CN108243739A - 用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法 - Google Patents

Abstract

用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法，采用带有伺服反馈控制功能的轴流式脱粒机实施脱粒作业，利用重力起自然导料作用，有效降低电力和人力成本；同时通过电机带动传动轴转动进而滚筒壳体旋转，由设置在滚筒壳体上三道击碎棒转动进而实现脱粒作业，且在脱粒作业过程中脱粒的力度可根据需要调整，调整后的作业最大负载力度由作业部分与伺服反馈控制机构联动，以实现在整个脱粒过程中的一致性，有效降低因脱粒力度不均匀而导致脱粒后的种子被损毁，且随着外部投料量的变化，整个伺服反馈控制机构处于动态平衡状态，有效保证整体的脱粒作业效果；在脱粒过程中出现异常时，动力控制操纵杆为伺服反馈控制机构提供反馈控制动力以避免异常进一步扩大化。

Description

用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法

技术领域

本发明涉及脱粒机械控制技术领域，尤其涉及一种用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法。

背景技术

我国是粮食种植大国，随着城市化进程的加速与人口老龄化程度的加剧，能够从事粮食收割脱粒的劳动力越来越少，需要借助脱粒机械辅助收获粮食。虽然有联合收割机，但在山区高原地带，受地形限制，依然须采用独立的脱粒作业方式。目前，市场上销售的脱粒机械种类繁多，其结构也各不相同，尽管外部投料结构不断变化，但脱粒核心部分依旧未有较大的改进，脱粒结构相对固定，不能根据需要进行调节，更不能根据实时工况实现自适应调整，以达到脱粒工况的动态平衡状态，进而达到脱粒效果的一致性。传统的脱粒方式一方面导致脱粒不彻底，且由于机器本身的局限性，为了不将剩余籽粒浪费，只能通过人工再次进行脱粒，无形中增加人工劳动强度，浪费大量的人力和时间，使脱粒工作变为前部分为机械化，后部分为人工化；同时在实际脱粒过程中因脱粒力度不均匀，轻者导致破壳，不利于后期存储，重者导致壳内可食用部分开裂，甚至粉碎，进而造成不必要的浪费，且影响食用；而对于要求较高的育种，将严重影响种子质量；另在脱粒过程中出现异常状况或事故时，传统脱粒机只能通过关闭动力源停止作业，不论是电机还是发动机，都易造成极大的能源损失。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法，采用带有伺服反馈控制功能的轴流式脱粒机实施脱粒作业，首先改变带有伺服反馈控制功能的轴流式脱粒机的第一调整垫片厚度以调整第四浮动弹簧的预紧力，旋转第二浮动弹簧座调节第一浮动弹簧和第五浮动弹簧的预紧力，改变第二调整垫片的厚度以调整第三浮动弹簧的预紧力，再旋转第三浮动弹簧座调节第二浮动弹簧的预紧力，且第一浮动弹簧、第四浮动弹簧及第五浮动弹簧预紧力的总合力等于第二浮动弹簧和第三浮动弹簧的预紧力加相关被支撑件重力的总合力，调整完第二浮动弹簧座和第三浮动弹簧座的位置给定预紧力后，通过第二锁紧螺母锁紧第二浮动弹簧座，第一锁紧螺母锁紧第三浮动弹簧座；再调节上控制弹簧座与下控制弹簧座的旋合量以调整第六浮动弹簧的预紧力，且该预紧力大于所支撑的相关部件重力总和，待调整完上控制弹簧座和下控制弹簧座的位置给定预紧力后，通过第三锁紧螺母锁紧下控制弹簧座相对上控制弹簧座的位置；再调节第六挡圈和第四调整垫片的厚度进而调整传动控制花键套相对动力控制操纵杆的位置；旋转调高螺母调整传动控制花键轴和传动控制花键套的花键配合长度，以控制系统的自控动力切断和啮合传动，待调整好传动控制花键轴和传动控制花键套位置后通过调高拼紧螺母锁紧相对位置；

电机带动第二传动轴输出，第二传动轴通过传动控制花键轴带动传动控制花键套，并经传动平键带动第一传动轴旋转，第一传动轴带动旋转叶片旋转，同时第一传动轴通过滚筒上盖和滚筒下盖带动滚筒壳体及滚筒壳体上的壳体螺旋片、第三道击碎棒、第二道击碎棒和第一道击碎棒转动作业，当作业轴向负载大于第一浮动弹簧、第四浮动弹簧、第五浮动弹簧和第二浮动弹簧、第三浮动弹簧设定的预压力差值时，滚筒壳体带动滚筒上盖、滚筒下盖及相关部件下行，进而带动滚筒壳体和导向罩斜面之间的间隙值变大，从而降低作业轴向负载，从而避免损毁被作业对象，当作业轴向负载下降后，相关部件随即复位恢复原有的作业间隙值，当作业负载突然过载且过载量大于第六浮动弹簧的预设定差值时，滚筒壳体在带动滚筒上盖、滚筒下盖及相关部件下行的同时，第一传动轴通过第五浮动弹簧座压缩第六浮动弹簧下行，并切断传动控制花键套与传动控制花键轴的花键啮合，从而瞬间切断动力，避免进一步损毁被作业对象，在此下行过程中滚筒壳体和导向罩斜面之间的间隙值急速变大，从而瞬间消除过载，过载消除后系统自动恢复原始作业状态，当作业时出现异常状况或事故时，操作动力控制操纵杆通过动力控制操纵盘带动传动控制花键套急速下行瞬间切开动力，以避免异常状况或事故进一步扩大化；

