自动限深机构、方法及挖掘类收获机与流程

本发明涉及农业机械，具体涉及一种自动限深机构、方法及挖掘类收获机。

背景技术：

对于花生、甜菜、土豆等至少作物的部分埋于浅层土壤的农业作物而言，收获时需要通过挖掘类收获机进行自动化收获，如对于花生而言，花生收获机的收获装置包括犁铲和花生铺放装置，犁铲插入土壤以松土并将花生铲出，随后花生铺放装置将铲出的花生捞起并进行整理、清土操作。

公知的，挖掘类收获机上还设置有限深机构，限深机构用于控制犁铲与车轮在竖直方向的距离，从而控制犁铲入土的深度，进而保证其能够较好的铲出花生，而不会在凹凸不平的地面上挖掘过深或者过浅，现有技术中，限深机构包括一伸缩装置和限深轮，伸缩装置的两端分别连接机架和限深轮，限深轮和行走轮一起支撑挖掘类收获机的机架，伸缩装置接受人工机械调节和人工液压调节，通过伸缩装置的伸缩实现机架距离地面高度的调整，从而调节安装于机架上的犁铲的入土深度。

现有技术的不足之处在于，伸缩装置的调节一方面需要驾驶员人工操作，如此给驾驶员带来额外工作量，另一方面其调节幅度完全依靠人工经验，难以较为准确的调节到合适位置，实现犁铲入土深度的精确合理调节。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自动限深机构、方法及挖掘类收获机，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于挖掘类收获机的自动限深机构，包括：

限深轮；

角度检测装置，其用于获取所述挖掘类收获机的机架的俯仰角度；

处理单元，根据所述俯仰角度和预先存储的俯仰角度与犁铲的入土深度的对应规则获取标的入土深度；

调节装置，根据所述标的入土深度和预先存储的标准限深值调节限深轮。

上述的自动限深机构，还包括角度放大传动装置，所述角度放大传动装置的输入端接受所述机架俯仰的驱动，所述角度检测装置的传感器用于检测所述角度放大传动装置的输出端的角度变化作为所述俯仰角度。

上述的自动限深机构，所述角度放大传动装置包括：

配重，其作为所述输入端悬置于所述机架上，

第一传动杆，其一端转动连接于所述配重上；

检测杆，其连接于所述第一传动杆的另一端，其作为所述输出端接受所述传感器的检测。

上述的自动限深机构，所述配重包括相连的重球和支杆，所述支杆的中部转动连接于所述机架上，所述支杆上远离所述重球的一端与所述第一传动杆转动连接。

上述的自动限深机构，所述调节装置为液压调节装置。

上述的自动限深机构，所述液压调节装置包括液压伸缩杆，所述液压伸缩杆的两端分别连接所述限深轮和机架。

上述的自动限深机构，所述液压调节装置包括通过油路依次相连的油箱、液压泵、液压阀以及所述液压伸缩杆，所述液压泵和液压阀均接收所述处理单元的控制。

上述的自动限深机构，还包括支撑件，所述限深轮连接于所述支撑件上，所述支撑件的一端转动连接于所述机架上，所述液压伸缩杆的两端分别转动连接于所述机架和所述支撑件上。

一种用于挖掘类收获机的自动限深方法，包括以下步骤：

获取所述挖掘类收获机的机架的俯仰角度；

根据所述俯仰角度和预先存储的俯仰角度与犁铲的入土深度的对应规则获取标的入土深度；

根据所述标的入土深度和预先存储的标准限深值调节限深轮。

一种挖掘类收获机，包括自动限深机构，所述自动限深机构为上述的自动限深机构。

在上述技术方案中，本发明提供的用于挖掘类收获机的自动限深机构，自动检测机架的俯仰角度，并根据俯仰角度自动判断出机械所需的限深值，进而实现限深轮的自动调节，如此一方面免去了驾驶员的主动操作，另一一方面实现了限深值的准确调节。

由于上述的自动限深机构具有上述的技术效果，该自动限深机构的实现方法自然也具备相应的技术效果。

由于上述的自动限深机构具有上述的技术效果，包括自动限深机构的挖掘类收获机也具备相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于挖掘类收获机的自动限深机构的液压原理图；

图2为本发明实施例提供的角度放大传动装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的限深轮和调节装置的主视图；

