CN106576580A - 联合收获机防堵系统、防堵方法以及联合收获机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种联合收获机防堵系统，其包括中央处理器、通信地连接至中央处理器的转速传感器组件、通信地连接至中央处理器的扭矩传感器组件以及通信地连接至中央处理器的行走控制装置，中央处理器将来自转速传感器组件的转速值与相应的转速预设值进行比较以及将来自扭矩传感器组件的扭矩值与相应的扭矩预设值进行比较，并且当转速值比转速预设值小一定程度以及扭矩值比扭矩预设值大一定程度时，行走控制装置降低联合收获机的行驶速度，由此减小联合收获机的喂入量。根据本发明的防堵系统实现了联合收获机的自动防堵控制，从而大大提高了联合收获机的作业效率。本发明还涉及包括这种防堵系统的联合收获机，以及相关的防堵方法。

Description

联合收获机防堵系统、防堵方法以及联合收获机

技术领域

本发明涉及一种用于联合收获机的防堵控制系统，更具体地，涉及一种通过检测相关部件的速度和扭矩来控制联合收获机行进速度以防止其发生堵塞的防堵控制系统。还涉及一种联合收获机防堵方法以及相应的联合收获机。

背景技术

以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。

比如为联合收割机的农业收获机械在田间进行收获作业时的工作环境十分恶劣。在联合收获机上进行收割、输送以及脱粒分离的作物品种多样，在收割过程中由于收割速度不稳定、收割谷物含水率相差较大以及喂入量的不稳定性通常会导致堵塞过桥、滚筒等处的现象。如果过桥驱动结构和脱粒滚筒驱动机构的扭矩和/或转速突变较大，则会造成过桥和/或脱粒滚筒的堵塞，并对传动装置带来较为严重的破坏，同时也增加了农作物的收割成本。

目前，在采用联合收获机的作物收获过程中预防堵塞的方法主要靠联合收获机的驾驶人员的经验来实现对物料喂入量的控制，从而避免收割过程中的堵塞现象。这对驾驶人员的驾驶水平提出了较高要求，这种操作的技术难度大，劳动强度高，对于故障率的降低具有有限的作用，而且使得联合收获机的作业速度和作业效率降低。

在我国，部分地区小麦亩产量可达1200斤，另外近年来随着超高产水稻、超级杂交稻的出现，其单产高、长势密、茎秆粗、秆青叶茂、含水率高、水稻穗头各部分间连接力大的特点对联合收获机的动力、工作性能、作业效率、可靠性等方面提出了更高的要求。随着现代农业技术的发展，对联合收获机的控制和收割效率也提出了更高的要求，仅靠人工和经验往往很难满足收获机械的智能化发展的要求。

本发明所要解决的技术问题在于，纵轴流联合收获机在收割谷物的过程中存在的各种堵塞问题，通过实施检测联合收获机的割台喂入绞龙、过桥主动传动轴以及脱粒滚筒的转速和扭矩值来判断各个部位是否处于或接近堵塞状态，并通过控制联合收获机的行走速度来预防堵塞或消除堵塞。

发明内容

针对现有技术中存在的联合收获机易发生堵塞的情况下，本发明提出一种能够实现联合收获机的自动防堵功能的防堵控制系统以及相关控制方法。

本发明提供一种联合收获机防堵系统，该防堵系统包括中央处理器、通信地连接至中央处理器的转速传感器组件、通信地连接至中央处理器的扭矩传感器组件以及通信地连接至中央处理器的行走控制装置，中央处理器将来自转速传感器组件的转速值与相应的转速预设值进行比较以及将来自扭矩传感器组件的扭矩值与相应的扭矩预设值进行比较，并且当转速值比转速预设值小一定程度以及扭矩值比扭矩预设值大一定程度时，行走控制装置降低联合收获机的行驶速度，由此减小联合收获机的喂入量。

根据本发明的联合收获机防堵系统能够根据转速传感器和扭矩传感器所检测的联合收获机的相关作业部件的转速和扭矩，通过转速的扭矩的大小判断是否发生堵塞，并且在判断发生堵塞的情况下，使联合收获机自动减速，直至消除堵塞状态为止。因此，根据本发明的防堵系统实现了联合收获机的自动防堵控制，从而大大提高了联合收获机的作业效率。

根据本发明的联合收获机防堵系统的一个优选的实施例，转速传感器组件包括用于测量联合收获机的割台喂入绞龙的旋转速度的割台绞龙转速传感器、用于测量联合收获机的过桥主动传动轴的旋转速度的过桥传动轴转速传感器以及用于测量联合收获机的脱粒滚筒的旋转速度的滚筒转速传感器；扭矩传感器组件包括用于测量联合收获机的割台喂入绞龙的扭矩的割台绞龙扭矩传感器、用于测量联合收获机的过桥主动传动轴的扭矩的过桥传动轴扭矩传感器以及用于测量联合收获机的脱粒滚筒的扭矩的滚筒扭矩传感器。