当作业负载突然增大，作业部件在负载轴向分力的推动下下行，动力控制操纵盘通过动力控制操纵杆带动第三反馈控制杆下行，第一反馈控制杆在第三反馈控制杆的作用下围绕第一反馈控制杆的中部活动销轴旋转，第一反馈控制杆通过第二反馈控制杆推动反馈传动杆上行，反馈传动杆通过反馈球铰连接杆及反馈销轴带动导向罩上行，以此增大导向罩和滚筒壳体之间的相对位置，瞬间降低作业负载，从而阻止作业部件的继续下行，随着作业负载的下降，作业部件恢复上行，同时在伺服反馈控制机构的作用下导向罩下行，随着外部投料量的变化，整个伺服反馈控制机构处于一个动态变化中重复上述运行方式，从而使得作业负载处于一种预设计的动态平衡状态，进而保证整体脱粒作业效果；

所述带有伺服反馈控制功能的轴流式脱粒机包括主舱体、滚筒上盖、中间动力支架、传动控制花键套、传动控制花键轴、下端动力支架、电机、第二传动轴、倾斜落料板、动力控制操纵杆、下控制弹簧座、上控制弹簧座、滚筒下盖、滚筒壳体、导向罩及伺服反馈控制机构；其中，主舱体上端安装有上舱盖，主舱体周向均布有舱体辅助支架，导向罩活动设置于主舱体内，主舱体两侧关于第一传动轴对称设置有伺服反馈控制机构，中间动力支架固定设置在主舱体内中部，下端动力支架固定设置于主舱体内下部，倾斜落料板设置在中间动力支架与下端动力支架之间；上舱盖上安装有第一轴承座，第一花键套筒安装在第一轴承座上，第一轴承端盖紧固安装于上舱盖上，第一传动轴上端与第一花键套筒配合安装，旋转叶片包括通过过渡部连接的前端部与后端部，前端部向上凸起，后端部向下凸起，同时前端部与后端部为曲面结构，旋转叶片与第一传动轴配合安装，上控制弹簧座安装在中间动力支架上，且在上控制弹簧座上设置有与第一传动轴配合安装的花键，下控制弹簧座间隙配合套装于第一传动轴上，且下控制弹簧座与上控制弹簧座通过螺纹配合连接，第三锁紧螺母通过螺纹配合安装在下控制弹簧座上，在下控制弹簧座与上控制弹簧座调整相对位置后由第三锁紧螺母锁紧，上控制弹簧座内端面与第一传动轴的台阶端面处于同一平面内；

伺服反馈控制机构中，反馈杆用支撑座设置于主舱体内侧，反馈杆用导向座设置主舱体外侧，反馈销轴与反馈螺母通过螺纹紧固连接，反馈球铰连接杆上端与反馈销轴连接，反馈球铰连接杆下端与反馈传动杆上端连接，反馈传动杆滑动安装于反馈杆用导向座内，反馈传动杆下端与第二反馈控制杆一端通过活动销轴旋转连接，第二反馈控制杆另一端与第一反馈控制杆一端通过活动销轴旋转连接，第一反馈控制杆另一端与第三反馈控制杆一端通过活动销轴旋转连接，第三反馈控制杆另一端与动力控制操纵杆通过活动销轴旋转连接，第一反馈控制杆中部通过活动销轴旋转安装于反馈杆用支撑座上；

滚筒壳体外表层上依次设置有沿滚筒壳体周向均布的第一道击碎棒、第二道击碎棒、第三道击碎棒，且三道击碎棒的长度呈等差数列递减，壳体螺旋片安装在滚筒壳体下部；滚筒上盖、滚筒下盖分别与第一传动轴通过花键配合安装，滚筒上盖与滚筒上安装环紧固连接，滚筒上安装环与滚筒壳体上端固接，滚筒下盖与滚筒下安装环紧固连接，滚筒下安装环与滚筒壳体下端固接；第二花键套筒与第一传动轴通过花键配合安装，浮动控制中枢套装于第二花键套筒上并通过限位螺钉紧固限位，第一浮动弹簧座通过花键配合套装于第一传动轴上，第一调整垫片套装于第一浮动弹簧座上，且第一调整垫片与浮动控制中枢接触，第二浮动弹簧座、第二锁紧螺母分别与浮动控制中枢上部配合安装，第一浮动弹簧、第四浮动弹簧及第五浮动弹簧套装于第一传动轴上，第五浮动弹簧一端支撑在第一浮动弹簧座上，第五浮动弹簧另一端支撑在第二浮动弹簧座上，第一浮动弹簧一端支撑在第一浮动弹簧座上，第一浮动弹簧另一端支撑在第二浮动弹簧座上，第四浮动弹簧一端支撑在第一浮动弹簧座上，第四浮动弹簧另一端支撑在第一调整垫片上，第一浮动弹簧座一端与滚筒上盖接触，第一浮动弹簧座另一端的外圆与浮动控制中枢的内孔配合安装，第四浮动弹簧座通过花键配合套装于第一传动轴上，第二调整垫片套装于第四浮动弹簧座上，且第二调整垫片与浮动控制中枢接触；第三浮动弹簧座、第一锁紧螺母分别与浮动控制中枢下部配合安装，第三浮动弹簧和第二浮动弹簧套装于第一传动轴上，第二浮动弹簧一端支撑在第三浮动弹簧座上，第二浮动弹簧另一端支撑在第四浮动弹簧座上，第三浮动弹簧一端支撑在第四浮动弹簧座上，第三浮动弹簧另一端支撑在第二调整垫片上，第四浮动弹簧座一端与滚筒下盖接触，第四浮动弹簧座另一端的外圆与浮动控制中枢的内孔配合安装；

