一种秸秆粉碎装置及自动控制方法与流程

本发明涉及秸秆粉碎设备，尤其涉及一种秸秆粉碎装置及自动控制方法。

背景技术：

1、国内老龄化情况加剧，新一代青年人逐步向城市转移，农业种植逐渐由个体种植转向集体种植，农机具作业代替人工作业，农机具的可靠性与适应性是评判农机性能的重要指标。

2、在履带式收获机进行大规模收割作业时，部分收获机根据客户的需要配备秸秆粉碎装置，将秸秆粉碎还田，在使用秸秆粉碎装置时，有时会出现秸秆过多而堵塞秸秆粉碎装置的情况，此时就会对传动装置带来很大的阻力，情况严重的甚至会直接造成传动装置部分零件的损坏。

3、如图7-9，现有履带式收获机的秸秆粉碎装置包括壳体框架1、转子总成2、上挡板总成3、安装座板4和定刀总成5，上述安装座板装配在整机的框架上，上挡板总成通过螺栓连接在安装座板上，转子总成与定刀总成安装连接在壳体框架上，转子总成(包含平键及皮带轮等)、定刀总成及壳体框架一起称为秸秆粉碎装置主体，秸秆粉碎装置主体左侧与左侧安装座板通过铰接方式连接，秸秆粉碎装置主体右侧与右侧安装座板通过螺栓连接固定，未粉碎的秸秆自上挡板总成内部向下进入秸秆粉碎装置，通过带传动高速驱动逆时针转动(自皮带轮方向看)的转子总成与固定的定刀总成处，破损成小段的秸秆，自壳体框架后部可调节开度的尾板处排出。

4、上述履带式收获机的秸秆粉碎装置主体采用其左前侧通过铰接机构连接，自右侧向左拉开秸秆粉碎装置的主体，进而查看、修理内部的装置(如下图7所示)；采用带传动的传动方式(如下图8中所示的皮带轮)；秸秆粉碎装置主体分为壳体框架、转子、定刀总成等结构，其中在壳体框架内部，转子与定刀总成之间形成了秸秆流通过秸秆粉碎装置的最小流通截面(如下图8、图9中所示的虚线框面积s，虚线长宽分别是a与b，其中s＝a×b)，该截面的大小与秸秆粉碎装置的工作阻力成负相关的关系，由于在秸秆粉碎装置工作时此截面的面积是固定的，无法进行调节，因此当秸秆吞入量过多造成堵塞时，无法通过增大秸秆流通的最小流通截面，进而降低转子工作阻力的方式解除故障，从而造成停机、甚至零件损坏等故障，降低了整机的工作效率与可靠性。

5、因此，亟需一种秸秆粉碎装置及自动控制方法解决以上技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种秸秆粉碎装置及自动控制方法，该装置采用一根增压油缸将秸秆粉碎装置驱动马达的压力与升降油缸的压力直接关联，当驱动马达收到的阻力增大时，会使升降油缸伸出，粉碎装置抬起，直至压力平衡，从而有利于解除秸秆堵塞故障，降低故障率，同时提高施工效率。

2、为了实现上述发明目的，本发明采用技术方案具体为：一种秸秆粉碎装置，包括设置在整机框架上的两个安装座板，两个所述安装座板上侧设置有柔性挡板总成，两个所述安装座板上还铰接设有壳体框架，定刀总成设置在两个安装座板之间，转子总成与驱动马达设置在壳体框架上，所述壳体框架与安装座板之间连接设有升降油缸；

3、还包括增压油缸，所述增压油缸的大腔通过大腔管路与升降油缸的大腔连接，所述增压油缸的小腔通过小腔管路与液压油箱连接，所述驱动马达的进油管路与小腔管路之间设置有溢流管路，所述溢流管路上设置有低压溢流阀。

4、进一步地，所述小腔管路上设置有液控开关阀，所述液控开关阀受控于驱动马达的进油管路的压力,这样的设置，在驱动马达的进油回路(高压油路)压力达到一定时，低压溢流阀开启，同时液控开关阀会关闭，这样可以防止液压油回流进油箱。

