11)安装在机架(13)的一侧，通过联轴器驱动输送带(12)在辅助喂料辊(14)的配合下完成喂料，在粉碎机构(2)的作用下完成秸秆粉碎工作；光电传感器1(4)检测到输送带(12)上有秸秆时向控制系统发送检测信号，控制器驱动步进电机(11)与电机(15)转动，步进电机(11)转动向粉碎机构(2)运输秸秆，电机(15)带动辅助喂料辊(14)转动压紧输送带(12)上的秸秆辅助喂料；当控制系统没有接收到信号时，步进电机(11)与电机(15)处于静止非工作状态；工作时，步进电机(11)与电机(15)受控制系统控制，并基于智能控制器对步进电机(11)的转动进行间歇性控制，喂料机构(1)不仅可以实现平稳可靠的喂料，而且还可以保证粗切的秸秆段长度均匀；所述的支座(16)高度可调，以便适合不同料厚、含水量不同的玉米秸秆。

所述的粉碎机构(2)设计有两级刀具，第一级是铡刀(21)，将秸秆粗切成一定长度的秸秆段；第二级是粉碎刀具(23)，将落入粉碎桶(24)内的秸秆段粉碎成碎片状，有利于加快其腐烂分解速度和增加饲料的适口性；粉碎刀具(23)通过联轴器与粉碎电机(22)联接，控制系统接收光电传感器2(5)发出信号后，控制器驱动粉碎电机(22)带动粉碎刀具(23)旋转将秸秆段粉碎，粉碎的秸秆从粉碎桶(24)的底部排出；当控制系统没有收到光电传感器2(5)的检测信号时，粉碎电机(22)不会启动工作，以节约能源。

所述的光电传感器1(4)安装在喂料机构(1)的机架(13)上，检测输送带(12)是否有玉米秸秆，控制步进电机(11)的工作；当光电传感器1(4)检测消失时，步进电机(11)会延长一定时间再停止转动，以使输送带(12)上的秸秆能全部完成粗切；光电传感器2(5)安装在粉碎桶(24)壁的下部，检测落入的秸秆段是否达到最优的粉碎量，达到最优粉碎量后粉碎电机(22)启动工作；当光电传感器1(4)和光电传感器2(5)都没有检测到信号时，控制器就切断总电源，使粉碎机停止工作。

所述的粉碎桶(24)内壁上安装(可焊接)有多个粉碎柱齿(25)，以提高秸秆段的粉碎效果，同时粉碎桶(24)可以避免秸秆灰尘四处弥漫，避免操作人员吸入带有秸秆灰尘的空气，影响身体健康；所述的粉碎柱齿(25)由圆柱(251)、弹簧(252)、套筒(253)组成，弹簧(252)的上端与圆柱(251)固定联接，弹簧(252)的下端和套筒(253)均焊接在粉碎桶(24)的内壁上。

所述的电磁桶(6)套装在粉碎桶(24)的外部，二者之间通过螺栓固定联接；电磁桶(6)通电会产生很强磁场，粉碎柱齿(25)的弹簧(252)在电磁桶(6)磁场吸力的作用下收缩，圆柱(251)向套筒(253)内缩进，缠绕在圆柱(251)上的秸秆纤维被套筒(253)前端退掉；电磁桶(6)断电后，圆柱(251)在弹簧(252)弹力的作用下回复到初始位置，可重新开始工作。粉碎作业过程中，可以根据秸秆的物料特性由操作者选择电磁桶(6)的通电与断电，也可通过程序控制电磁桶(6)的通电与断电。

本发明的有益效果：本发明装置结构简单、操作方便，实现了粉碎机的自动控制，降低了操作者的劳动强度，保证操作者身心健康；粉碎机构的两级刀具相互配合，能够将玉米秸秆粉碎均匀，提高玉米秸秆粉碎机的粉碎性能；同时电磁桶与粉碎柱互相配合，可以解决粉碎过程中秸秆纤维缠绕的问题。

附图说明

图1是本发明装置的总体结构示意图。

图2是本发明装置的结构示意图。

图3是本发明装置的粉碎刀具结构示意图。

图4是本发明装置的粉碎桶结构示意图。

图5是本发明装置的粉碎柱齿结构示意图。

图6是本发明装置的支座结构示意图。

附图标记说明如下：

1.喂料机构，2.粉碎机构，3.控制箱，4.光电传感器1，5.光电传感器2，6.电磁桶，11.步进电机，12.输送带，13.机架，14.辅助喂料辊，15.电机，16.支座，21.铡刀，22.粉碎电机，23.粉碎刀具，24.粉碎桶，25.粉碎柱齿，251.圆柱，252.弹簧，253.套筒。

如图1所示，本发明所述的一种新型智能控制玉米秸秆粉碎机，包括喂料机构(1)、粉碎机构(2)、控制箱(3)、光电传感器1(4)、光电传感器2(5)、电磁桶(6)等，控制箱(3)固定安装在喂料机构(1)的机架(13)上；所述的光电传感器1(4)固定安装在机架(13)的上，检测运输皮带(12)上是否有玉米秸秆，控制步进电机(11)的工作；当光电传感器1(4)检测信号消失时，步进电机(11)会延长一定时间再停止转动，以使输送带(12)上的秸秆能全部完成粗切；所述的电磁桶(6)通过两根横梁与机架(13)固定联接。