第五浮动弹簧座套装于第一传动轴上，且第五浮动弹簧座上端面同时与上控制弹簧座的内端面和第一传动轴的台阶端面接触，第六浮动弹簧套装在第一传动轴上，且第六浮动弹簧上端与第五浮动弹簧座下端接触，第六浮动弹簧下端与下控制弹簧座的内端面接触，通过调整下控制弹簧座和上控制弹簧座的相对位置来调整第六浮动弹簧的预压缩量；第一传动轴下端的外圆与传动控制花键套上部的内孔配合安装，传动控制花键套上端一侧设置有第四调整垫片，第四调整垫片套装于第一传动轴上，传动控制花键套内端设置有第三调整垫片与第六挡圈，第三调整垫片套装于第一传动轴上，第六挡圈套装在设置于传动控制花键套上；动力控制操纵盘安装在传动控制花键套上，并在动力控制操纵盘两侧分别设置有动力控制操纵销轴，动力控制操纵销轴关于动力控制操纵盘自身径向对称，动力控制操纵杆间隙配合安装在动力控制操纵销轴上；第二传动轴安装在下端动力支架内，传动控制花键轴上端外花键与传动控制花键套内花键配合安装，传动控制花键轴下端外花键与第二传动轴内花键配合安装，调高螺母设置在第二传动轴上端，且调高螺母与传动控制花键轴通过螺纹配合安装，调高拼紧螺母套装在传动控制花键轴上，同时调高拼紧螺母内螺纹与第二传动轴外螺纹配合安装，第二传动轴与电机的动力输出轴连接。

在本发明中，舱体辅助支架底部一侧设置有支架脚铁。

在本发明中，主舱体内侧设置有用于对导向罩进行限位的导向限位凸台。

在本发明中，导向罩位于上舱盖与中间动力支架之间。

在本发明中，第一花键套筒上端设置有阻尼孔，第一轴承端盖径向设置有气道，第一传动轴和第一花键套筒形成的内部型腔通过阻尼孔与第一轴承端盖内腔接通，第一轴承端盖内腔通过气道与外界接通。

在本发明中，旋转叶片位于第一花键套筒与滚筒上盖之间。

在本发明中，主舱体上设置有用于第一反馈控制杆穿过主舱体的舱体下反馈通道和用于反馈销轴穿过主舱体的舱体上反馈通道。

在本发明中，反馈球铰连接杆上通过螺纹套装有反馈紧固螺母，用于反馈球铰连接杆相对反馈传动杆位置调整后的拼紧。

在本发明中，滚筒壳体为锥体，锥体角度为30°～80°。

在本发明中，第一道击碎棒水平投影长度范围为20cm～50cm，壳体螺旋片沿滚筒壳体外壁的周向螺旋角度范围为10°～30°，壳体螺旋片竖直高度范围为5cm～15cm，壳体螺旋片最高点与第三道击碎棒之间的距离范围为10cm～30cm，击碎棒自身直径范围为1cm～3cm。

在本发明中，浮动控制中枢上设置有多个通道，使得各相关部件之间形成的密闭型腔与外界接通。

在本发明中，传动控制花键套和第一传动轴之间设置有传动平键，传动控制花键套和第一传动轴通过传动平键传递动力。

在本发明中，第一传动轴底端设置有用于对传动控制花键套紧固限位的紧固组件。

在本发明中，第二传动轴通过联轴器与电机的动力输出轴连接。

有益效果：本发明采用带有伺服反馈控制功能的轴流式脱粒机实施脱粒作业，利用重力起自然导料作用，有效降低电力和人力成本；同时通过电机带动传动轴转动进而滚筒壳体旋转，由设置在滚筒壳体上三道击碎棒转动进而实现脱粒作业，且在脱粒作业过程中脱粒的力度可根据需要调整，调整后的作业最大负载力度由作业部分与伺服反馈控制机构联动，以实现在整个脱粒过程中的一致性，有效降低因脱粒力度不均匀而导致脱粒后的种子被损毁，且随着外部投料量的变化，整个伺服反馈控制机构处于动态平衡状态，有效保证整体的脱粒作业效果；在脱粒过程中出现异常状况或事故时，操作动力控制操纵杆通过动力控制操纵盘带动传动控制花键套急速下行瞬间切开动力，与此同时动力控制操纵杆为伺服反馈控制机构提供反馈控制动力以避免异常状况或事故的进一步扩大化。

附图说明

图1为本发明的较佳实施例的结构示意图。

图2为本发明的较佳实施例中的旋转叶片与滚筒壳体安装示意图。

图3为本发明的较佳实施例中的滚筒壳体内部示意图。

图4为本发明的较佳实施例中的第一传动轴与传动控制花键套、传动控制花键轴安装示意图。

图5为本发明的较佳实施例中滚筒壳体外部示意图。

图6为本发明的较佳实施例中的伺服反馈控制机构结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1～图6的用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法，采用带有伺服反馈控制功能的轴流式脱粒机实施脱粒作业，带有伺服反馈控制功能的轴流式脱粒机包括第一轴承端盖01、第一花键套筒02、第一传动轴03、第一轴承座04、上舱盖05、旋转叶片06、主舱体07、舱体辅助支架08、滚筒上盖09、中间动力支架10、传动控制花键套11、传动控制花键轴12、下端动力支架13、电机14、支架脚铁15、电机座16、第二传动轴17、倾斜落料板18、动力控制操纵杆19、下控制弹簧座20、上控制弹簧座21、滚筒下盖22、滚筒壳体23、导向罩24、第一挡圈25、第一紧固螺钉26、第一深沟球轴承27、第二挡圈28、第一紧固螺栓29、第三挡圈30、第二紧固螺钉31、滚筒上安装环32、第一浮动弹簧座33、第二浮动弹簧座34、第一锁紧螺母35、第三浮动弹簧座36、第四浮动弹簧座37、第三紧固螺钉38、滚筒下安装环39、壳体螺旋片40、第三道击碎棒41、导向限位凸台42、第二道击碎棒43、第一道击碎棒44、反馈螺母45、阻尼孔46、气道47、第一调整垫片48、浮动控制中枢49、第一浮动弹簧50、限位螺钉51、第二浮动弹簧52、第二调整垫片53、第三浮动弹簧54、第二锁紧螺母55、第四浮动弹簧56、第五浮动弹簧57、第二深沟球轴承58、角接触轴承59、第三锁紧螺母60、传动平键61、紧固组件62、动力控制操纵盘63、第四挡圈64、调高螺母65、第五挡圈66、联轴器67、第三深沟球轴承68、调高拼紧螺母69、第四深沟球轴承70、动力控制操纵销轴71、第六挡圈72、第三调整垫片73、第四调整垫片74、第七挡圈75、第六浮动弹簧76、第八挡圈77、第五浮动弹簧座78、第九挡圈79、第二花键套筒80及伺服反馈控制机构；

