CN108934424B - 一种多功能青贮收获机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能青贮收获机控制系统，属于农业机械技术领域。该控制系统包括包括主控制器和整车电源管理系统，该主控制器包括可编程显示器、工作模块控制系统和车辆行走控制系统，并通过CAN总线电连通讯；工作模块控制系统包括割台控制、喂入控制、切碎控制、籽粒破碎控制、抛料控制和喷药控制系统；车辆行走控制系统包括发动机动力和发动机行走控制系统；主控制器通过CAN总线对各个分控制系统进行总控和协调，整车电源管理系统用于整车电源的管理；在上述主控制器与各分控制系统的配合作用下可实现作业数据的实时采集与传输，具有智能化程度高、高效、多功能、可靠性高、适应性广等优点。

Description

一种多功能青贮收获机控制系统

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体是一种多功能青贮收获机控制系统。

技术背景

随着土地流转速度的不断加快和农业生产规模的逐步扩大，大型、高效、自动化程度高的青贮饲料收获机需求量将持续增大。但国内青贮饲料收获机械普遍存在作业效率低、技术成熟度低、自动化程度低、作业质量低、工作可靠性差、功能单一等技术问题。且国外进口机型采购价格高、使用成本高，售后服务不到位，不能形成有效市场供给。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能青贮收获机控制系统，以解决青贮收获机控制系统普遍存在的自动化水平低、效率低、功能单一、可靠性差、使用成本高等技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种多功能青贮收获机控制系统，包括主控制器和整车电源管理系统，该主控制器包括可编程显示器、工作模块控制系统和车辆行走控制系统，主控制器、可编程显示器、工作模块控制系统以及车辆行走控制系统两两之间均通过CAN总线电连接；工作模块控制系统包括割台控制系统、喂入控制系统、切碎控制系统、籽粒破碎控制系统、抛料控制系统和喷药控制系统；车辆行走控制系统包括发动机动力控制系统和发动机行走控制系统；主控制器通过CAN总线对各个分控制系统进行总控和协调；

所述发动机动力控制系统用于发动机动力输出控制，发动机行走控制系统用于整机静液压闭式行走控制，整车电源管理系统用于整车电源的管理；

割台控制系统包括割台升高按钮、割台降低按钮、割台正转按钮、割台反转按钮和割台折叠按钮，各按钮分别连接割台控制器，割台控制器通过CAN总线电连接可编程显示器，且分别与位于割台上的割台升高电磁阀、割台降低电磁阀、割台正转电磁阀、割台反转电磁阀和割台折叠电磁阀电连接；

喂入控制系统包括角度传感器和第一机架，第一机架内一侧上下并列设置前端上辊和前端下辊，另一侧上下并列设置第一浮动辊和第一固定辊，第一浮动辊由浮动辊中心轴驱动；前端上辊、第一浮动辊与分动箱连接，分动箱连接万向轴，万向轴与6变速箱上部连接；6变速箱中部与第一固定辊连接，第一固定辊通过链轮与前端下辊5连接，6变速箱下部连接喂入动力输入轴，喂入输入动力轴由喂入皮带轮驱动，喂入皮带轮通过皮带依次与切碎装置中的张紧轮和切碎皮带轮连接，切碎皮带轮的动力通过发动机提供，发动机由发动机动力控制系统控制，发动机动力控制系统通过CAN总线与喂入控制器电连接，喂入控制器通过CAN总线与可编程显示器电连接；浮动辊中心轴还与第一曲柄一端连接，第一曲柄另一端固定在第一机架上，第一曲柄上还设有连接杆，连接杆铰接第二曲柄，第二曲柄与角度传感器一端连接，角度传感器另一端与第一机架固接，角度传感器电连接喂入控制器。

切碎控制系统包括切碎控制器和第二机架，切碎控制器输入端电连接接近开关，并通过CAN总线电连接可编程显示器，切碎控制器输出端分别连接连接磨刀油缸第一位移电磁阀、磨刀油缸第二位移电磁阀和上盖板油缸电磁阀；第二机架上设有上盖板，上盖板上设有上盖板油缸，上盖板油缸上设有上盖板油缸电磁阀；第二机架内部设有切碎动刀，切碎动刀由驱动轴驱动，切碎动刀底部一侧设有定刀旋转座，定刀旋转座上部设有切碎定刀；第二机架上方设有上梁滑轨，上梁滑轨一侧的机架护板上设有接近开关，上梁滑轨靠近上盖板油缸一侧设有砂轮机构，砂轮机构包括与上梁滑轨滑动连接的螺纹杆座，螺纹杆座下端套设砂轮，螺纹杆座上端螺纹段套设棘轮，第二机架一侧设有与棘轮相配合的棘爪；砂轮一侧的第二机架上还设有与砂轮配合的链条机构，链条机构连接双向磨刀油缸，双向磨刀油缸上设有磨刀油缸第一电磁阀和磨刀油缸第二电磁阀。