根据本发明的联合收获机防堵系统的还一个优选的实施例，防堵系统还包括用于显示转速传感器组件和扭矩传感器组件检测的数据信息和/或的联合收获机的行驶速度的显示装置。

本发明还涉及一种联合收获机，该联合收获机包括如上所述的任一种防堵系统。

进一步地，本发明提供一种联合收获机防堵方法，该方法包括以下步骤：获取联合收获机的相关作业部件的转速值；获取联合收获机的相关作业部件的扭矩值；将相关作业部件的转速值和扭矩值分别与相关作业部件的预设值进行比较；当转速值比转速预设值小一定程度以及扭矩值比扭矩预设值大一定程度时，降低联合收获机的行驶速度，由此减小联合收获机的喂入量。

根据本发明的联合收获机防堵方法能够通过获取联合收获机的相关作业部件的转速和扭矩信息，并根据转速和扭矩信息进行防堵控制，不仅有效地防止了联合收获机的堵塞状况，而且大大提高了联合收获机的作业效率和利用率，从而节省了生产成本。

根据本发明的联合收获机防堵方法的一个优选的实施例，获取联合收获机的相关作业部件的转速值的步骤包括获取联合收获机的割台喂入绞龙、过桥主动传动轴和脱粒滚筒的转速值；以及获取联合收获机的相关作业部件的扭矩值的步骤包括获取联合收获机的割台喂入绞龙、过桥主动传动轴和脱粒滚筒的扭矩值。

在根据本发明的联合收获机防堵方法的另一个优选的实施例中，将相关作业部件的转速值和扭矩值分别与相关作业部件的转速预设值和扭矩预设值进行比较的步骤包括：将割台喂入绞龙的转速值和扭矩值分别与割台喂入绞龙的转速预设值和扭矩预设值进行比较；将过桥主动传动轴的转速值和扭矩值分别与过桥主动传动轴的转速预设值和扭矩预设值进行比较；以及将脱粒滚筒的转速值和扭矩值分别与脱粒滚筒的转速预设值和扭矩预设值进行比较。

根据本发明的联合收获机防堵方法的再一个优选的实施例，当转速值比转速预设值小一定程度以及扭矩值比扭矩预设值大一定程度时，降低联合收获机的行驶速度的步骤包括：优先在脱粒滚筒的转速值比脱粒滚筒的转速预设值小一定程度以及脱粒滚筒的扭矩值比脱粒滚筒的扭矩预设值大一定程度时，降低联合收获机的行驶速度；其次，当脱粒滚筒的转速值和扭矩值不满足上述条件时，在过桥主动传动轴的转速值比过桥主动传动轴的转速预设值小一定程度以及过桥主动传动轴的扭矩值比过桥主动传动轴的扭矩预设值大一定程度时，降低联合收获机的行驶速度；以及最后，当脱粒滚筒和过桥主动传动轴的转速值和扭矩值均不满足上述条件时，在割台喂入绞龙的转速值比割台喂入绞龙的转速预设值小一定程度以及割台喂入绞龙的扭矩值比割台喂入绞龙的扭矩预设值大一定程度时，降低联合收获机的行驶速度。

在根据本发明的联合收获机防堵方法的还一个优选的实施例中，当脱粒滚筒的转速值小于其相应的转速预设值的85％以及脱粒滚筒的扭矩值大于其相应的扭矩预设值的115％时，使联合收获机以其当前行驶速度的10％为单位进行逐级减速控制，直到脱粒滚筒的转速值和扭矩值分别恢复至脱粒滚筒的转速预设值和扭矩预设值的90％-110％之间为止；当过桥主动传动轴的转速值小于其相应的转速预设值的85％以及过桥主动传动轴的扭矩值大于其相应的扭矩预设值的120％时，使联合收获机以其当前行驶速度的5％为单位进行逐级减速控制，直到过桥主动传动轴的转速值和扭矩值分别恢复至过桥主动传动轴的转速预设值和扭矩预设值的90％-110％之间为止；以及当割台喂入绞龙的转速值小于其相应的转速预设值的85％以及割台喂入绞龙的扭矩值大于其相应的扭矩预设值的115％时，发出报警信息以提示驾驶人员。

根据本发明的联合收获机防堵方法的又一个优选的实施例，当脱粒滚筒的转速值小于其相应的转速预设值的50％以及脱粒滚筒的扭矩值大于其相应的扭矩预设值的145％时，使联合收获机以其当前行驶速度的30％为单位进行逐级减速控制；当过桥主动传动轴的转速值小于其相应的转速预设值的50％以及过桥主动传动轴的扭矩值大于其相应的扭矩预设值的145％时，使联合收获机以其当前行驶速度的20％为单位进行逐级减速控制；以及当割台喂入绞龙的转速值小于其相应的转速预设值的50％以及割台喂入绞龙的扭矩值大于其相应的扭矩预设值的145％时，使联合收获机以其当前行驶速度的5％为单位进行逐级减速控制，直到割台喂入绞龙的转速值和扭矩值分别恢复至割台喂入绞龙的转速预设值和扭矩预设值的90％-110％之间为止。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1是采用根据本发明的防堵系统的联合收获机的局部示意图。