舱体辅助支架08沿主舱体07周向均布，支架脚铁15设置于舱体辅助支架08底部一侧，上舱盖05通过第一紧固螺栓29紧固安装于主舱体07上端，导向罩24活动设置于主舱体07内，且导向罩24下端通过设置于主舱体07内侧的导向限位凸台42限位，主舱体07两侧关于第一传动轴03对称设置有伺服反馈控制机构，中间动力支架10固定设置于主舱体07内中部，下端动力支架13固定设置于主舱体07内下部，倾斜落料板18固定设置于主舱体07内的下部，中间动力支架10位于下端动力支架13上方，且倾斜落料板18位于中间动力支架10和下端动力支架13之间，导向罩24位于上舱盖05和中间动力支架10之间；第一轴承座04设置于上舱盖05上，第一花键套筒02通过第一深沟球轴承27安装于第一轴承座04上，第一轴承端盖01通过第一紧固螺钉26紧固安装于上舱盖05上，第一轴承端盖01同时对第一轴承座04和第一深沟球轴承27限位，第一花键套筒02上设置有第二挡圈28，且第一花键套筒02通过第二挡圈28轴向限位，第一花键套筒02上端设置有阻尼孔46，第一轴承端盖01径向设置有气道47，第一传动轴03上端通过花键与第一花键套筒02配合安装，第一传动轴03和第一花键套筒02形成的内部型腔通过阻尼孔46与第一轴承端盖01内腔接通，第一轴承端盖01内腔通过气道47与外界接通，旋转叶片06通过花键与第一传动轴03配合安装，第一挡圈25和第三挡圈30分别设置于旋转叶片06一侧，且第一挡圈25和第三挡圈30安装于第一传动轴03上对旋转叶片06限位，且旋转叶片06位于第一花键套筒02和滚筒上盖09之间，上控制弹簧座21通过第二深沟球轴承58和角接触轴承59安装于中间动力支架10上，第二深沟球轴承58通过设置于中间动力支架10内的第八挡圈77限位，角接触轴承59通过设置于中间动力支架10内的第七挡圈75限位，且角接触轴承59位于第二深沟球轴承58下方，上控制弹簧座21通过花键与第一传动轴03配合安装，下控制弹簧座20间隙配合套装于第一传动轴03上，且下控制弹簧座20与上控制弹簧座21通过螺纹配合连接，第三锁紧螺母60通过螺纹配合安装于下控制弹簧座20上，在下控制弹簧座20与上控制弹簧座21调整相对位置后由第三锁紧螺母60锁紧，上控制弹簧座21内端面与第一传动轴03的台阶端面处于同一平面内，第五浮动弹簧座78套装于第一传动轴03上，且第五浮动弹簧座78上端面同时与上控制弹簧座21的内端面和第一传动轴03的台阶端面接触，第六浮动弹簧76套装于第一传动轴03上，且第六浮动弹簧76上端与第五浮动弹簧座78的下端面接触，第六浮动弹簧76的下端与下控制弹簧座20的内端面接触，通过调整下控制弹簧座20和上控制弹簧座21的相对位置以调整第六浮动弹簧76的预压缩量；第一传动轴03下端外圆与传动控制花键套11上部内孔配合安装，且传动控制花键套11和第一传动轴03之间设置有传动平键61，传动控制花键套11和第一传动轴03通过传动平键61传递动力，传动控制花键套11上端面一侧设置有第四调整垫片74，且第四调整垫片74套装于第一传动轴03上，传动控制花键套11内端面一侧设置有第三调整垫片73，且第三调整垫片73套装于第一传动轴03上，紧固组件62设置于第一传动轴03底端，且紧固组件62对传动控制花键套11紧固限位，动力控制操纵盘63通过第四深沟球轴承70安装于传动控制花键套11上，设置于传动控制花键套11上的第六挡圈72对第四深沟球轴承70内圈限位，设置于动力控制操纵盘63内的第四挡圈64对第四深沟球轴承70外圈限位，动力控制操纵盘63两侧分别设置有动力控制操纵销轴71，动力控制操纵销轴71关于动力控制操纵盘63自身径向对称，且动力控制操纵销轴71与动力控制操纵盘63通过螺纹方式紧固衔接，动力控制操纵杆19与动力控制操纵销轴71间隙配合安装，第二传动轴17通过第三深沟球轴承68安装于下端动力支架13内，第五挡圈66设置于第三深沟球轴承68一侧且第五挡圈66安装于第二传动轴17上，传动控制花键轴12下端外花键与第二传动轴17内花键配合安装，传动控制花键轴12上端外花键与传动控制花键套11内花键配合安装，调高螺母65设置于第二传动轴17上端，且调高螺母65与传动控制花键轴12通过螺纹配合安装，调高拼紧螺母69套装于传动控制花键轴12上，且调高拼紧螺母69内螺纹与第二传动轴17外螺纹配合安装，第二传动轴17通过联轴器67与电机14的动力输出轴连接，电机14安装在电机座16上；

