CN108076873B - 一种青贮饲料收获机的切碎装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置，包括：切刀辊；草料夹紧辊对固定辊，其中心轴固定在所述收获机上；草料夹紧辊对浮动辊，其中心轴通过张紧弹簧与所述固定辊的中心轴连接；主动带轮，其包括固定锥轮、可动锥轮和作动装置；所述可动锥轮与所述草料夹紧辊对固定辊的中心轴同轴连接；从动带轮，其包括固定锥轮、可动锥轮和作动装置；所述固定锥轮与所述切刀辊的中心轴同轴连接；其中，所述可动锥轮能够在所述作动装置的作用下沿轴线移动，从而改变所述主动带轮或者所述从动带轮的工作半径。本发明公开了一种切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置的控制方法。

Description

一种青贮饲料收获机的切碎装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及农牧业机械领域，具体涉及一种切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置及其控制方法。

背景技术

为了适应畜牧业飞速发展的需求，用于耕种青贮饲料的土地面积越来越呈现出规模化的趋势。大面积的青贮饲料耕地需要在指定的期限内完成收获，依靠传统的人力难以满足青贮饲料对饲料品质、收获时机和规模化经营的要求。青贮饲料收获机是一种专门用于青贮饲料收获的农牧业机械设备，该设备具有工作效率高、对青贮饲料种类适应性强、收获的饲料可供牲畜直接食用等优点，深受广大农牧民的欢迎，也极大地提高了青贮饲料的收获效率和减少了牲畜的喂饲工作量，对于畜牧业的规模化经营起到了积极的促进作用。

目前广泛应用的青贮饲料收获机的切段长度往往都是固定的，不能因喂饲牲畜和青贮饲料类型的不同而调节，使青贮饲料收获机通用性和适应性变差，进而降低了青贮饲料的品质和一次食用率。

发明内容

本发明设计开发了一种切段可调式青贮饲料收获机的切碎装置，本发明的发明目的是解决通过使用主动带轮和从动带轮对切刀辊上和草料夹紧辊对固定辊的传动比进行调节，从而改变普通青贮饲料收获机的切段长度的问题。

本发明设计开发了一种切段可调式青贮饲料收获机的切碎装置的控制方法，本发明的发明目的是解决通过调节主动带轮和从动带轮的工作半径进而调节切刀辊上和草料夹紧辊对固定辊的传动比，从而改变普通青贮饲料收获机的切段长度的问题。