图2是根据本发明的联合收获机防堵系统的结构简图。

图3是根据本发明的联合收获机防堵方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

在利用联合收获机对比如为小麦的作物进行收获时，如图1所示，联合收获机通过分禾器1和拨禾轮2对位于收获机前方的收割作物进行梳理，并通过割刀3从作物的根部对作物进行切割。被切割的作物连同秸秆通过割台4被向后输送，在割台4上设置的绞龙5可以将所收割的作物集中输送至收获机的过桥机构6，过桥机构6通过过桥主动传动轴7和过桥从动传动轴8驱动。经过过桥机构6之后作物进入联合收获机的脱粒滚筒9，在脱粒滚筒9中对所收割的作物进行脱粒处理。从脱粒滚筒9脱粒出的秸秆和籽粒的混合物经过后续的筛选，秸秆与籽粒进行分离，籽粒被升运器输送至联合收获机的粮箱，秸秆通过逐稿器被朝向联合收获机的后方进行输送。

由于在作物收割过程中存在各种不确定的因素，比如作物成熟度、收割作物的含水率、所收割作物的密度等等，可能导致收割作物喂入不均或喂入量过大而导致割台喂入绞龙5、过桥机构6以及脱粒滚筒9堵塞的情况发生，这将严重影响联合收获机的作业效率。为此，本发明提出一种能够解决上述问题的联合收获机。

在收割过程中，由转速传感器和扭矩传感器分别检测割台喂入绞龙、过桥主动传动轴和脱粒滚筒的转速值和扭矩值，并传输到控制器内与存储在内存中的预设的转速值和扭矩值进行分析比较，并计算两者之间的变化偏差值，将控制器的比较判断结果传输给显示器、行使速度执行机构以及相关报警装置。通过显示器向操作人员显示所检测的割台喂入绞龙、过桥主动传动轴以及脱粒滚筒的转速和扭矩。通过行使速度执行机构对联合收获机的驱动装置进行控制，自动地调节联合收获机的行进速度，使其避免堵塞的发生。进一步地，在堵塞严重的情况下，由报警装置向操作人员发出警示信息。以下参照附图对根据本发明的用于联合收获机的防堵系统和防堵方法进行详细说明。

本发明提出一种用于纵轴流联合收获机的防堵控制系统，如图2所示。该防堵控制系统50包括中央处理器52、通信地连接至中央处理器52的转速传感器组件54、通信地连接至中央处理器52的扭矩传感器组件56以及通信地连接至中央处理器52的行走控制装置58。中央处理器52用于对接收的信息进行处理，并且根据设定条件向执行装置发出相关触发信息，中央处理器52是根据本发明的防堵控制系统50的中枢。转速传感器组件54用于测量联合收获机的相关部件的旋转速度，并将相关部件的旋转速度转换成电信号传送至中央处理器52，以供中央处理器52进行分析和处理。扭矩传感器组件56用于测量联合收获机的相关部件的扭矩，并将相关部件的扭矩转换成电信号传送至中央处理器52，以供中央处理器52进行分析和处理。行走控制装置58则可以根据中央处理器52发出的控制信号对联合收获机的行走系统进行控制，从而控制联合收获机的行走速度。也就是说，中央处理器52将来自转速传感器组件54的转速值与相应的转速预设值进行比较以及将来自扭矩传感器组件56的扭矩值与相应的扭矩预设值进行比较。当转速值比转速预设值小一定程度以及扭矩值比扭矩预设值大一定程度时，行走控制装置58降低联合收获机的行驶速度，由此减小联合收获机的喂入量，从而达到防止联合收获机堵塞的问题。

在此，转速传感器组件54可以包括用于测量割台喂入绞龙5的旋转速度的割台绞龙转速传感器542、用于测量过桥主动传动轴7的旋转速度的过桥传动轴转速传感器544以及用于测量脱粒滚筒9的旋转速度的滚筒转速传感器546。割台绞龙转速传感器542可以设置在绞龙5的驱动轴上，用于测量绞龙5的旋转速度；过桥传动轴转速传感器544可以设置在过桥主动传动轴7上，用于测量主动传动轴7的转速；滚筒转速传感器546可以设置在滚筒9的驱动轴上，从而测量滚筒9的驱动轴的旋转速度。