伺服反馈控制机构包括反馈球铰连接杆81、反馈传动杆82、反馈销轴83、反馈杆用导向座84、第一反馈控制杆85、反馈紧固螺母86、第二反馈控制杆87、舱体下反馈通道88、反馈杆用支撑座89、第三反馈控制杆90及舱体上反馈通道91，反馈杆用支撑座89设置于主舱体07内侧，反馈杆用导向座84设置主舱体07外侧，反馈销轴83与反馈螺母45通过螺纹紧固连接，反馈球铰连接杆81上端与反馈销轴83通过球铰连接，反馈球铰连接杆81下端与反馈传动杆82上端通过螺纹连接，且反馈紧固螺母86通过螺纹套装于反馈球铰连接杆81上，用于反馈球铰连接杆81相对反馈传动杆82位置调整后的拼紧，反馈传动杆82滑动安装于反馈杆用导向座84内，反馈传动杆82下端与第二反馈控制杆87一端通过活动销轴旋转连接，第二反馈控制杆87另一端与第一反馈控制杆85一端通过活动销轴旋转连接，第一反馈控制杆85另一端与第三反馈控制杆90一端通过活动销轴旋转连接，第三反馈控制杆90另一端与动力控制操纵杆19通过活动销轴旋转连接，第一反馈控制杆85中部通过活动销轴旋转安装于反馈杆用支撑座89上；主舱体07上设置有用于第一反馈控制杆85穿过主舱体07的舱体下反馈通道88和用于反馈销轴835穿过主舱体07的舱体上反馈通道91；

滚筒壳体23为锥体，锥体角度β的范围为30°～80°，第一道击碎棒44、第二道击碎棒43、第三道击碎棒41和壳体螺旋片40沿滚筒壳体23周向均布，第一道击碎棒44水平投影长度L₀范围为20cm～50cm，壳体螺旋片40沿滚筒壳体23外壁的周向螺旋角度α范围为10°～30°，壳体螺旋片40竖直高度H的范围为5cm～15cm，第一道击碎棒44与第二道击碎棒43之间间距为L₁，第二道击碎棒43与第三道击碎棒41之间间距为L₂，L₁＝L₂，壳体螺旋片40最高点与第三道击碎棒41之间的距离L的范围为10cm～30cm，击碎棒自身直径d的范围为1cm～3cm；三道击碎棒的长度呈等差数列递减，壳体螺旋片40安装在滚筒壳体23下部；

旋转叶片06包括通过过渡部连接的前端部与后端部，且前端部向上凸起，通道截面减小，有利于加快气流流速，凸起的表面使旋转叶片06过渡部的气压有所减小，前后压差使得气流速度加快，特别是旋转叶片06前端部流速较快，后端部向下凸起气流流速较平，多数气流基本是平稳流过，由于前端部高速气流产生低压的吸引，旋转叶片06前端气流向上表面流去，造成后端部的气流通道加宽，导致后端部的气流速度有所下降，这样流过前端部上表面的气流速度要比下表面快，根据伯努利原理，流速快的地方压力比流速慢的地方压力小，即旋转叶片06下方压力大于上方，压力差使翼型获得一个向上的力，但由于旋转叶片06固定，因此产生向下的气流从而产生“风力”，达到预期扇叶的效果；旋转叶片06位于在滚筒壳体23上侧，且其叶片根部距滚筒壳体23上侧100mm，旋转叶片06的作用：

1)防止被作业对象飞出入料口，造成安全事故；

2)防止被作业对象进入轴承间隙，产生磨粒磨损，进而加速轴承与轴的磨损速度，最终提前造成轴或轴承失效，影响机器使用寿命；

3)使得被作业对象置于滚筒壳体23脱粒区的时间加长，提高脱粒效率；

滚筒上安装环32与滚筒壳体23上端固接，滚筒下安装环39与滚筒壳体23下端固接，滚筒上盖09与滚筒上安装环32通过第二紧固螺钉31紧固连接，滚筒下盖22与滚筒下安装环39通过第三紧固螺钉38紧固连接，滚筒上盖09和滚筒下盖22分别与第一传动轴03通过花键配合安装，第二花键套筒80和第一传动轴03通过花键配合安装，第九挡圈79设置于第二花键套筒80一侧且第九挡圈79安装于第一传动轴03上，第九挡圈79对第二花键套筒80限位，第二花键套筒80与第一传动轴03台阶端面接触定位，浮动控制中枢49套装于第二花键套筒80上并通过限位螺钉51紧固限位，第一浮动弹簧座33通过花键配合套装于第一传动轴03上，第一调整垫片48套装于第一浮动弹簧座33上，且第一调整垫片48与浮动控制中枢49接触，第二浮动弹簧座34和第二锁紧螺母55分别通过螺纹与浮动控制中枢49上部配合安装，且第二锁紧螺母55与第二浮动弹簧座34接触，第一浮动弹簧50、第四浮动弹簧56和第五浮动弹簧57套装于第一传动轴03上，第五浮动弹簧57一端支撑在第一浮动弹簧座33上且第五浮动弹簧57另一端支撑在第二浮动弹簧座34上，第一浮动弹簧50一端支撑在第一浮动弹簧座33上且第一浮动弹簧50另一端支撑在第二浮动弹簧座34上，第四浮动弹簧56一端支撑在第一浮动弹簧座33上且第四浮动弹簧56另一端支撑在第一调整垫片48上，第一浮动弹簧座33一端与滚筒上盖09接触且第一浮动弹簧座33的外圆与浮动控制中枢49内孔配合安装，第四浮动弹簧座37通过花键配合套装于第一传动轴03上，第二调整垫片53套装于第四浮动弹簧座37上，且第二调整垫片53一侧与浮动控制中枢49一端接触，第三浮动弹簧座36和第一锁紧螺母35分别通过螺纹与浮动控制中枢49下部配合安装，且第一锁紧螺母35一侧与第三浮动弹簧座36一端接触，第三浮动弹簧54和第二浮动弹簧52套装于第一传动轴03上，第二浮动弹簧52一端支撑在第三浮动弹簧座36上且第二浮动弹簧52另一端支撑在第四浮动弹簧座37上，第三浮动弹簧54一端支撑在第四浮动弹簧座37上且第三浮动弹簧54另一端支撑在第二调整垫片53上，第四浮动弹簧座37一端与滚筒下盖22接触且第四浮动弹簧座37的外圆与浮动控制中枢49内孔配合安装，浮动控制中枢49上设置有多个通道，使得各相关部件之间形成的密闭型腔与外界接通。

