一种具有防止粉尘污染的秸秆粉碎还田机及其控制方法与流程

1.本发明涉及秸秆还田降尘技术领域，具体为一种具有防止粉尘污染的秸秆粉碎还田机及其控制方法。


背景技术：

2.秸秆是目前农村废弃物的重要组成部分，每年因秸秆的焚烧导致温室气体排放大幅增加，秸秆中纤维素等有效成分被大量浪费，随着社会经济的发展和国家政策的变化，农业机械得到了大力发展，尤其是目前国家通过提倡农场化、合作社制度促进耕地大区块发展，推广大型农业机械的使用，提高农业生产效率，减少资源消耗，提高秸秆的回收利用率，保护环境，将秸秆粉碎还田可以有效地增加土壤的有机质，增加作物的产量，还可杜绝秸秆焚烧现象，减少资源浪费，保护环境，秸秆粉碎后的尺寸影响着秸秆腐败的速度和土壤对秸秆养分的吸收。
3.目前主要是通过秸秆粉碎还田机进行秸秆的还田作业，因为秸秆上沾覆有大量的粉尘，在还田机作业的过程中，这些粉尘会被扬起，随着风的运动而运动，这些粉尘不可避免的会对环境造成影响，现有的通过喷水的方式进行除尘还存在着一些弊端；（1）环境中存在自然风，自然风的风向和风力并不是固定的，当自然风的风向和风力出现变动时，现有的喷水头无法自动的对喷水的方向和角度进行调整；（2）粉尘随风运动，还田机在转向的过程中，同样会使喷水的方向出现变化，喷水方向的变化会使喷水头无法朝着风的去向去喷洒，同样会降低除尘的效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种具有防止粉尘污染的秸秆粉碎还田机及其控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有防止粉尘污染的秸秆粉碎还田机，包括秸秆粉碎还田机、秸秆粉碎还田机上侧固定设置的水箱、水箱上设置的进水法兰接口和水箱上侧设置的水泵和控制器，所述水箱的上侧设置有可以根据风速风向自动调节的喷水头，所述水泵的输出端与喷水头的输入端相连通。
6.所述水箱的上侧还设置有风向变化检测机构和喷水头方向调节机构，所述风向变化检测机构包括第一电机、支撑杆、滑动变阻器、电流感应器a和电流感应器b，所述第一电机、支撑杆、滑动变阻器、电流感应器a和电流感应器b均固定设置在水箱的上侧，所述喷水头方向调节机构包括支撑架和第二齿轮。
7.所述第一电机的主轴末端固定连接有曲轴，所述曲轴的顶端固定连接有风向标，所述风向标的一端转动设置有螺旋扇叶，所述支撑杆的顶端内侧滑动连接有滑竿，所述滑竿的左端通过铰链转动连接有连杆，所述连杆的左端内侧与曲轴的外侧转动连接，所述滑竿的右端固定连接有滑头，所述滑头的底端与滑动变阻器的上侧滑动连接。
8.所述电流感应器a与第一电机为电性连接，所述电流感应器b与滑头和滑动变阻器为电性连接。
9.所述第二齿轮的底端与水箱的顶端转动连接，所述第二齿轮的顶端固定连接有连接板，所述连接板的顶端内侧与喷水头的后侧转动连接，所述连接板的顶端固定连接有第二电机，所述第二电机的主轴末端固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮相啮合。
10.该装置还包括有风力变化检测机构和喷水头角度调节机构，所述风向变化检测机构包括转轴和按压计数器，所述转轴转动设置在风向标的内侧，所述转轴与螺旋扇叶的中央位置处固定连接，所述转轴的外侧固定连接有凸轮，所述凸轮转动设置在风向标的内侧，所述按压计数器固定设置在风向标的内侧，当所述转轴转动时，凸轮会将按压计数器按下。
11.所述喷水头角度调节机构包括连接架，所述连接架固定设置在连接板的右端，所述连接架的右端固定连接有第三电机，所述第三电机的主轴末端固定连接有丝杆，所述丝杆的左端与连接板的右端转动连接，所述丝杆的外侧螺旋连接有滑板，所述滑板的顶端通过铰链转动连接有调节杆，所述调节杆的顶端通过铰链与喷水头的底端转动连接，所述连接架的内侧固定连接有限位杆，所述限位杆的外侧与滑板的内侧滑动连接。