相应地，扭矩传感器组件56可以包括用于测量割台喂入绞龙5的扭矩的割台绞龙扭矩传感器562、用于测量过桥主动传动轴7的扭矩的过桥传动轴扭矩传感器564以及用于测量脱粒滚筒9的扭矩的滚筒扭矩传感器566。割台绞龙扭矩传感器562可以设置在绞龙轴上，用于测量绞龙轴在作业过程中所产生的扭矩；过桥传动轴扭矩传感器564可以设置在过桥主动传动轴7上，用于测量主动传动轴7在作业过程中所承受的扭矩；滚筒扭矩传感器566可以设置在滚筒驱动轴上，从而测量滚筒驱动轴在脱粒过程中所承受的扭矩。

中央处理器52可以对来自转速传感器组件54和扭矩传感器组件56的转速信号和扭矩信号进行接收和处理，并且当在检测到表示割台喂入绞龙5、过桥主动传动轴7或脱粒滚筒9中的任一者发生堵塞或拥堵的信号时，即向联合收获机行走控制装置发出控制信号，以使联合收获机减速，从而使得所收获作物的瞬时喂入量减小，直到达到预定的转速和相应的扭矩为止。联合收获机可以采用液压驱动方式，比如采用传统的液压泵驱动液压马达，液压马达驱动行走轮行走的形式。中央处理器52可以向联合收获机的执行机构发出指令，对联合收获机的液压泵的排量进行调节，比如通过控制比例阀来调节液压泵的排量，从而自动地调节联合收获机的行进速度。此外，还可以通过显示装置显示联合收获机的行走速度、割台喂入绞龙5的旋转速度和扭矩、过桥主动传动轴7的旋转速度和扭矩和/或脱粒滚筒9的旋转速度和扭矩，还可以设置有报警装置，以便在满足出现堵塞的条件是发出报警信息以提醒驾驶人员。

以下将参照附图2对根据本发明的防堵控制系统50进行详细说明。首先，需要对联合收获的各个作业部分的极限旋转速度和极限扭矩进行标定，比如对于联合收获机的喂入绞龙来说，喂入绞龙的旋转速度降低到到一定速度以下，或者喂入绞龙的绞龙轴上的扭矩达到一定值以上，就表明喂入绞龙发生堵塞。因此，需要通过实验对喂入绞龙的临界堵塞旋转速度和临界堵塞扭矩进行测定，并将测定的临界堵塞旋转速度和临界堵塞扭矩输入到中央处理器52中，用于与实际旋转速度和实际扭矩值进行比较，当临界值与实际值满足一定条件时，开始对联合收获机的行走系统进行速度控制，直到消除堵塞状态为止。

通过实验分别测量联合收获机在正常工作时，临界堵塞状态下的割台喂入绞龙5、过桥主动传动轴7和脱粒滚筒9的临界堵塞值。割台喂入绞龙5、过桥主动传动轴7和脱粒滚筒9的临界堵塞旋转速度值分别为v₁、v₂和v₃，相对应地，割台喂入绞龙5、过桥主动传动轴7和脱粒滚筒9的临界堵塞扭矩值分别为F₁、F₂和F₃。举例来说，通常情况下，联合收获机的一般正常收割作业速度是6km/h-8km/h，在此情况下，一般联合收获机的割台喂入绞龙的临界堵塞旋转速度值分别为v₁为200r/min，过桥主动传动轴的临界堵塞旋转速度值为v₂为480r/min，脱粒滚筒的临界堵塞旋转速度值v₃为900mr/min。同时，一般联合收获机的割台喂入绞龙的的临界扭矩值F₁为230Nm，过桥主动传动轴的临界堵塞扭矩值F₂为110Nm，脱粒滚筒的临界堵塞扭矩值F₃为500Nm。也就是说，对于具有如上所述的参数的联合收割机而言，当联合收获机的割台喂入绞龙的实测旋转速度比200r/min小一定程度，并且割台喂入绞龙的实测扭矩比230Nm大一定程度时，则表明割台喂入绞龙开始发生拥堵或堵塞。当联合收获机的过桥主动传动轴的实测旋转速度比480r/min小一定程度，并且过桥主动传动轴的实测扭矩比110Nm大一定程度时，则表明过桥主动传动轴开始发生拥堵或堵塞。同时，当联合收获机的脱粒滚筒的实测旋转速度比900r/min小一定程度，并且脱粒滚筒的实测扭矩比500Nm大一定程度时，则表明脱粒滚筒开始发生拥堵或堵塞。当根据本发明的联合收获机检测到上述三者中的任一者出现堵塞情况时，则降低联合收获机的行进速度，直到消除堵塞情况为止。以下对联合收获机的防堵程序进行详细说明。