通过改变第一调整垫片48的厚度以调整第四浮动弹簧56的预紧力，通过旋转第二浮动弹簧座34调节第一浮动弹簧50和第五浮动弹簧57的预紧力，通过改变第二调整垫片53的厚度以调整第三浮动弹簧54的预紧力，通过旋转第三浮动弹簧座36调节第二浮动弹簧52的预紧力，第一浮动弹簧50、第四浮动弹簧56和第五浮动弹簧57预紧力的总合力等于第二浮动弹簧52和第三浮动弹簧54的预紧力加相关被支撑件重力的总合力，根据系统工况需要，调整第二浮动弹簧座34和第三浮动弹簧座36的位置给定预紧力后，第二锁紧螺母55锁紧第二浮动弹簧座34，第一锁紧螺母35锁紧第三浮动弹簧座36；通过调节上控制弹簧座21与下控制弹簧座20的旋合量以调整第六浮动弹簧76的预紧力，且该预紧力大于所支撑的相关部件的重力总和，具体预紧力根据实际工况需要调整，调整上控制弹簧座21和下控制弹簧座20的位置给定预紧力后，第三锁紧螺母60锁紧下控制弹簧座20相对上控制弹簧座21的位置；通过调节第六挡圈72和第四调整垫片74的厚度进而调整传动控制花键套11相对动力控制操纵杆19的位置；根据整体装配位置及实际工况需要，通过旋转调高螺母65调整传动控制花键轴12和传动控制花键套11的花键配合长度，便于系统的自控动力切断和啮合传动，调整好位置后通过调高拼紧螺母69锁紧相对位置。

电机14的动力通过联轴器67带动第二传动轴17输出，第二传动轴17通过传动控制花键轴12带动传动控制花键套11，并经传动平键61带动第一传动轴03旋转，第一传动轴03带动旋转叶片06旋转，第一传动轴03通过滚筒上盖09和滚筒下盖22带动滚筒壳体23及滚筒壳体23上的壳体螺旋片40、第三道击碎棒41、第二道击碎棒43和第一道击碎棒44转动作业，当作业轴向负载大于第一浮动弹簧50、第四浮动弹簧56、第五浮动弹簧57和第二浮动弹簧52、第三浮动弹簧54设定的预压力差值时，滚筒壳体23带动滚筒上盖09、滚筒下盖22及相关部件下行，从而调整滚筒壳体23和导向罩24斜面之间的间隙值变大，从而降低作业轴向负载，从而避免损毁被作业对象，当作业轴向负载下降后，相关部件随即复位恢复原有的作业间隙值，当作业负载突然过载且过载量大于第六浮动弹簧76的预设定差值时，滚筒壳体23在带动滚筒上盖09、滚筒下盖22及相关部件下行的同时，第一传动轴03通过第五浮动弹簧座78压缩第六浮动弹簧76下行，并切断传动控制花键套11与传动控制花键轴12的花键啮合，从而瞬间切断动力，避免进一步损毁被作业对象，在此下行过程中滚筒壳体23和导向罩24斜面之间的间隙值急速变大，从而瞬间消除过载，过载消除后系统自动恢复原始作业状态，当作业时出现异常状况或事故时，操作动力控制操纵杆19通过动力控制操纵盘63和第四深沟球轴承70带动传动控制花键套11急速下行瞬间切开动力，以避免异常状况或事故的进一步扩大化；

当作业负载突然增大，相关部件在负载轴向分力的推动下下行，动力控制操纵盘63通过动力控制操纵杆19带动第三反馈控制杆90下行，第一反馈控制杆85在第三反馈控制杆90的作用下围绕第一反馈控制杆85的中部活动销轴旋转，第一反馈控制杆85通过第二反馈控制杆87推动反馈传动杆82上行，反馈传动杆82通过反馈球铰连接杆81及反馈销轴83带动导向罩24上行，如此增大导向罩24和滚筒壳体23之间的相对位置，瞬间降低作业负载，从而阻止作业部件的继续下行，随着作业负载的下降，作业部件恢复上行，同时在伺服反馈控制机构的作用下导向罩24下行，如此随着外部投料量的增加和减少，整个伺服反馈控制机构处于一个动态变化中重复上述运行方式，从而使得作业负载处于一种预设计的动态平衡状态，保证整体的脱粒作业效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法，其特征在于，采用带有伺服反馈控制功能的轴流式脱粒机实施脱粒作业，首先改变带有伺服反馈控制功能的轴流式脱粒机的第一调整垫片厚度以调整第四浮动弹簧的预紧力，旋转第二浮动弹簧座调节第一浮动弹簧和第五浮动弹簧的预紧力，改变第二调整垫片的厚度以调整第三浮动弹簧的预紧力，再旋转第三浮动弹簧座调节第二浮动弹簧的预紧力，且第一浮动弹簧、第四浮动弹簧及第五浮动弹簧预紧力的总合力等于第二浮动弹簧和第三浮动弹簧的预紧力加相关被支撑件重力的总合力，调整完第二浮动弹簧座和第三浮动弹簧座的位置给定预紧力后，通过第二锁紧螺母锁紧第二浮动弹簧座，第一锁紧螺母锁紧第三浮动弹簧座；再调节上控制弹簧座与下控制弹簧座的旋合量以调整第六浮动弹簧的预紧力，且该预紧力大于所支撑的相关部件重力总和，待调整完上控制弹簧座和下控制弹簧座的位置给定预紧力后，通过第三锁紧螺母锁紧下控制弹簧座相对上控制弹簧座的位置；再调节第六挡圈和第四调整垫片的厚度进而调整传动控制花键套相对动力控制操纵杆的位置；旋转调高螺母调整传动控制花键轴和传动控制花键套的花键配合长度，以控制系统的自控动力切断和啮合传动，待调整好传动控制花键轴和传动控制花键套位置后通过调高拼紧螺母锁紧相对位置；