12.一种具有防止粉尘污染的秸秆粉碎还田机的控制方法，其步骤包括：步骤1：当真实风向发生改变或者还田机转向时，风向标会出现转动，风向标的转动会带动曲轴转动，曲轴的转动会带动第一电机的转子转动，第一电机转子的转动会产生电流，设置的电流感应器a会检测此时的电流方向来判断风向标的转动方向；步骤2：同时的，曲轴的转动还会通过连杆和滑竿带动滑头出现左右的滑动，滑头在滑动变阻器上的滑动会带来电流大小的变化，设置的电流感应器b会检测电流大小的变化并判断风向标的转动角度；步骤3：在控制器算出风向标的转动角度和转动方向后，控制器会根据风向标的转动数据控制第二电机转动相应的圈数，第二电机的转动会带动第一齿轮转动，第一齿轮的转动会带动第二齿轮转动，第二齿轮的转动会带动喷水头进行转动，实现对喷水头角度的自动调节。
13.其方法还包括；在步骤2中，当曲柄的弯曲部分划过最左端或最右端时，滑头会在滑动变阻器上出现两种方向上的运动，此时，控制器会分别对这两种方向上的滑动距离进行叠加从而计算出滑头的实际滑动距离，从而得出风向标的转动角度。
14.其方法还包括：随着风不断的吹向螺旋扇叶，螺旋扇叶会出现转动，螺旋扇叶会通过转轴带动凸轮转动，凸轮会不断的将按压计数器按下，当风力变大，螺旋扇叶转速变快时，按压计数器在一定时间内被按压的次数会增加，控制器会通过第三电机的转动带动滑板向右运动，喷水头的角度会抬高，当风力变小，螺旋扇叶转速变慢时，按压计数器在一定时间内被按压的次数会减少，控制器会通过第三电机的转动带动滑板向左运动，喷水头的角度会降低。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明可以使喷水头喷洒的角度在风向发生改变或秸秆粉碎还田机转向的时候进行自动的调节，顺着风的去向，起到较好的降尘效果。
16.2、本发明可以使喷水头喷洒的高度在风力发生改变的时候进行自动的调节，进一
步增加降尘的效果。
附图说明
17.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明风向标处的内部安装结构示意图；图3为本发明图1中的a处安装结构示意图；图4为本发明图2中的b处安装结构示意图；图5为本发明图1中的c处安装结构示意图；图6为本发明角度调节机构处的外观结构示意图。
18.图中：1、秸秆粉碎还田机；2、水箱；3、控制器；4、进水法兰接口；5、风向变化检测机构；501、风向标；502、螺旋扇叶；503、曲轴；504、第一电机；505、连杆；506、支撑杆；507、滑竿；508、滑头；509、滑动变阻器；510、电流感应器a；511、电流感应器b；6、风力变化检测机构；601、转轴；602、凸轮；603、按压计数器；7、水泵；8、喷水头；9、喷水头方向调节机构；901、支撑架；902、第二电机；903、第一齿轮；904、第二齿轮；905、连接板；10、喷水头角度调节机构；1001、连接架；1002、滑板；1003、丝杆；1004、第三电机；1005、限位杆；1006、调节杆。
具体实施方式
19.实施例1：请参阅图1、图2、图3和图5，本发明提供一种技术方案：一种具有防止粉尘污染的秸秆粉碎还田机，包括秸秆粉碎还田机1、秸秆粉碎还田机1上侧固定设置的水箱2、水箱2上设置的进水法兰接口4和水箱2上侧设置的水泵7和控制器3，进水法兰接口4用于水箱2内水的补充，水箱2的上侧设置有可以根据风速风向自动调节的喷水头8，水泵7的输出端与喷水头8的输入端相连通，通过水泵7向喷水头8的泵水实现对水的喷洒；水箱2的上侧还设置有风向变化检测机构5和喷水头方向调节机构9，风向变化检测机构5包括第一电机504、支撑杆506、滑动变阻器509、电流感应器a510和电流感应器b511，第一电机504、支撑杆506、滑动变阻器509、电流感应器a510和电流感应器b511均固定设置在水箱2的上侧，喷水头方向调节机构9包括支撑架901和第二齿轮904，设置的风向变化检测机构5用于检测风的变化，喷水头方向调节机构9用于调节喷水头8的喷洒方向；第一电机504的主轴末端固定连接有曲轴503，曲轴503的顶端固定连接有风向标501，风向标501的一端转动设置有螺旋扇叶502，支撑杆506的顶端内侧滑动连接有滑竿507，滑竿507的左端通过铰链转动连接有连杆505，连杆505的左端内侧