在联合收获机正常作业期间，根据本发明的防堵控制系统50通过中央处理器52实时地接收来自割台绞龙转速传感器542、过桥传动轴转速传感器544以及滚筒转速传感器546的转速信息，并将这些数据信息进行存储并利用。另外，该防堵控制系统50还通过中央处理器52实时地接收来自割台绞龙扭矩传感器562、过桥传动轴扭矩传感器564以及滚筒扭矩传感器566的扭矩信息，同时也将这些扭矩数据信息进行存储和利用。通过传感器采集的这些数据信息可以临时存储在中央处理器52的缓存中，通过中央处理器52与已存储的相关转速和扭矩的极限数据值进行对比，并根据比较结果发出相应的输出信号。另外，这些检测数据可以通过显示装置60显示给联合收获机的操作人员，以供操作人员参考。以下就如上所述的三处堵塞中的任一处发生时，联合收获机的相关操作进行说明。

以下说明在割台喂入绞龙5处发生作物秸秆堵塞的情况。割台喂入绞龙5的作用是把割台4上由割刀3割下的作物集中输送到过桥机构6的喂入口，这是防止联合收获机发生堵塞的第一道防线。中央处理器52实时地接收来自割台绞龙转速传感器542的转速信号v_x以及来自割台绞龙扭矩传感器562的扭矩信号F_x，并分别使v_x与v₁以及F_x与F₁进行比较。当通过割台4输入的所收获的作物增加时，则转速v_x降低，扭矩F_x增大。如果v_x大于v₁并且F_x小于F₁，则认为联合收获机处于正常作业状态。当出现v_x小于v₁的85％并且同时F_x大于F₁的115％时，并且持续时间大于一定值，比如超过5秒，则中央处理器52判断割台4发生轻微堵塞。此时可以在显示装置60上显示割台喂入绞龙5的转速和扭矩，同时通过报警装置62相应的颜色闪烁警示信息提醒驾驶人员，以使驾驶人员减小联合收获机的行驶速度。

如果出现v_x小于v₁的50％并且F_x大于F₁的145％的情况，并且这种状态的持续时间大于一定值，例如超过5秒钟时，则中央处理器52判断割台4发生严重堵塞。此时在显示装置60上显示割台喂入绞龙5的转速和扭矩，并且通过报警装置62的相应的颜色闪烁提醒驾驶人员。同时，中央处理器52通过所设置的行走速度传感器64读取联合收获机的当前行驶速度v_i，然后发送强制降速指令给联合收割机的行走控制装置58。以v_i的5％为单位进行降速，以5秒钟为采样周期进行速度采样，直到联合收获机减速至使得割台喂入绞龙5的转速v_x和扭矩F_x恢复到正常值v₁和F₁的90％-110％之间为止。若此时联合收获机的行进速度为v_i1，则联合收获机以速度v_i1行驶进行收割作业。

类似地，以下说明在过桥机构6处发生作物秸秆堵塞的情况。中央处理器52实时地接收来自过桥传动轴转速传感器564的转速信号v_y以及来自过桥传动轴扭矩传感器564的扭矩信号F_y，并分别使v_y与v₂以及F_y与F₂进行比较。当通过割台喂入绞龙5输入的作物流增加时，则转速v_y降低，扭矩F_y增大。如果v_y大于v₂并且F_y小于F₂，则认为联合收获机处于正常作业状态。当出现v_y小于v₂的85％并且同时F_y大于F₂的120％时，并且持续时间大于一定值，比如超过5秒，则判断过桥机构6发生堵塞。此时可以在显示装置60上显示过桥机构6的转速v_y和扭矩F_y，通过报警装置62的相应的颜色闪烁提醒驾驶人员，或者也可以通过语音报警提示驾驶人员，比如为间断语音报警。中央处理器52通过行走速度传感器64读取联合收获机当前的行驶速度v_m，然后发送强制降速指令给联合收获机的行走控制装置58。以v_m的5％为单位进行降速，并且以5秒为周期进行行驶速度的采样，使联合收获机降速直到过桥机构6的主动传动轴的转速v_y和扭矩F_y恢复到正常值v₂和F₂的90％-110％之间为止。如果此时的联合收获机的行驶速度为v_m1，则收获机以v_m1行驶并进行作物的收割。如果同时出现v_y小于v₂的50％以及F_y大于F₂的145％的情况，并且持续时间大于一定值，例如超过5秒钟，则认为过桥机构6发生严重堵塞，此时在显示装置60上显示过桥机构6的主动传动轴7的转速v_y和扭矩F_y，通过报警装置62的颜色闪烁提醒驾驶人员，或者同时发送语音报警指令，比如通过连续的语音报警提示驾驶人员。进一步地，中央处理器52读取联合收获机的当前行驶速度v_m，然后发送强制降速指令给联合收获机的行走控制装置。以v_m的20％为单位连续降速，并且以5秒为周期进行速度采样，将联合收获机的速度减小至直到过桥机构6的主动传动轴7的转速v_y和扭矩F_y恢复到正常值v₂和F₂的90％-110％之间为止。如果联合收获机此时的作业速度为v_m2，则联合收获机以v_m2对作物进行收割。