电机带动第二传动轴输出，第二传动轴通过传动控制花键轴带动传动控制花键套，并经传动平键带动第一传动轴旋转，第一传动轴带动旋转叶片旋转，同时第一传动轴通过滚筒上盖和滚筒下盖带动滚筒壳体及滚筒壳体上的壳体螺旋片、第三道击碎棒、第二道击碎棒和第一道击碎棒转动作业，当作业轴向负载大于第一浮动弹簧、第四浮动弹簧、第五浮动弹簧和第二浮动弹簧、第三浮动弹簧设定的预压力差值时，滚筒壳体带动滚筒上盖、滚筒下盖及相关部件下行，进而带动滚筒壳体和导向罩斜面之间的间隙值变大，从而降低作业轴向负载，从而避免损毁被作业对象，当作业轴向负载下降后，相关部件随即复位恢复原有的作业间隙值，当作业负载突然过载且过载量大于第六浮动弹簧的预设定差值时，滚筒壳体在带动滚筒上盖、滚筒下盖及相关部件下行的同时，第一传动轴通过第五浮动弹簧座压缩第六浮动弹簧下行，并切断传动控制花键套与传动控制花键轴的花键啮合，从而瞬间切断动力，避免进一步损毁被作业对象，在此下行过程中滚筒壳体和导向罩斜面之间的间隙值急速变大，从而瞬间消除过载，过载消除后系统自动恢复原始作业状态，当作业时出现异常状况或事故时，操作动力控制操纵杆通过动力控制操纵盘带动传动控制花键套急速下行瞬间切开动力，以避免异常状况或事故进一步扩大化；

当作业负载突然增大，作业部件在负载轴向分力的推动下下行，动力控制操纵盘通过动力控制操纵杆带动第三反馈控制杆下行，第一反馈控制杆在第三反馈控制杆的作用下围绕第一反馈控制杆的中部活动销轴旋转，第一反馈控制杆通过第二反馈控制杆推动反馈传动杆上行，反馈传动杆通过反馈球铰连接杆及反馈销轴带动导向罩上行，以此增大导向罩和滚筒壳体之间的相对位置，瞬间降低作业负载，从而阻止作业部件的继续下行，随着作业负载的下降，作业部件恢复上行，同时在伺服反馈控制机构的作用下导向罩下行，随着外部投料量的变化，整个伺服反馈控制机构处于一个动态变化中重复上述运行方式，从而使得作业负载处于一种预设计的动态平衡状态，进而保证整体脱粒作业效果；

所述带有伺服反馈控制功能的轴流式脱粒机中，主舱体上端安装有上舱盖，主舱体周向均布有舱体辅助支架，导向罩活动设置于主舱体内，主舱体两侧关于第一传动轴对称设置有伺服反馈控制机构，中间动力支架固定设置在主舱体内中部，下端动力支架固定设置于主舱体内下部，倾斜落料板设置在中间动力支架与下端动力支架之间；上舱盖上安装有第一轴承座，第一花键套筒安装在第一轴承座上，第一轴承端盖紧固安装于上舱盖上，第一传动轴上端与第一花键套筒配合安装，旋转叶片包括通过过渡部连接的前端部与后端部，前端部向上凸起，后端部向下凸起，同时前端部与后端部为曲面结构，旋转叶片与第一传动轴配合安装，上控制弹簧座安装在中间动力支架上，且在上控制弹簧座上设置有与第一传动轴配合安装的花键，下控制弹簧座间隙配合套装于第一传动轴上，且下控制弹簧座与上控制弹簧座通过螺纹配合连接，第三锁紧螺母通过螺纹配合安装在下控制弹簧座上，在下控制弹簧座与上控制弹簧座调整相对位置后由第三锁紧螺母锁紧，上控制弹簧座内端面与第一传动轴的台阶端面处于同一平面内；

伺服反馈控制机构中，反馈杆用支撑座设置于主舱体内侧，反馈杆用导向座设置主舱体外侧，反馈销轴与反馈螺母通过螺纹紧固连接，反馈球铰连接杆上端与反馈销轴连接，反馈球铰连接杆下端与反馈传动杆上端连接，反馈传动杆滑动安装于反馈杆用导向座内，反馈传动杆下端与第二反馈控制杆一端通过活动销轴旋转连接，第二反馈控制杆另一端与第一反馈控制杆一端通过活动销轴旋转连接，第一反馈控制杆另一端与第三反馈控制杆一端通过活动销轴旋转连接，第三反馈控制杆另一端与动力控制操纵杆通过活动销轴旋转连接，第一反馈控制杆中部通过活动销轴旋转安装于反馈杆用支撑座上；