本发明提供的技术方案为：

一种切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置，包括：

切刀辊；

草料夹紧辊对固定辊，其中心轴固定在所述收获机上；

草料夹紧辊对浮动辊，其中心轴通过张紧弹簧与所述固定辊的中心轴连接；

主动带轮，其包括固定锥轮、可动锥轮和作动装置；所述可动锥轮与所述草料夹紧辊对固定辊的中心轴同轴连接；

从动带轮，其包括固定锥轮、可动锥轮和作动装置；所述固定锥轮与所述切刀辊的中心轴同轴连接；

其中，所述可动锥轮能够在所述作动装置的作用下沿轴线移动，从而改变所述主动带轮或者所述从动带轮的工作半径；所述主动带轮与所述从动带轮之间通过传动带传递动力。

优选的是，还包括：

草料喂入辊对下辊，其具有草料喂入辊对下辊中心轴，在一侧设置第一传动链轮；

草料喂入辊对上辊，其具有草料喂入辊对上辊中心轴，在一侧设置第二传动链轮；

其中，所述第一传动链轮和所述第二传动链轮同侧设置，通过第一传动链条连接。

优选的是，草料喂入辊对下辊中心轴的一侧设置第三传动链轮，所述草料夹紧辊对固定辊的中心轴一侧设置第四传动链轮；

其中，所述第三传动链轮和所述第四传动链轮同侧设置，通过第二传动链条连接，并且所述第一传动链轮和所述第三传动链轮同轴设置。

优选的是，还包括：

支撑链轮；

张紧链轮；

所述草料夹紧辊对浮动辊的中心轴一侧设置第五传动链轮，所述草料夹紧辊对固定辊的中心轴一侧设置第六传动链轮；

其中，所述支撑链轮、所述张紧链轮、所述第五传动链轮和所述第六传动链轮同侧设置，通过第三传动链条连接，所述第四传动链轮和所述第六传动链轮同轴设置。

优选的是，所述主动带轮的作动装置使可动锥轮向固定锥轮靠近时，所述主动带轮的工作半径增大；以及

所述主动带轮的作动装置使可动锥轮向固定锥轮远离时，所述主动带轮的工作半径减小。

优选的是，所述从动带轮的作动装置使可动锥轮向固定锥轮靠近时，所述从动带轮的工作半径增大；以及

所述从动带轮的作动装置使可动锥轮向固定锥轮远离时，所述从动带轮的工作半径减小。

一种切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置的控制方法，使用所述的切碎装置，包括：

当所述青贮饲料收获机的切段长度变短时，控制所述主动带轮可动锥轮旁的作动装置使两个锥轮产生相向运动，同时控制所述从动带轮可动锥轮旁的作动装置使两锥轮产生相离运动；

当所述青贮饲料收获机的切段长度变长时，控制所述主动带轮可动锥轮旁的作动装置使两个锥轮产生相离运动，同时控制所述从动带轮可动锥轮旁的作动装置使两锥轮产生相向运动。

本发明与现有技术相比较所具有的有益效果：本发明将青贮饲料收获机切刀辊的传动装置设计成转速比可以在一定范围内连续变化的无级变速装置，使青贮饲料的切段长度可以在一定范围内任意调节，增强了青贮饲料收获机对不同牲畜和各种青贮饲料的通用性和适应性。

附图说明

图1是切段可调式青贮饲料收获机的作业系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供了一种切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置，将青贮饲料收获机的草料喂入系统与切碎系统的传动机构设计成转速比可调的无级变速装置，在相同的草料喂入速度下，使切刀辊140的转速可以在一定范围内连续调节，使青贮饲料收获机的切段长度无级可调，增强青贮饲料收获机对不同牲畜和不同饲料的通用性和适应性。

本发明提供的一种切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置，主要包括：草料夹紧辊对固定辊120、草料夹紧辊对浮动辊130、切刀辊140、主动带轮和从动带轮，草料夹紧辊对固定辊中心轴121为作业系统的动力输入轴，草料夹紧辊对固定辊中心轴121从动力源获得动力，作业系统其余各工作装置从草料夹紧辊对固定辊中心轴121获得的驱动力，无级变速装置的主动带轮与青贮饲料收获机草料夹紧辊对固定辊120同轴，无级变速装置的从动带轮与青贮饲料收获机切刀辊140同轴，通过无级变速装置的转速比调节，实现草料夹紧辊对固定辊120与切刀辊140的转速比调节，进而调节青贮饲料切段的长度；其中，草料夹紧辊对固定辊中心轴121与收获机固定，草料夹紧辊对浮动辊中心轴131通过张紧弹簧420与草料夹紧辊对固定辊中心轴121连接；除了驱动切刀辊140的传动装置采用无级变速装置之外，作业系统其余的传动装置均采用固定转速比的链装置。

将青贮饲料收获机草料喂入系统与切碎系统之间的传动装置设计成无级变速装置，使草料夹紧辊对固定辊120与切刀辊140的转速比可以在一定范围内连续变化，从而使青贮饲料收获机的切段长度可以在一定范围内任意调节，满足不同牲畜和各种青贮饲料对切段长度的要求。

驱动切刀辊140的无级变速装置采用节圆可变的带传动装置，变节圆带传动装置由主动带轮、从动带轮和传动带540构成，其中：主动带轮和从动带轮由两个对向的锥轮组成，两个锥轮相向运动工作半径增大，两个锥轮相离运动工作半径减小，通过安装在可动锥轮旁的作动装置控制工作半径的增减。在传动带540定长度的约束条件下，通过协调控制主动带轮工作半径和从动带轮工作半径，可以调节与主动带轮同轴的草料夹紧辊对固定辊120和与从动带轮同轴的切刀辊140的转速比，该转速比可以在一定范围内连续变化，进而无级调节青贮饲料切段的长度。

切段长度与转速比之间符合如下关系：式中，l为青贮饲料切段的长度；i为草料夹紧辊对固定辊与切刀辊转速比；r₁为草料夹紧辊对中的固定辊的半径；N为切刀辊一周的刀片数；其中，/>n₁为草料夹紧辊对固定辊的转速；n₂为切刀辊的转速；R_DR为主动带轮工作半径；R_DN为从动带轮工作半径；式(1)反映了青贮饲料切段长度l随草料夹紧辊对固定辊120与切刀辊140转速比i变化的关系，草料夹紧辊对固定辊120的半径r₁和切刀辊140一周的刀片数N为青贮饲料收获机作业系统的结构参数，一旦确定下来就不能在运行过程中改变，唯一能够改变的只有主动带轮和从动带轮工作半径，在锥轮作动装置570、530的作用下可动锥轮与固定锥轮的距离改变，受其影响带轮的工作半径改变，进而改变草料夹紧辊对固定辊120与切刀辊140转速比i，且该转速比可以在一定范围内连续变化，因此青贮饲料切段的长度也可以在一定范围内无级调节。