接着，说明在脱粒滚筒9处发生作物秸秆堵塞时的情况。中央处理器52实时地接收来自滚筒转速传感器546的脱粒滚筒9的转速v_z以及来自滚筒扭矩传感器566的脱粒滚筒9的扭矩F_z，并将上述转速v_z和扭矩F_z与标定的正常转速v₃和扭矩F₃进行比较。当进入脱粒滚筒9的作物增加时，脱粒滚筒9的转速v_z降低，同时扭矩F_z增大。如果v_z大于v₃并且F_z小于F₃，则中央处理器52判断此时为正常作业状态。如果在出现v_z小于v₃的85％的同时，还出现了F_z大于F₃的115％的情况，并且这种状态持续一定时间，比如持续超过5s的时间，则中央处理器52判断脱粒滚筒9出现轻微堵塞。此时可以在显示装置60上显示脱粒滚筒9的转速v_z和扭矩F_z，并通过报警装置62相关的颜色闪烁信号提醒驾驶人员。同时，中央处理器52也可以向报警装置发出报警指令以提供语音报警，以提醒驾驶人员脱粒滚筒9已经出现堵塞。

进一步地，中央处理器52可以读取联合收获机的当前行驶速度v_n，然后发送强制降速指令给联合收获机的行走控制装置。以v_n的10％为单位进行降速控制，直到脱粒滚筒9的转速v_z和扭矩F_z恢复到v₃和F₃的90％-110％之间的正常状态为止。如果此时联合收获机的行进速度为v_n1，则联合收获机以v_n1行驶并执行收割作业。如果联合收获机的检测的脱粒滚筒9的转速v_z小于v₃的50％，同时联合收获机的检测的脱粒滚筒9的扭矩F_z大于F₃的145％，并且这种状态持续一定时间，比如持续超过5s的时间，则中央处理器52判断脱粒滚筒9处于严重堵塞状态。此时可以在显示装置60上显示脱粒滚筒9的转速v_z和扭矩F_z，并通过报警装置62的相应的颜色闪烁信息提醒驾驶人员。同时中央处理器52可以向报警装置发出语音报警指令，使得报警装置发出连续报警语音信息以提示驾驶人员。与此同时，中央处理器52可以通过行走速度传感器64读取联合收获机的当前行驶速度v_n，然后向联合收获机的行走控制装置58发送强制降速指令，比如以v_n的30％为单位进行降速操作。联合收获机的行使速度被减小至使得脱粒滚筒9的转速v_z和扭矩F_z分别恢复到v₃和F₃的90％-110％之间为止。如果此时联合收获机的行驶速度为v_n2，则联合收获机以速度v_n2行驶并进行作物的收割。

以上就割台喂入绞龙5、过桥主动传动轴7以及脱粒滚筒9的防堵操作分别进行了说明。以下简要说明以下三个部件的防堵优先级的问题。在此，优先根据脱粒滚筒9的堵塞状态进行防堵控制，在脱粒滚筒9不发生堵塞的情况下，再依据过桥机构6的堵塞状态进行防堵控制，在脱粒滚筒9和过桥机构6均未发生堵塞的情况下，依据割台喂入绞龙5的堵塞状态进行防堵控制操作。以下参照附图3对防堵操作的方法步骤进行说明。

首先，在步骤102获取联合收获机的相关作业部件的转速值，在此可以通过转速传感器来测量联合收获机的一个或更多个相关作业部件的转速。接着，在步骤104获取联合收获机的相关作业部件的扭矩值，在此可以通过扭矩传感器来测量联合收获机的一个或更多个相关作业部件的扭矩。进一步地，在步骤106将上述相关作业部件的转速值和扭矩值分别与各个相应的相关作业部件的预设值进行比较，比如对联合收获机的一个作业部件的测量的转速值与同一作业部件的转速预设值进行比较，并对联合收获机的该作业部件的测量的扭矩值与该同一作业部件的扭矩预设值进行比较。最后，在步骤108中，当联合收获机的作业部件的转速值比其转速预设值小一定程度以及同一作业部件的扭矩值比其扭矩预设值大一定程度时，降低联合收获机的行驶速度，由此减小联合收获机的喂入量，这样可以防止联合收获机的堵塞，从而提高联合收获机的作业效率。

在步骤102中，可以通过速度传感器周期地(比如以5秒间隔地)获取割台喂入绞龙5、过桥主动传动轴7、脱粒滚筒9的转速值。在步骤104可以通过扭矩传感器周期地(比如以5秒间隔地)获取割台喂入绞龙5、过桥主动传动轴7、脱粒滚筒9的扭矩值。接着，在步骤106，处理器可以将割台喂入绞龙5的转速值和扭矩值分别与割台喂入绞龙5的预设转速值和预设扭矩值进行比较；将过桥主动传动轴7的转速值和扭矩值分别与主动传动轴7的预设转速值和预设扭矩值进行比较；以及将脱粒滚筒9的转速值和扭矩值分别与脱粒滚筒9的预设转速值和预设扭矩值进行比较。接着，按照比较结果对联合收获机进行相应操作。