滚筒壳体外表层上依次设置有沿滚筒壳体周向均布的第一道击碎棒、第二道击碎棒、第三道击碎棒，且三道击碎棒的长度呈等差数列递减，壳体螺旋片安装在滚筒壳体下部；滚筒上盖、滚筒下盖分别与第一传动轴通过花键配合安装，滚筒上盖与滚筒上安装环紧固连接，滚筒上安装环与滚筒壳体上端固接，滚筒下盖与滚筒下安装环紧固连接，滚筒下安装环与滚筒壳体下端固接；第二花键套筒与第一传动轴通过花键配合安装，浮动控制中枢套装于第二花键套筒上并通过限位螺钉紧固限位，第一浮动弹簧座通过花键配合套装于第一传动轴上，第一调整垫片套装于第一浮动弹簧座上，且第一调整垫片与浮动控制中枢接触，第二浮动弹簧座、第二锁紧螺母分别与浮动控制中枢上部配合安装，第一浮动弹簧、第四浮动弹簧及第五浮动弹簧套装于第一传动轴上，第五浮动弹簧一端支撑在第一浮动弹簧座上，第五浮动弹簧另一端支撑在第二浮动弹簧座上，第一浮动弹簧一端支撑在第一浮动弹簧座上，第一浮动弹簧另一端支撑在第二浮动弹簧座上，第四浮动弹簧一端支撑在第一浮动弹簧座上，第四浮动弹簧另一端支撑在第一调整垫片上，第一浮动弹簧座一端与滚筒上盖接触，第一浮动弹簧座另一端的外圆与浮动控制中枢的内孔配合安装，第四浮动弹簧座通过花键配合套装于第一传动轴上，第二调整垫片套装于第四浮动弹簧座上，且第二调整垫片与浮动控制中枢接触；第三浮动弹簧座、第一锁紧螺母分别与浮动控制中枢下部配合安装，第三浮动弹簧和第二浮动弹簧套装于第一传动轴上，第二浮动弹簧一端支撑在第三浮动弹簧座上，第二浮动弹簧另一端支撑在第四浮动弹簧座上，第三浮动弹簧一端支撑在第四浮动弹簧座上，第三浮动弹簧另一端支撑在第二调整垫片上，第四浮动弹簧座一端与滚筒下盖接触，第四浮动弹簧座另一端的外圆与浮动控制中枢的内孔配合安装；

第五浮动弹簧座套装于第一传动轴上，且第五浮动弹簧座上端面同时与上控制弹簧座的内端面和第一传动轴的台阶端面接触，第六浮动弹簧套装在第一传动轴上，且第六浮动弹簧上端与第五浮动弹簧座下端接触，第六浮动弹簧下端与下控制弹簧座的内端面接触，通过调整下控制弹簧座和上控制弹簧座的相对位置来调整第六浮动弹簧的预压缩量；第一传动轴下端的外圆与传动控制花键套上部的内孔配合安装，传动控制花键套上端一侧设置有第四调整垫片，第四调整垫片套装于第一传动轴上，传动控制花键套内端设置有第三调整垫片与第六挡圈，第三调整垫片套装于第一传动轴上，第六挡圈套装在设置于传动控制花键套上；动力控制操纵盘安装在传动控制花键套上，并在动力控制操纵盘两侧分别设置有动力控制操纵销轴，动力控制操纵销轴关于动力控制操纵盘自身径向对称，动力控制操纵杆间隙配合安装在动力控制操纵销轴上；第二传动轴安装在下端动力支架内，传动控制花键轴上端外花键与传动控制花键套内花键配合安装，传动控制花键轴下端外花键与第二传动轴内花键配合安装，调高螺母设置在第二传动轴上端，且调高螺母与传动控制花键轴通过螺纹配合安装，调高拼紧螺母套装在传动控制花键轴上，同时调高拼紧螺母内螺纹与第二传动轴外螺纹配合安装，第二传动轴与电机的动力输出轴连接。

2.根据权利要求1所述的用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法，其特征在于，主舱体上设置有用于第一反馈控制杆穿过主舱体的舱体下反馈通道和用于反馈销轴穿过主舱体的舱体上反馈通道。

3.根据权利要求1所述的用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法，其特征在于，主舱体内侧设置有用于对导向罩进行限位的导向限位凸台。

4.根据权利要求1所述的用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法，其特征在于，第一花键套筒上端设置有阻尼孔，第一轴承端盖径向设置有气道，第一传动轴和第一花键套筒形成的内部型腔通过阻尼孔与第一轴承端盖内腔接通，第一轴承端盖内腔通过气道与外界接通。

5.根据权利要求1所述的用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法，其特征在于，滚筒壳体为锥体，锥体角度为30°～80°。

6.根据权利要求1所述的用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法，其特征在于，第一道击碎棒水平投影长度范围为20cm～50cm，壳体螺旋片沿滚筒壳体外壁的周向螺旋角度范围为10°～30°，壳体螺旋片竖直高度范围为5cm～15cm，壳体螺旋片最高点与第三道击碎棒之间的距离范围为10cm～30cm，击碎棒自身直径范围为1cm～3cm。

7.根据权利要求1所述的用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法，其特征在于，浮动控制中枢上设置有多个通道。

8.根据权利要求1所述的用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法，其特征在于，传动控制花键套和第一传动轴之间设置有传动平键。

9.根据权利要求1所述的用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法，其特征在于，第一传动轴底端设置有用于对传动控制花键套紧固限位的紧固组件。

10.根据权利要求1所述的用于轴流式脱粒的机械伺服控制方法，其特征在于，第二传动轴通过联轴器与电机的动力输出轴连接。