一种基于高温灼烧技术的仿形筛格轮棉花打顶装置

本发明属于农业机械领域，涉及一种基于高温灼烧技术的仿形筛格轮棉花打顶装置，特别适用于高温灼烧技术进行棉花打顶作业。

背景技术：

1、棉花打顶是棉花整枝工作的重要环节，能够有效的消除棉花的顶端生长优势，使棉花侧枝上的棉铃能够得到充分的水分和营养，减少无效的营养供应，更有利于棉花早结铃、多结铃。目前，棉花打顶方式包括：化学打顶、人工打顶和机械打顶方式，其中机械打顶方式优势明显，机械打顶方式既对环境的伤害小又能减轻人工的劳动强度，但对于植株的复杂生长结构，棉花顶尖高度不一，普通的机械打顶方式容易产生过打顶或者漏打顶现象，所以研发作业柔性较强的机械装置是未来棉花打顶的研究趋势。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了如下方案：一种基于高温灼烧技术的仿形筛格轮棉花打顶装置包含有支撑驱动架（1）、高度仿形打顶机构（2）、电控箱（3）、燃气压力容器（4），高度仿形打顶机构（2）设置在支撑驱动架（1）中部，电控箱（3）和燃气压力容器（4）均固定在支撑驱动架（1）上方，电控箱（3）内部配备有可编程控制器、电源和各类协议接口，用于接收、处理和发出各类控制信号，使整个装置精确运行；支撑驱动架（1）为龙门结构，能够横跨在单行棉花上方，起到承载和驱动行走作用。

2、所述的支撑驱动架（1）包含有支撑架（101）、行走履带（102）、行走驱动电机（103）、升降导向滑轨（104）、升降驱动电机（105）、联轴器（106）、丝杠组件（107）；行走履带（102）固定安装在支撑架（101）下方，行走驱动电机（103）固连在行走履带（102）上方的支撑架（101）上，行走履带（102）的重量较大，与地面的接触面积较大，能够减小行进过程中的滑移率和支撑驱动架（1）的抖动，提高传感器识别精度；升降驱动电机（105）安装在支撑架（101）中间横梁上，电机轴朝上，丝杠组件（107）固连在升降驱动电机（105）上方，两者之间使用联轴器（106）同轴心连接，升降导向滑轨（104）设置于丝杠组件（107）前方，并固定在支撑架（101）上。

3、所述的高度仿形打顶机构（2）包含有丝杠螺母连接座（201）、升降支架（202）、滚轮轴承（203）、辐板（204）、传感器信号线（205）、检测传感器（206）、供气歧管块（207）、仿形筛格轮（208）、信号总线（209）、传动链条（210）、仿形筛格轮驱动电机（211）、信号线转接接头（212）、供气切分接头（213）、过孔滑环（214）、立式轴承座（215）、喷火嘴（216）；丝杠螺母连接座（201）固定在升降支架（202）后侧面，其法兰面与丝杠组件（107）的丝杠螺母相连；升降支架（202）设置有左、右两个立柱，滚轮轴承（203）安装在升降支架（202）的立柱的外侧面，其轴承圆柱体卡在升降导向滑轨（104）的导向滑槽内；仿形筛格轮（208）安装在升降支架（202）的两个立柱中间，其旋转轴横跨并利用立式轴承座（215）支承装配在两个立柱上；过孔滑环（214）安装在立式轴承座（215）外侧，并固连在升降支架（202）上，与仿形筛格轮（208）旋转轴同轴心相连；辐板（204）同轴心安装在过孔滑环（214）外侧，在辐板（204）外圆附近的圆周上均布若干圆孔，用于安装检测传感器（206），相应地，在辐板（204）内圆附近的圆周上均布若干穿线孔，用于穿过传感器信号（205）线到过孔滑环（214）；辐板（204）上均布的检测传感器（206）安装孔的分度圆直径大于仿形筛格轮（208）的外圆直径；供气歧管块（207）的入气口固连在升降支架（202）立柱下端的内侧面，出气口设置在入气口对面，朝向仿形筛格轮（208）内部，出气口沿着仿形筛格轮（208）的轮内侧边缘排布，喷火嘴（216）连接在出气口上，能够调节火焰大小；供气歧管块（207）接出的供气管穿过升降支架（202）立柱内部，与供气切分接头（213）相连，供气切分接头（213）固连在升降支架（202）的顶面，接口朝上，接出的供气管与燃气压力容器（4）相连；信号线转接接头（212）固定在升降支架（202）立柱的前侧面，信号总线（209）从过孔滑环（214）固定端口接出，穿过信号线转接接头（212）与电控箱（3）相连，过孔滑环（214）的旋转端口接出传感器信号线（205），与辐板（204）上安装的检测传感器（206）相连；仿形筛格轮驱动电机（211）位于仿形筛格轮（208）上方，固连在升降支架（202）上，传动链条（210）安装在仿形筛格轮驱动电机（211）与仿形筛格轮（208）的旋转轴之间。