图4为本发明实施例提供的限深轮和调节装置的侧视图；

图5为本发明实施例提供的用于挖掘类收获机的自动限深方法的流程图。

附图标记说明：

1、机架；2、限深轮；3、角度检测装置；4、处理单元；5、调节装置；5.1、液压伸缩杆；5.2、油箱；5.3、液压泵；5.4、液压阀；5.5、滤清器；6、角度放大传动装置；6.1、配重；6.2、第一传动杆；6.3、检测杆；7、支撑件。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-4所示，本发明实施例提供的一种用于挖掘类收获机的自动限深机构，包括限深轮2、角度检测装置3、处理单元4以及调节装置5，角度检测装置3用于获取挖掘类收获机的机架1的俯仰角度；处理单元4根据俯仰角度和预先存储的俯仰角度与犁铲的入土深度的对应规则获取标的入土深度；调节装置5根据标的入土深度和预先存储的标准限深值调节限深轮2。

具体的，本实施例提供的自动限深机构为挖掘类收获机的组成部分，其用于调节挖掘类收获机的机架1与车轮之间的高度，该高度与机架1距地面的高度以及犁铲入土的深度相关，最终的调节目标也为犁铲入土的深度，自动限深机构包括限深轮2、角度检测装置3、处理单元4以及调节装置5，限深轮2通过调节装置5连接于机架1上，调节装置5接受处理单元4的控制以运动，从而使得限深轮2与机架1之间的距离发生变化，角度检测装置3用于检测机架1的俯仰角度，从而判断机架1在上坡还是下坡，对应的地面的凸起或下陷，处理单元4根据机架1的俯仰角度的大小判断地面倾斜角度的大小，进而判断此时犁铲的入土深度，并将此标的入土深度与标准入土深度进行比较，根据差距调节限深轮2，使其到达标准限深值。

更为具体的，角度检测装置3为任何能够检测出机架1俯仰角度或者与其具有等同效力数据的传感装置，如重力传感器、加速度传感器、陀螺仪等等，其检测机架1的俯仰角度并将数据传递给处理单元4，此处的俯仰角度是实际角度数据也可以对应的其它数据，如地面坡度为15.6度，角度检测装置3检测出为15.6度并发送给处理单元4，此为实际角度数据；或者角度检测装置3采用的是位移检测装置，此时检测的可能是标的元件在机架上仰了15.6度后运动了0.5cm，此时发送给处理单元4的为0.5cm这个数据，处理单元4内预先存储有对应规则，此0.5cm具有对应的地面坡度；再或者地面坡度跟限深值对应的规则中为每3度调节一次，15-18度内的限深值相同，此范围内的坡度统一发送15度，此时发送给处理单元4的则为15度。

本实施例中，在处理单元4的计算原理中，在收获机的高度方向上，犁铲与限深轮2的距离加上限深轮2与机架1的距离(限深值)等于犁铲与机架1的距离，而犁铲与机架1之间的距离为定值，犁铲与限深轮2之间的距离即为犁铲的入土深度，调节了限深值就对应的同步的调整了犁铲的入土深度，对于不同的坡度反应出的凹陷或者凸起，犁铲的合理入土深度各不相同，此数据根据农作物品种的不同而不同，为挖掘类收获机械的现有技术，本实施例不一一贴出具体的对应关系。处理单元4接受反应俯仰角度的相应数据后计算出此时犁铲的入土深度，其计算依据为预先存储的俯仰角度与犁铲的入土深度的上述对应规则。

调节装置5为具体的调节结构，其接受处理单元4的控制以调节限深值，即调节限深轮2与机架1之间的距离，调节装置5为任何能够调节限深轮2与机架1之间距离的结构，如机械领域中的长度调节机构：伸缩杆，高度调节结构：滚珠丝杠，乃至其它的能够调节距离的结构：X形杆件机构、连杆机构、齿轮机构等等。当处理单元4根据俯仰角度计算获取了犁铲的标的入土深度以后，再计算出限深轮2需要调节的数值，控制调节装置5调节限深轮2，获取犁铲的标的入土深度。

本发明实施例提供的用于挖掘类收获机的自动限深机构，自动检测机架1的俯仰角度，并根据俯仰角度自动判断出机械所需的限深值，进而实现限深轮2的自动调节，如此一方面免去了驾驶员的主动操作，另一一方面实现了限深值的准确调节。