在步骤108中，当割台喂入绞龙5、过桥主动传动轴7和脱粒滚筒9中的任一者发生堵塞时，即启动对联合收获机的相应的减速操作。进一步地，按照三者的优先级顺序即脱粒滚筒9的堵塞优先、过桥主动传动轴7的堵塞其次以及割台喂入绞龙5的堵塞最后的顺序对联合收获机的减速进行控制。也就是说，当三者均发生堵塞或者只要存在脱粒滚筒9的堵塞的时候，优先按照脱粒滚筒9堵塞的情况下进行联合收获机的减速控制。当脱粒滚筒9未发生堵塞，而只要存在主动传动轴7发生堵塞的情况下时，优先按照过桥主动传动轴7堵塞的情况下进行联合收获机的减速控制。自然地，当脱粒滚筒9和过桥主动传动轴7未发生堵塞，而仅割台喂入绞龙5发生堵塞的情况下时，则按照割台喂入绞龙5发生堵塞的情况下进行联合收获机的减速控制。在进行减速控制的过程中，对联合收获机的实时速度进行检测，只要消除发生堵塞的问题，即可按照当前速度进行收获作业。

判断脱粒滚筒9的实时转速值和实时扭矩值是否满足脱粒滚筒9的正常作业要求可以通过在先确定的临界转速值和临界扭矩值与实时测量值进行比较来实现。当然，判断过桥主动传动轴7和割台喂入绞龙5的实时转速值和实时扭矩值是否满足相应的正常作业要求也可以通过上述比较方式来实现。在此，不同的联合收获机可以具有不同的相应的临界转速值和临界扭矩值，只需通过实验即可获取不同联合收获机的相应部件的临界转速值和临界扭矩值。另外，使联合收获机减速的步骤可以按照本文中如上所述的方法进行，有利地，联合收获机采用液压驱动方式，从而可以通过调节液压泵的排量来控制液压马达的转速，从而达到控制联合收获机的行走速度的目的。当然，根据本发明的上述减速控制临界值与实测值之间的关系也可以根据实际作业要求进行改变，只要这些方式或方法采用了本发明的主题思想即落入本发明的保护范围之内。

根据本发明的用于联合收获机的防堵控制系统可以根据联合收获机的几个容易发生堵塞的部件状态进行防堵控制。通过对割台喂入绞龙、过桥主动传动轴以及脱粒滚筒的转速和扭矩进行实时监测，在三者中的至少一者发生堵塞的情况下，即向联合收获机的行走控制装置发出减速指令，从而使联合收获机减速，使得收割量减小，减轻相应堵塞部件处的处理压力，直到被堵塞部件基本恢复正常状态为止。因此，根据本发明的联合收获机的防堵控制方法能够在被收获作物进入脱粒滚筒之前进行部件堵塞的监控，并且在发生堵塞时及时进行喂入量减小的处理，从而自动地实现联合收获机的防堵功能。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改进或变型。

Claims (10)

1.一种联合收获机防堵系统，包括：

中央处理器；

通信地连接至所述中央处理器的转速传感器组件；

通信地连接至所述中央处理器的扭矩传感器组件；以及

通信地连接至所述中央处理器的行走控制装置，

所述中央处理器将来自所述转速传感器组件的转速值与相应的转速预设值进行比较以及将来自所述扭矩传感器组件的扭矩值与相应的扭矩预设值进行比较，并且当所述转速值比所述转速预设值小一定程度以及所述扭矩值比所述扭矩预设值大一定程度时，所述行走控制装置降低所述联合收获机的行驶速度，由此减小所述联合收获机的喂入量。

2.根据权利要求1所述的联合收获机防堵系统，其特征在于，所述转速传感器组件包括用于测量所述联合收获机的割台喂入绞龙的旋转速度的割台绞龙转速传感器、用于测量所述联合收获机的过桥主动传动轴的旋转速度的过桥传动轴转速传感器以及用于测量所述联合收获机的脱粒滚筒的旋转速度的滚筒转速传感器，所述扭矩传感器组件包括用于测量所述联合收获机的割台喂入绞龙的扭矩的割台绞龙扭矩传感器、用于测量所述联合收获机的过桥主动传动轴的扭矩的过桥传动轴扭矩传感器以及用于测量所述联合收获机的脱粒滚筒的扭矩的滚筒扭矩传感器。

3.根据权利要求1或2所述的联合收获机防堵系统，其特征在于，还包括用于显示所述转速传感器组件和所述扭矩传感器组件检测的数据信息和/或所述的联合收获机的行驶速度的显示装置。