与曲轴503的外侧转动连接，滑竿507的右端固定连接有滑头508，滑头508的底端与滑动变阻器509的上侧滑动连接，当真实风向发生改变或者还田机转向时，风向标501会出现转动，风向标501的转动会带动曲轴503转动，曲轴503的转动会带动第一电机504的转子转动，第一电机504转子的转动会产生电流，设置的电流感应器a510会检测此时的电流方向来判断风向标501的转动方向，同时的，曲轴503的转动还会通过连杆505和滑竿507带动滑头508出现左右的滑动，滑头508在滑动变阻器509上的滑动会带来电流大小的变化，设置的电流感应器b511会检测电流大小的变化并判断风向标501的转动角度；
电流感应器a510与第一电机504为电性连接，电流感应器b511与滑头508和滑动变阻器509为电性连接；第二齿轮904的底端与水箱2的顶端转动连接，第二齿轮904的顶端固定连接有连接板905，连接板905的顶端内侧与喷水头8的后侧转动连接，连接板905的顶端固定连接有第二电机902，第二电机902的主轴末端固定连接有第一齿轮903，第一齿轮903和第二齿轮904相啮合，控制器3会根据风向标501的转动数据控制第二电机902转动相应的圈数，第二电机902的转动会带动第一齿轮903转动，第一齿轮903的转动会带动第二齿轮904转动，第二齿轮904的转动会带动喷水头8进行转动；工作原理：当真实风向发生改变或者秸秆粉碎还田机1转向时，风向标501会出现转动，风向标501的转动会带动曲轴503转动，曲轴503的转动会带动第一电机504的转子转动，第一电机504转子的转动会产生电流，设置的电流感应器a510会检测此时的电流方向来判断风向标501的转动方向，同时的，曲轴503的转动还会通过连杆505和滑竿507带动滑头508出现左右的滑动，滑头508在滑动变阻器509上的滑动会带来电流大小的变化，设置的电流感应器b511会检测电流大小的变化并判断风向标501的转动角度，当曲柄503的弯曲部分划过最左端或最右端时，滑头508会在滑动变阻器509上出现两种方向上的运动，此时，控制器3会分别对这两种方向上的滑动距离进行叠加从而计算出滑头508的实际滑动距离，从而得出风向标501的转动角度，在控制器3算出风向标501的转动角度和转动方向后，控制器3会根据风向标501的转动数据控制第二电机902转动相应的圈数，其中，因为秸秆粉碎还田机1处于低速的运动中，秸秆粉碎还田机1的运动会产生相对风，为了保证喷洒的准确性，可以在对喷水头8进行转向的控制中，使喷水头8朝着秸秆粉碎还田机1运动的相反方向进行一定的偏移，第二电机902的转动会带动第一齿轮903转动，第一齿轮903的转动会带动第二齿轮904转动，第二齿轮904的转动会带动喷水头8进行转动，实现对喷水头8角度的自动调节。
20.实施例2：请参阅图1、图2、图4和图6，本发明提供一种技术方案：一种具有防止粉尘污染的秸秆粉碎还田机，包括秸秆粉碎还田机1、秸秆粉碎还田机1上侧固定设置的水箱2、水箱2上设置的进水法兰接口4和水箱2上侧设置的水泵7和控制器3，进水法兰接口4用于水箱2内水的补充，水箱2的上侧设置有可以根据风速风向自动调节的喷水头8，水泵7的输出端与喷水头8的输入端相连通，通过水泵7向喷水头8的泵水实现对水的喷洒；该装置还包括有风力变化检测机构6和喷水头角度调节机构10，风向变化检测机构5包括转轴601和按压计数器603，转轴601转动设置在风向标501的内侧，转轴601与螺旋扇叶502的中央位置处固定连接，转轴601的外侧固定连接有凸轮602，凸轮602转动设置在风向标501的内侧，按压计数器603固定设置在风向标501的内侧，当转轴601转动时，凸轮602会将按压计数器603按下，随着风不断的吹向螺旋扇叶502，螺旋扇叶502会出现转动，螺旋扇叶502会通过转轴601带动凸轮602转动，凸轮602会不断的将按压计数器603按下，当风力变大，螺旋扇叶502转速变快时，按压计数器603在一定时间内被按压的次数会增加，控制器3会通过第三电机1004的转动带动滑板1002向右运动，喷水头8的角度会抬高，当风力变小，螺旋扇叶502转速变慢时，按压计数器603在一定时间内被按压的次数会减少，控制器3