4、作业时，行走驱动电机（103）驱动行走履带（102）在田间行进，仿形筛格轮驱动电机（211）驱动仿形筛格轮（208）旋转，电控箱（3）内的电气控制系统控制行走驱动电机（103）和仿形筛格轮驱动电机（208）的转速，以使仿形筛格轮（208）瞬间的水平分速度与整个装置的行进速度大小相等方向相反，实现仿形筛格轮（208）在零速状态下梳理和筛选棉花顶尖；工作状态下，仿形筛格轮（208）沿着棉花行滚动，由于棉花枝叶与仿形筛格轮（208）外圆柱面接触面积大，故被挡在仿形筛格轮（208）外部，而棉花顶尖接触面积小，会伸入仿形筛格轮（208）内部；安装在升降支架（202）两立柱内侧的两排喷火嘴（216）按照特定角度对向喷火，在棉花顶尖伸入区形成高温带，快速灼烧棉花顶尖，致其脱水失去活性；在行进过程中，高度仿形打顶机构（2）不断调整高度，以适应不同高度棉花顶尖的打顶作业，当高度仿形打顶机构（2）由高位向低位靠近棉花顶尖时，仿形筛格轮（208）与辐板（204）同步转动，由于辐板（204）上检测传感器（206）安装孔分度圆直径大于仿形筛格轮（208）的外圆直径，检测传感器（206）先检测到靠近仿形筛格轮（208）的棉花顶尖和枝叶，高度仿形打顶机构（2）继续向下靠近棉花顶尖，当检测到棉花枝叶的检测传感器（206）个数达到特定个数时，说明高度仿形打顶机构（2）处于适合的打顶高度，高度仿形打顶机构（2）保持此高度，执行打顶作业；当检测到棉花枝叶的检测传感器（206）个数超过特定个数时，说明高度仿形打顶机构（2）处于低位打顶，将导致过打顶，电控箱（3）内的电气控制系统将控制高度仿形打顶机构（2）由低位向高位远离棉花顶尖；当检测到棉花枝叶的检测传感器（206）个数少于特定个数时，说明高度仿形打顶机构（2）处于高位打顶，将导致漏打顶，电控箱（3）内的电气控制系统将控制高度仿形打顶机构（2）由高位向低位靠近棉花顶尖，重复以上循环，实现棉花打顶的高度调整。

5、与现有技术相比，本发明提供了一种基于高温灼烧技术的仿形筛格轮棉花打顶装置，利用网格筛选和梳理棉花顶芽到指定区域，然后利用高温灼烧原理，使棉花顶芽脱水失去活性，本发明作业柔性较好，能够适用于不同高度棉花顶芽的打顶作业，且作业效率较高。

技术特征：

1.一种基于高温灼烧技术的仿形筛格轮棉花打顶装置，其特征在于：包含有支撑驱动架、高度仿形打顶机构、电控箱、燃气压力容器，高度仿形打顶机构设置在支撑驱动架中部，电控箱和燃气压力容器均固定在支撑驱动架上方，支撑驱动架为龙门结构，能够横跨在单行棉花上方，起到承载和驱动行走作用；

2.根据权利要求1所述的一种基于高温灼烧技术的仿形筛格轮棉花打顶装置，其特征在于：作业时，行走驱动电机驱动行走履带在田间行进，仿形筛格轮驱动电机驱动仿形筛格轮旋转，电控箱内的电气控制系统控制行走驱动电机和仿形筛格轮驱动电机的转速，以使仿形筛格轮瞬间的水平分速度与整个装置的行进速度大小相等方向相反，实现仿形筛格轮在零速状态下梳理和筛选棉花顶尖；工作状态下，仿形筛格轮沿着棉花行滚动，由于棉花枝叶与仿形筛格轮外圆柱面接触面积大，故被挡在仿形筛格轮外部，而棉花顶尖接触面积小，会伸入仿形筛格轮内部；安装在升降支架两立柱内侧的两排喷火嘴按照特定角度对向喷火，在棉花顶尖伸入区形成高温带，快速灼烧棉花顶尖，致其脱水失去活性；在行进过程中，高度仿形打顶机构不断调整高度，以适应不同高度棉花顶尖的打顶作业，当高度仿形打顶机构由高位向低位靠近棉花顶尖时，仿形筛格轮与辐板同步转动，由于辐板上检测传感器安装孔分度圆直径大于仿形筛格轮的外圆直径，检测传感器先检测到靠近仿形筛格轮的棉花顶尖和枝叶，高度仿形打顶机构继续向下靠近棉花顶尖，当检测到棉花枝叶的检测传感器个数达到特定个数时，说明高度仿形打顶机构处于适合的打顶高度，高度仿形打顶机构保持此高度，执行打顶作业；当检测到棉花枝叶的检测传感器个数超过特定个数时，说明高度仿形打顶机构处于低位打顶，将导致过打顶，电控箱内的电气控制系统将控制高度仿形打顶机构由低位向高位远离棉花顶尖；当检测到棉花枝叶的检测传感器个数少于特定个数时，说明高度仿形打顶机构处于高位打顶，将导致漏打顶，电控箱内的电气控制系统将控制高度仿形打顶机构由高位向低位靠近棉花顶尖，重复以上循环，实现棉花打顶的高度调整。

技术总结
一种基于高温灼烧技术的仿形滚轮棉花打顶装置包含有支撑驱动架、高度仿形打顶机构、电控箱、燃气压力容器，高度仿形打顶机构设置在支撑驱动架中部，电控箱和燃气压力容器均固定在支撑驱动架上方，支撑驱动架为龙门结构，能够横跨在单行棉花上方，起到承载和驱动行走作用；本发明利用网格筛选和梳理棉花顶芽到指定区域，然后利用高温灼烧原理，使棉花顶芽脱水失去活性，其作业柔性较好，能够适用于不同高度棉花顶芽的打顶作业，且作业效率较高。

技术研发人员：韩长杰,夏广宝,徐阳,袁盼盼,尤佳,朱兴亮,仇世龙,杨双平
受保护的技术使用者：新疆农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12