4.一种联合收获机，包括根据权利要求1-3中的任一项所述的防堵系统。

5.一种联合收获机防堵方法，包括以下步骤：

获取所述联合收获机的相关作业部件的转速值；

获取所述联合收获机的相关作业部件的扭矩值；

将所述相关作业部件的转速值和扭矩值分别与所述相关作业部件的预设值进行比较；

当所述转速值比所述转速预设值小一定程度以及所述扭矩值比所述扭矩预设值大一定程度时，降低所述联合收获机的行驶速度，由此减小所述联合收获机的喂入量。

6.根据权利要求5所述的联合收获机防堵方法，其特征在于，

获取所述联合收获机的相关作业部件的转速值的步骤包括获取所述联合收获机的割台喂入绞龙、过桥主动传动轴和脱粒滚筒的转速值；以及

获取所述联合收获机的相关作业部件的扭矩值的步骤包括获取所述联合收获机的割台喂入绞龙、过桥主动传动轴和脱粒滚筒的扭矩值。

7.根据权利要求6所述的联合收获机防堵方法，其特征在于，

将所述相关作业部件的转速值和扭矩值分别与所述相关作业部件的预设值进行比较的步骤包括：

将所述割台喂入绞龙的转速值和扭矩值分别与所述割台喂入绞龙的转速预设值和扭矩预设值进行比较；

将所述过桥主动传动轴的转速值和扭矩值分别与所述过桥主动传动轴的转速预设值和扭矩预设值进行比较；以及

将所述脱粒滚筒的转速值和扭矩值分别与所述脱粒滚筒的转速预设值和扭矩预设值进行比较。

8.根据权利要求7所述的联合收获机防堵方法，其特征在于，

当所述转速值比所述转速预设值小一定程度以及所述扭矩值比所述扭矩预设值大一定程度时，降低所述联合收获机的行驶速度的步骤包括：

优先在所述脱粒滚筒的转速值比所述脱粒滚筒的转速预设值小一定程度以及所述脱粒滚筒的扭矩值比所述脱粒滚筒的扭矩预设值大一定程度时，降低所述联合收获机的行驶速度；

其次，当所述脱粒滚筒的转速值和扭矩值不满足上述条件时，在所述过桥主动传动轴的转速值比所述过桥主动传动轴的转速预设值小一定程度以及所述过桥主动传动轴的扭矩值比所述过桥主动传动轴的扭矩预设值大一定程度时，降低所述联合收获机的行驶速度；以及

最后，当所述脱粒滚筒和所述过桥主动传动轴的转速值和扭矩值均不满足上述条件时，在所述割台喂入绞龙的转速值比所述割台喂入绞龙的转速预设值小一定程度以及所述割台喂入绞龙的扭矩值比所述割台喂入绞龙的扭矩预设值大一定程度时，降低所述联合收获机的行驶速度。

9.根据权利要求8所述的联合收获机防堵方法，其特征在于，

当所述脱粒滚筒的转速值小于其相应的转速预设值的85％以及所述脱粒滚筒的扭矩值大于其相应的扭矩预设值的115％时，使所述联合收获机以其当前行驶速度的10％为单位进行逐级减速控制，直到所述脱粒滚筒的转速值和扭矩值分别恢复至所述脱粒滚筒的转速预设值和扭矩预设值的90％-110％之间为止；

当所述过桥主动传动轴的转速值小于其相应的转速预设值的85％以及所述过桥主动传动轴的扭矩值大于其相应的扭矩预设值的120％时，使所述联合收获机以其当前行驶速度的5％为单位进行逐级减速控制，直到所述过桥主动传动轴的转速值和扭矩值分别恢复至所述过桥主动传动轴的转速预设值和扭矩预设值的90％-110％之间为止；以及

当所述割台喂入绞龙的转速值小于其相应的转速预设值的85％以及所述割台喂入绞龙的扭矩值大于其相应的扭矩预设值的115％时，发出报警信息以提示驾驶人员。

10.根据权利要求8或9所述的联合收获机防堵方法，其特征在于，

当所述脱粒滚筒的转速值小于其相应的转速预设值的50％以及所述脱粒滚筒的扭矩值大于其相应的扭矩预设值的145％时，使所述联合收获机以其当前行驶速度的30％为单位进行逐级减速控制；

当所述过桥主动传动轴的转速值小于其相应的转速预设值的50％以及所述过桥主动传动轴的扭矩值大于其相应的扭矩预设值的145％时，使所述联合收获机以其当前行驶速度的20％为单位进行逐级减速控制；以及

当所述割台喂入绞龙的转速值小于其相应的转速预设值的50％以及所述割台喂入绞龙的扭矩值大于其相应的扭矩预设值的145％时，使所述联合收获机以其当前行驶速度的5％为单位进行逐级减速控制，直到所述割台喂入绞龙的转速值和扭矩值分别恢复至所述割台喂入绞龙的转速预设值和扭矩预设值的90％-110％之间为止。