本实施例中，进一步的，还包括角度放大传动装置6，角度放大传动装置6的输入端接受机架1俯仰的驱动，角度检测装置3的传感器用于检测角度放大传动装置6的输出端的角度变化作为俯仰角度。部分作业地面上，地面的起伏程度较小，如5度以内，如此对角度检测装置3的精度提出了较高的要求，通过角度放大传动机构放大俯仰角度后再由角度检测装置3进行检测，如此提升检测的灵敏性。角度放大传动装置6包括三部分，一接受机架1俯仰驱动的输入端，一接受角度检测装置3检测的输出端，还有中间一放大传动机构，输入端为任何能够接受机架1俯仰驱动的结构，如机架1上设置一重力块，重力块随着机架1俯仰会相应摆动做往复直线运动或弧形摆动，输入端连接于该重力块上做同步运动，摆动或直线往复运动，放大传动机构为输出端的运动幅度大于输入端运动幅度的机构，最为简单的，杠杆机构，对于诸多机械传动机构而言，连杆传动、齿轮传动等等，将传动比设计的小于1即可完成角度放大的传动工作，此时输出端的运动幅度大于输入端的运动幅度，自然的，即完成了角度放大的传动动作。

本实施例中，如图2所示，作为优选的，角度放大传动装置6包括配重6.1、第一传动杆6.2以及检测杆6.3，配重6.1作为输入端悬置于机架1上，第一传动杆6.2的一端转动连接于配重6.1上；检测杆6.3连接于第一传动杆6.2的另一端，其作为输出端接受传感器的检测。配重6.1为一重量较大的块体，如配重6.1包括相连的重球和支杆，所述支杆的中部转动连接于所述机架1上，所述支杆上远离所述重球的一端与所述第一传动杆6.2转动连接，当机架1俯仰时，由于重力作用，其会发生移动，从而带动连接于其上的第一传动杆6.2的移动，第一传动在再带动起另一端的检测杆6.3的运动，如上设置，通过各杆件的长度和连接点设置是的整套装置的传动比小于1，则检测杆6.3的运动幅度大于配置的运动幅度，进而提升角度检测装置3的检测灵敏度。本实施例中，上述设置使得配置的运动受到第一传动杆6.2和检测杆6.3的一定限制，防止其在平地上大幅波动，从而降低误判率。

本实施例中，优选的，调节装置5为液压调节装置5，相比电力驱动、燃油驱动的动力结构，液压驱动的调节装置5动力更好，运行也更为平稳。进一步的，液压调节装置5包括液压伸缩杆5.1，液压伸缩杆5.1的两端分别连接限深轮2和机架1，如此通过液压伸缩杆5.1的伸缩实现限深轮2与机架1之间的距离的调节。更进一步的，液压调节装置5包括通过油路依次相连的油箱5.2、液压泵5.3、液压阀5.4以及液压伸缩杆5.1，液压泵5.3和液压阀5.4均接收处理单元4的控制，当处理单元4控制以打开液压阀5.4，并通过液压泵5.3向液压伸缩杆5.1内输送液压油，如此液压伸缩杆5.1伸长，限深轮2与机架1间的距离变长，而当需要减小限深轮2与机架1之间的距离时，打开液压阀5.4而关闭液压泵5.3，液压伸缩杆5.1内的液压油在机架1压力的作用下流回油箱5.2，液压伸缩杆5.1距离变短。

本实施例中，如图3-4所示，进一步的，还包括支撑件7，限深轮2连接于支撑件7上，支撑件7的一端转动连接于机架1上，液压伸缩杆5.1的两端分别转动连接于机架1和支撑件7上，支撑件7和液压伸缩杆5.1共同连接限深轮2，如此使得限深轮2对机架1的支撑更为稳定，同时降低了液压伸缩杆5.1承受的机架1压力，延长了液压伸缩杆5.1的使用寿命。

如图5所示，本发明实施例还提供一种用于挖掘类收获机的自动限深方法，其特征在于，包括以下步骤：

101、获取挖掘类收获机的机架的俯仰角度；

具体的，如前述的角度检测装置部分所述，通过传感器直接或者间接的获取俯仰角度或者具有等同效力的技术参数。

102、根据俯仰角度和预先存储的俯仰角度与犁铲的入土深度的对应规则获取标的入土深度；

具体的，如前述的处理单元部分所述，根据预先存储的对应规则，通过上述的俯仰角度参数获取犁铲需要的标的入土深度。

103、根据标的入土深度和预先存储的标准限深值调节限深轮。

具体的，如前述的调节装置部分所述，调节限深轮与机架之间的距离直至犁铲到达标的入土深度。

由于上述的自动限深机构具有上述的技术效果，该自动限深机构的实现方法自然也具备相应的技术效果。

本发明实施例还提供一种挖掘类收获机，包括自动限深机构，所述自动限深机构为上述的自动限深机构。挖掘类收获机可以是各类挖掘以收获的机械，如花生收获机、甜菜收获机、马铃薯收获机等等。

由于上述的自动限深机构具有上述的技术效果，包括自动限深机构的挖掘类收获机也具备相应的技术效果。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。