会通过第三电机1004的转动带动滑板1002向左运动，喷水头8的角度会降低；喷水头角度调节机构10包括连接架1001，连接架1001固定设置在连接板905的右端，连接架1001的右端固定连接有第三电机1004，第三电机1004的主轴末端固定连接有丝杆1003，丝杆1003的左端与连接板905的右端转动连接，丝杆1003的外侧螺旋连接有滑板1002，滑板1002的顶端通过铰链转动连接有调节杆1006，调节杆1006的顶端通过铰链与喷水头8的底端转动连接，连接架1001的内侧固定连接有限位杆1005，限位杆1005的外侧与滑板1002的内侧滑动连接，使用时，第三电机1004带动丝杆1003转动，丝杆1003的转动会带动滑板1002进行向左或向右的运动，设置的限位杆1005起到限制滑板1002运动方向的作用，增加滑板1002运动时的稳定性。
21.工作原理：随着风不断的吹向螺旋扇叶502，螺旋扇叶502会出现转动，螺旋扇叶502会通过转轴601带动凸轮602转动，凸轮602会不断的将按压计数器603按下，当风力变大，螺旋扇叶502转速变快时，按压计数器603在一定时间内被按压的次数会增加，控制器3会通过第三电机1004的转动带动滑板1002向右运动，喷水头8的角度会抬高，当风力变小，螺旋扇叶502转速变慢时，按压计数器603在一定时间内被按压的次数会减少，控制器3会通过第三电机1004的转动带动滑板1002向左运动，喷水头8的角度会降低。
22.实施例3：请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种具有防止粉尘污染的秸秆粉碎还田机，包括秸秆粉碎还田机1、秸秆粉碎还田机1上侧固定设置的水箱2、水箱2上设置的进水法兰接口4和水箱2上侧设置的水泵7和控制器3，进水法兰接口4用于水箱2内水的补充，水箱2的上侧设置有可以根据风速风向自动调节的喷水头8，水泵7的输出端与喷水头8的输入端相连通，通过水泵7向喷水头8的泵水实现对水的喷洒；水箱2的上侧还设置有风向变化检测机构5和喷水头方向调节机构9，风向变化检测机构5包括第一电机504、支撑杆506、滑动变阻器509、电流感应器a510和电流感应器b511，第一电机504、支撑杆506、滑动变阻器509、电流感应器a510和电流感应器b511均固定设置在水箱2的上侧，喷水头方向调节机构9包括支撑架901和第二齿轮904，设置的风向变化检测机构5用于检测风的变化，喷水头方向调节机构9用于调节喷水头8的喷洒方向；第一电机504的主轴末端固定连接有曲轴503，曲轴503的顶端固定连接有风向标501，风向标501的一端转动设置有螺旋扇叶502，支撑杆506的顶端内侧滑动连接有滑竿507，滑竿507的左端通过铰链转动连接有连杆505，连杆505的左端内侧与曲轴503的外侧转动连接，滑竿507的右端固定连接有滑头508，滑头508的底端与滑动变阻器509的上侧滑动连接，当真实风向发生改变或者还田机转向时，风向标501会出现转动，风向标501的转动会带动曲轴503转动，曲轴503的转动会带动第一电机504的转子转动，第一电机504转子的转动会产生电流，设置的电流感应器a510会检测此时的电流方向来判断风向标501的转动方向，同时的，曲轴503的转动还会通过连杆505和滑竿507带动滑头508出现左右的滑动，滑头508在滑动变阻器509上的滑动会带来电流大小的变化，设置的电流感应器b511会检测电流大小的变化并判断风向标501的转动角度；电流感应器a510与第一电机504为电性连接，电流感应器b511与滑头508和滑动变阻器509为电性连接；