5、进一步地，所述驱动马达的进油管路与回油管路之间设置有高压溢流阀，高压溢流阀起到了过载保护的作用。

6、进一步地，溢流压力大小关系：低压溢流阀＝液控开关阀＜高压溢流阀，这样在驱动马达进油回路压力达到一定值时，低压溢流阀和液控开关阀才可以同时动作，且不会超过高压溢流阀的压力。

7、进一步地，所述大腔管路上设置有节流阀，节流阀的设置，有利于消除油路中的震动。

8、进一步地，所述大腔管路和小腔管路上分别设置有液压锁，如果不设置液压锁，升降油缸小腔进油的话，大腔的油就会泄掉。

9、进一步地，所述柔性挡板总成通过螺栓分别与安装座板和壳体框架连接，安装更加稳定。

10、进一步地，所述升降油缸设置两个，两个所述升降油缸与液压油箱之间的油路上设置有换向阀，所述换向阀采用三位六通电磁阀。

11、进一步地，所述转子总成与定刀总成之间形成流通截面，该截面大小与粉碎装置工作阻力呈负相关关系，因此可以通过改变该截面面积的大小来调整驱动马达的压力。

12、进一步地，所述驱动马达的出油管路上设置有电控开关阀，电控开关阀用于控制驱动马达的启闭。

13、本发明还提供一种秸秆粉碎装置的自动控制方法，包括如下步骤：

14、s1：在秸秆喂入量增大时，秸秆粉碎装置转子的运转阻力增大，进而造成驱动马达的进油管路压力也随之增大；

15、s2：当驱动马达进油管路压力大于低压溢流阀(或液控开关阀)设定压力时，低压溢流阀开启，同时液控开关阀切换到单向阀位，截止了增压油缸与油箱的回路，此时驱动马达进油管路中的液压油会依次经过溢流管路和小腔管路，进入到增压油缸的小腔内，增压油缸大腔内部受压会使液压油通过大腔管路进入到升降油缸的大腔内，并驱动液压油缸的液压杆伸出，进而将粉碎装置主体撑起；

16、s3：堵塞秸秆排出后，秸秆粉碎装置转子的运转阻力减小，进而导致驱动马达的进油管路压力也随之降低；

17、s4：随着驱动马达的进油管路压力的降低，升降油缸的液压杆缩回一定距离，增压油缸大腔变大，小腔变小，当增压油缸两侧压力再次平衡时(重力矩形成的压力与马达驱动压力在增压缸两侧形成平衡)，则保持在当前状态不动；

18、s5:当驱动马达进油管路压力进一步降低，其低于低压溢流阀(或液控开关阀)设定压力时，低压溢流阀关闭，同时液控开关阀复位开启，粉碎装置主体由于自重原因压缩升降油缸，升降油缸大腔内液压油被压缩后，会通过大腔油路进入增压油缸大腔，增压油缸大腔压力增加，驱动液压杆压缩增压油缸小腔，增压油缸小腔内的液压油通过小腔管路回流到液压油箱，此时粉碎装置主体恢复原位。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

20、1、本发明采用一根增压油缸将驱动马达的压力与升降油缸的压力直接关联，通过增压油缸的运动带动升降油缸的运动，升降油缸的伸长会使粉碎装置主体抬起，从而增大秸秆流通截面，降低秸秆粉碎装置的阻力，进而降低驱动马达的压力，直至压力平衡，解除秸秆堵塞的故障，极大程度上提高了履带式收获机的施工效率与可靠性；

21、2、在溢流管路上设置低压溢流阀，在小腔管路上设置液控开关阀，当驱动马达的进油管路压力达到低压溢流阀的设定值时，低压溢流阀开启，同时液控开关阀关闭，此时驱动马达进油管路中的液压油会进入到增压油缸的小腔，增压油缸动作，会使液压油进入到升降油缸的大腔，进而驱动升降油缸伸长，粉碎装置抬起，驱动马达阻力减小，有利于降低装置的故障率，无需像传统技术中那样经常停机处理故障，甚至维修或更换零件，

22、3、该装置设计巧妙，布局合理，在秸秆喂入量过大时，自动增大秸秆流通面积，来减小各部件所受到的压力，一方面可以降低各部件因为受到过大压力而产生的故障率，另一方面可以提高施工效率，无需停止调整或者维修。