青贮饲料收获机的作业系统采用三条传动链条310、320、330、340和六个传动链轮210、220、230、240、250、260、270、280，驱动相应的转轴111a、111b、121、131、141，进而带动相应的辊110a、110b、120、130和切刀辊140及其它附属装置运转；草料喂入辊对下辊110a，其具有草料喂入辊对下辊中心轴111a，在一侧设置第一传动链轮210；草料喂入辊对上辊110b，其具有草料喂入辊对上辊中心轴111b，在一侧设置第二传动链轮220，其中，第一传动链轮210和第二传动链轮220同侧设置，通过第一传动链条310连接；在草料喂入辊对下辊中心轴111a的一侧设置第三传动链轮230，草料夹紧辊对固定辊中心轴121一侧设置第四传动链轮240，其中，第三传动链轮230和第四传动链轮240同侧设置，通过第二传动链条320连接，并且第一传动链轮210和第三传动链轮230同轴设置；草料夹紧辊对浮动辊中心轴131一侧设置第五传动链轮250，草料夹紧辊对固定辊中心轴121一侧设置第六传动链轮260，其中，草料夹紧系统支撑链轮170、草料夹紧系统张紧链轮180、第五传动链轮250和第六传动链轮260同侧设置，通过第三传动链条330连接，第四传动链轮240和第六传动链轮260同轴设置；草料夹紧辊对固定辊中心轴121为整个青贮饲料收获机作业系统的动力输入轴，与作业系统变速传动装置510的输出轴连接；在本实施例中，作为一种优选，为与草料夹紧辊对的浮动特性相适应，两个中心轴121、131通过轴距可调的第三传动链条330传递动力，传动链条经过了四个传动链轮250、170、180、260，其中，两个分别安装在夹紧辊的中心轴121、131上，向草料夹紧辊传递动力，张紧链轮180和支撑链轮170共同起到张紧第三传动链条330的作用，当草料夹紧辊对之间的距离增大时张紧链轮180在所夹持草料的张力作用下向外移动，反之则在张紧弹簧430张力作用下向内移动，无论草料夹紧辊中心轴121、131之间的距离如何变化，总能使两根中心轴121、131上的传动链轮250、260与传动链条330具有足够的贴合紧度，保证了夹紧辊对的之间稳定的动力传动。

青贮饲料收获机的作业系统还包括位于切刀辊140下方的接料底板410，用于承接被切刀辊140切下的散碎草料。还包括安装于调质前辊中心轴151a上的调质前辊150a和安装于调质后辊中心轴151b上的调质后辊150b，调质前辊150a和调质后辊150b平行安装，调质前辊150a的转速高于调质后辊150b，依靠转速差进一步粉碎草料。还包括安装于鼓风辊中心轴161上的鼓风辊160，起作用在于将调质后的草料送入草料收集装置。

在本发明中，将青贮饲料收获机的草料夹紧辊对设计成浮动型，辊对之间通过张紧弹簧430连接；草料夹紧辊对的两个辊中的一个为固定辊，其中心轴的位置固定在青贮饲料收获机上；另一个辊轴为浮动辊，其中心轴相对于固定辊的中心轴距离可以随单位时间内喂入草料的量而改变，草料夹紧辊对之间的中心轴距离由弹簧的弹力与所夹持草料的张力之间的平衡决定。

具体的说，本实施例的特色主要体现在青贮饲料收获机作业装置的草料夹紧辊对固定辊120与切刀辊140之间的传动装置为无级变速装置，两辊之间的转速比可以在一定范围内连续变化。

本实施例中的无级变速装置为节圆可调式带传动装置，带传动装置由主动带轮、从动带轮和传动带540构成。其中主动带轮由固定锥轮510和可动锥轮520组成，主动带轮可动锥轮520可以在主动锥轮作动装置530的作用下沿轴线移动，从而改变主动带轮的工作半径。当主动锥轮作动装置530使主动带轮可动锥轮520向主动带轮固定锥轮510靠近时，主动带轮的工作半径增大；当主动锥轮作动装置530使主动带轮可动锥轮520向主动带轮固定锥轮510远离时，主动带轮的工作半径减小。从动带轮由固定锥轮550和可动锥轮560组成，从动带轮可动锥轮560可以在从动锥轮作动装置570的作用下沿轴线移动，从而改变从动带轮的工作半径。当从动锥轮作动装置570使从动带轮可动锥轮560向从动带轮固定锥轮550靠近时，从动带轮的工作半径增大；当从动锥轮作动装置570使从动带轮可动锥轮560向从动带轮固定锥轮550远离时，从动带轮的工作半径减小。

主动带轮和从动带轮工作半径的改变还受到传动带540的定长约束限制，即主动带轮的工作半径增加时，从动带轮的工作半径必然减小，或者从动带轮的工作半径增加，主动带轮的工作半径必然减小，且其增减量受到传动带540的定长约束。当主动带轮的工作半径增大，从动带轮的工作半径减小时，草料夹紧辊对固定辊120与切刀辊140的转速比变小，青贮饲料的切段长度减小；当主动带轮的工作半径减小，从动带轮的工作半径增大时，草料夹紧辊对固定辊120与切刀辊140的转速比变大，青贮饲料的切段长度增加。