第二齿轮904的底端与水箱2的顶端转动连接，第二齿轮904的顶端固定连接有连接板905，连接板905的顶端内侧与喷水头8的后侧转动连接，连接板905的顶端固定连接有第二电机902，第二电机902的主轴末端固定连接有第一齿轮903，第一齿轮903和第二齿轮904相啮合，控制器3会根据风向标501的转动数据控制第二电机902转动相应的圈数，第二电机902的转动会带动第一齿轮903转动，第一齿轮903的转动会带动第二齿轮904转动，第二齿轮904的转动会带动喷水头8进行转动；该装置还包括有风力变化检测机构6和喷水头角度调节机构10，风向变化检测机构5包括转轴601和按压计数器603，转轴601转动设置在风向标501的内侧，转轴601与螺旋扇叶502的中央位置处固定连接，转轴601的外侧固定连接有凸轮602，凸轮602转动设置在风向标501的内侧，按压计数器603固定设置在风向标501的内侧，当转轴601转动时，凸轮602会将按压计数器603按下，随着风不断的吹向螺旋扇叶502，螺旋扇叶502会出现转动，螺旋扇叶502会通过转轴601带动凸轮602转动，凸轮602会不断的将按压计数器603按下，当风力变大，螺旋扇叶502转速变快时，按压计数器603在一定时间内被按压的次数会增加，控制器3会通过第三电机1004的转动带动滑板1002向右运动，喷水头8的角度会抬高，当风力变小，螺旋扇叶502转速变慢时，按压计数器603在一定时间内被按压的次数会减少，控制器3会通过第三电机1004的转动带动滑板1002向左运动，喷水头8的角度会降低；喷水头角度调节机构10包括连接架1001，连接架1001固定设置在连接板905的右端，连接架1001的右端固定连接有第三电机1004，第三电机1004的主轴末端固定连接有丝杆1003，丝杆1003的左端与连接板905的右端转动连接，丝杆1003的外侧螺旋连接有滑板1002，滑板1002的顶端通过铰链转动连接有调节杆1006，调节杆1006的顶端通过铰链与喷水头8的底端转动连接，连接架1001的内侧固定连接有限位杆1005，限位杆1005的外侧与滑板1002的内侧滑动连接，使用时，第三电机1004带动丝杆1003转动，丝杆1003的转动会带动滑板1002进行向左或向右的运动，设置的限位杆1005起到限制滑板1002运动方向的作用，增加滑板1002运动时的稳定性。
23.工作原理：当真实风向发生改变或者秸秆粉碎还田机1转向时，风向标501会出现转动，风向标501的转动会带动曲轴503转动，曲轴503的转动会带动第一电机504的转子转动，第一电机504转子的转动会产生电流，设置的电流感应器a510会检测此时的电流方向来判断风向标501的转动方向，同时的，曲轴503的转动还会通过连杆505和滑竿507带动滑头508出现左右的滑动，滑头508在滑动变阻器509上的滑动会带来电流大小的变化，设置的电流感应器b511会检测电流大小的变化并判断风向标501的转动角度，当曲柄503的弯曲部分划过最左端或最右端时，滑头508会在滑动变阻器509上出现两种方向上的运动，此时，控制器3会分别对这两种方向上的滑动距离进行叠加从而计算出滑头508的实际滑动距离，从而得出风向标501的转动角度，在控制器3算出风向标501的转动角度和转动方向后，控制器3会根据风向标501的转动数据控制第二电机902转动相应的圈数，其中，因为秸秆粉碎还田机1处于低速的运动中，秸秆粉碎还田机1的运动会产生相对风，为了保证喷洒的准确性，可以在对喷水头8进行转向的控制中，使喷水头8朝着秸秆粉碎还田机1运动的相反方向进行一定的偏移，第二电机902的转动会带动第一齿轮903转动，第一齿轮903的转动会带动第二齿轮904转动，第二齿轮904的转动会带动喷水头8进行转动，实现对喷水头8角度的自动调节，随着风不断的吹向螺旋扇叶502，螺旋扇叶502会出现转动，螺旋扇叶502会通过转轴601
带动凸轮602转动，凸轮602会不断的将按压计数器603按下，当风力变大，螺旋扇叶502转速变快时，按压计数器603在一定时间内被按压的次数会增加，控制器3会通过第三电机1004的转动带动滑板1002向右运动，喷水头8的角度会抬高，当风力变小，螺旋扇叶502转速变慢时，按压计数器603在一定时间内被按压的次数会减少，控制器3会通过第三电机1004的转动带动滑板1002向左运动，喷水头8的角度会降低。
24.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。