如图2所示，所述的喂料机构(1)包括步进电机(11)、输送带(12)、机架(13)、滚桶(14)、电机(15)，步进电机(11)固定安装在机架(13)的一侧，驱动输送带(12)向粉碎机构(2)运送秸秆，在粉碎机构(2)的作用下完成秸秆粉碎工作；所述的辅助喂料辊(14)位于输送带(12)的上方且与输送带(12)间存在一定的距离，通过支座(16)固定安装在机架(13)上，辅助喂料辊(14)对输送带(12)上的秸秆有压紧、助推的作用；所述的电机(15)固定安装在支座(16)上，二者之间通过螺栓固定联接，电机(15)与辅助喂料辊(14)之间通过联轴器联接；所述的支座(16)通过联接螺栓与机架(13)固定联接，在其底部焊接弹簧，通过拧动联接螺栓压紧或放松弹簧的方式实现支座(16)高度可调，以便适应不同料厚、含水量不同的玉米秸秆；所述的粉碎机构(2)包括铡刀(21)、粉碎电机(22)、粉碎刀具(23)、粉碎桶(24)，铡刀(21)安装在输送带(12)的末端，通过支架与机架(13)固定联接；粉碎电机(22)固定安装在电磁桶(6)的端盖上，粉碎电机(22)和粉碎刀具(23)之间通过联轴器联接，粉碎刀具(23)位于粉碎桶(24)的内部，将落入粉碎桶(24)的秸秆段粉碎；粉碎桶(24)的安装位置到铡刀(21)底部之间的距离约是120mm，粉碎桶(24)安装在电磁桶(6)的内部，二者通过螺栓固定联接。

如图3所示，所述的粉碎刀具(23)是由多个刀片和轴承焊接而成，刀片有多种形状可以选择。

如图4所示，所述的粉碎桶(24)位于电磁桶(6)中，二者之间通过螺栓固定联接；粉碎桶(24)的内壁上安装(可焊接)有多个粉碎齿(25)，有利于加强秸秆的粉碎效果；所述的光电传感器2(5)安装在粉碎桶(24)的下部。

如图5所示，所述的粉碎齿(25)包括圆柱(251)、弹簧(252)和套筒(253)，圆柱(251)装入弹簧(252)的长度约8mm，并使用焊接固定；弹簧(252)的下端和套筒(253)均焊接在粉碎桶(24)的内壁上；选择圆柱(251)的直径是12mm，长度是40mm，套筒(253)前端的内径与圆柱(251)的外径相等，以便退掉缠绕在圆柱(251)上的秸秆纤维。

如图6所示，所述的支座(16)底部焊接有弹簧。秸秆粉碎作业时，操作者可通过手动拧紧或放松联接螺栓的途径调节支座(16)的高度，以便适应不同料厚、含水量不同的秸秆。

具体实施方式：

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

进行玉米秸秆粉碎作业，当光电传感器1(4)检测到输送带(12)上有玉米秸秆时向控制系统发出检测信号，控制器驱动步进电机(11)、电机(15)同时转动，步进电机(11)转动带动输送带(12)向粉碎机构(2)运输玉米秸秆，电机(15)带动辅助喂料辊(14)转动压紧输送带(12)上的秸秆辅助喂料；基于智能控制器对步进电机(11)的转动进行间歇性的控制，在步进电机(11)停转的时间间歇内铡刀(22)完成对玉米秸秆的粗切，且铡刀(22)回到初始位置；直至下一个电脉冲信号到来步进电机(11)才开始转动，并且不断重复以上过程；当光电传感器1(4)的检测信号消失时，步进电机(11)会延长一定时间再停止转动，以使输送带(12)上的秸秆能全部完成粗切；通过控制步进电机(11)的转动喂料机构(1)不仅可以实现平稳可靠的喂料，而且可以降低操作者的劳动强度，还可以保证粗切的秸秆段长度均匀。当光电传感器2(5)检测落入粉碎桶(24)中的秸秆段达到最优的粉碎量后启动粉碎电机(22)的工作，带动粉碎刀具(23)旋转完成对玉米秸秆段的粉碎，当落入粉碎桶(24)内的秸秆段没有达到最优的粉碎量时，粉碎电机(22)不会启动工作，以节约能源；粉碎完的秸秆段从粉碎桶(24)的底部排出，粉碎桶(24)可以避免粉碎过程中秸秆上的灰尘四处弥漫的现象，避免操作者吸入带有秸秆灰尘的空气影响身体健康。当光电传感器1(4)和光电传感器2(5)都没有检测到信号时，控制器切断总电源，使玉米秸秆粉碎机停止工作；粉碎机构(2)的两级刀具设计可以提高玉米秸秆的粉碎效果，有利于加快其在田间腐烂分解速度和增加饲料的适口性，提高粉碎机的粉碎性能。粉碎作业过程中，可以根据秸秆的物料特性由操作者选择电磁桶(6)的通电与断电以便去掉缠绕在粉碎柱齿(25)上的秸秆纤维，电磁桶(6)的通电与断电也可通过程序控制来实现。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。