一种切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置的控制方法如下：

当希望青贮饲料收获机的切段长度变短时，需要减小草料夹紧辊对固定辊120与切刀辊140的转速比，即要求增加切刀辊140的转速或降低草料夹紧辊对固定辊120的转速，通过增加主动带轮的工作半径，同时减小从动带轮的工作半径，即控制主动带轮可动锥轮520旁的作动装置530使两个锥轮产生相向运动，同时控制从动带轮可动锥轮560旁的作动装置570使两锥轮产生相离运动，主动锥轮作动装置530和从动锥轮作动装置570的移动量受到传动带540定长约束的严格限制，满足青贮饲料切段长度变短的控制要求。

当希望青贮饲料收获机的切段长度变长时，需要增加草料夹紧辊对固定辊120与切刀辊140的转速比，即要求降低切刀辊140的转速或增加草料夹紧辊对固定辊120的转速，通过减小主动带轮的工作半径，同时增加从动带轮的工作半径，即控制主动带轮可动锥轮520旁的作动装置530使两个锥轮产生相离运动，同时控制从动带轮可动锥轮560旁的作动装置570使两锥轮产生相向运动，主动锥轮作动装置530和从动锥轮作动装置570的移动量受到传动带540定长约束的严格限制，满足青贮饲料切段长度增加的控制要求。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置，其特征在于，包括：

切刀辊；

草料夹紧辊对固定辊，其中心轴固定在所述收获机上；

草料夹紧辊对浮动辊，其中心轴通过张紧弹簧与所述固定辊的中心轴连接；

主动带轮，其包括固定锥轮、可动锥轮和作动装置；所述可动锥轮与所述草料夹紧辊对固定辊的中心轴同轴连接；

从动带轮，其包括固定锥轮、可动锥轮和作动装置；所述固定锥轮与所述切刀辊的中心轴同轴连接；

其中，所述可动锥轮能够在所述作动装置的作用下沿轴线移动，从而改变所述主动带轮或者所述从动带轮的工作半径；所述主动带轮与所述从动带轮之间通过传动带传递动力；

支撑链轮；

张紧链轮；

所述草料夹紧辊对浮动辊的中心轴一侧设置第五传动链轮，所述草料夹紧辊对固定辊的中心轴一侧设置第六传动链轮；

其中，所述支撑链轮、所述张紧链轮、所述第五传动链轮和所述第六传动链轮同侧设置，通过第三传动链条连接；

所述切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置的控制方法，包括：

当所述青贮饲料收获机的切段长度变短时，控制所述主动带轮可动锥轮旁的作动装置使两个锥轮产生相向运动，同时控制所述从动带轮可动锥轮旁的作动装置使两锥轮产生相离运动；

当所述青贮饲料收获机的切段长度变长时，控制所述主动带轮可动锥轮旁的作动装置使两个锥轮产生相离运动，同时控制所述从动带轮可动锥轮旁的作动装置使两锥轮产生相向运动。

2.如权利要求1所述的切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置，其特征在于，还包括：

草料喂入辊对下辊，其具有草料喂入辊对下辊中心轴，在一侧设置第一传动链轮；

草料喂入辊对上辊，其具有草料喂入辊对上辊中心轴，在一侧设置第二传动链轮；

其中，所述第一传动链轮和所述第二传动链轮同侧设置，通过第一传动链条连接。

3.如权利要求2所述的切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置，其特征在于，草料喂入辊对下辊中心轴的一侧设置第三传动链轮，所述草料夹紧辊对固定辊的中心轴一侧设置第四传动链轮；

其中，所述第三传动链轮和所述第四传动链轮同侧设置，通过第二传动链条连接，并且所述第一传动链轮和所述第三传动链轮同轴设置。

4.如权利要求3所述的切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置，其特征在于，所述第四传动链轮和所述第六传动链轮同轴设置。

5.如权利要求4所述的切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置，其特征在于，所述主动带轮的作动装置使可动锥轮向固定锥轮靠近时，所述主动带轮的工作半径增大；以及

所述主动带轮的作动装置使可动锥轮向固定锥轮远离时，所述主动带轮的工作半径减小。

6.如权利要求4所述的切段长度无级可调式青贮饲料收获机的切碎装置，其特征在于，所述从动带轮的作动装置使可动锥轮向固定锥轮靠近时，所述从动带轮的工作半径增大；以及

所述从动带轮的作动装置使可动锥轮向固定锥轮远离时，所述从动带轮的工作半径减小。