籽粒破碎控制系统包括籽粒破碎控制器、籽粒破碎辊和第三机架，第三机架包括底座和底座两端中部垂直设置的第一安装板和第二安装板；第一籽粒破碎控制器通过CAN总线连接可编程显示器和伺服电机，籽粒破碎辊包括第三机架上并排设置的第二固定辊和第二浮动辊，第二浮动辊上方的第三机架耳板上安装伺服电机，伺服电机通过丝杠与双联缸一端连接，双联缸另一端与第一安装板固接，双联缸与第二安装板上用于推动第二浮动辊移动的调节柱塞之间通过油路连通。

抛料控制系统包括抛料筒左转按钮、抛料筒右转按钮、抛料筒升高按钮、抛料筒降低按钮、抛料盖板打开按钮和抛料盖板关闭按钮，各按钮分别连接抛料控制器，抛料控制器分别于位于抛料筒上的抛料筒左转电磁阀、抛料筒右转电磁阀、抛料筒升高电磁阀、抛料筒降低电磁阀，以及位于抛料盖板上的抛料盖板打开电磁阀和抛料盖板关闭电磁阀电连接；

喷药控制系统包括设于喷药箱内的液位计和流量计，液位计和流量计连接喷药控制器，喷药控制器控制喷药泵自动喷洒青贮剂。

进一步地，喂入控制系统还包括金属探测传感器与急停保护控制系统，金属探测传感器位于第一浮动辊内部，并通过CAN总线与喂入控制器连接；所述急停保护控制系统包括位于第一机架上安全离合器一侧的卡爪，安全离合器与浮动辊和固定辊动力输入轴接触连接，浮动辊和固定辊动力输入轴连接6变速箱，喂入控制器第一支路依次连接中间继电器和电磁铁，电磁铁端部设有丝杆，电磁铁通过丝杆驱动卡爪动作，用于将安全离合器与浮动辊和固定辊动力输入轴断开；喂入控制器第二支路依次连接张紧轮电磁阀，张紧轮电磁阀用于控制切碎装置中张紧轮的压下与抬起，喂入动力输入轴还通过6变速箱与割台动力输入轴连接。

进一步地，切碎控制器输入端还与第一振动位移传感器和第二振动位移传感器电连接，切碎控制器输出端还通过CAN总线分别与发动机动力控制系统、第一伺服电机和第二伺服电机连接；切碎定刀的侧部与安装在机架固定轴上可绕固定轴摆动的调节装置连接，调节装置上设有第一振动位移传感器和第二振动位移传感器，调节装置连接第一伺服电机和第二伺服电机。

进一步地，第二机架固定轴包括第一固定轴和第二固定轴，调节装置包括与切碎定刀的一端固定连接的第一调节板，第一调节板安装在第二机架的第一固定轴上，且第一调节板可绕第一固定轴摆动，第一调节板上设有第一振动位移传感器，第一调节板连接第一伺服电机；切碎定刀的另一端连接有第二调节板，第二调节板安装在第二机架的第二固定轴上，且第二调节板可绕第二固定轴摆动，第二调节板上设有第二振动位移传感器，第二调节板连接第二伺服电机。

进一步地，双联缸与调节柱塞之间的油路中设有分油阀。

进一步地，第二安装板上设有与第二浮动辊和第二固定辊相配合的摆动轴承座，摆动轴承座底部穿过第二安装板固接压簧。

本发明的有益效果是：

1、本发明控制系统具有割台自动控制、喂入速度自动控制、金属探测及急停自动控制、对刀及磨刀自动控制、籽粒破碎自动控制、抛料自动控制及喷药自动控制等功能，在主控制器与各分控制系统的配合作用下可实现作业数据的实时采集与传输，具有智能化程度高、高效、多功能、可靠性高、适应性广等优点。

2、本发明的喂入控制系统通过喂入控制器集成了喂入速度控制、金属探测及急停自动控制的双重功能，可在防止堵料的基础上检测出青贮收获机收获过程喂入物料中混入的磁性金属，完成割台及喂入系统动力快速切断并急停，防止金属进入饲料，以保护牲畜健康，同时杜绝了金属对青贮收获机的破坏。

3、本发明的切碎控制系统也通过切碎控制器集成了自动对刀及自动磨刀的双重功能，应用该系统后，对刀或磨刀时无需取下青贮收获机割台及喂入部分，可随时进行准确对刀及自动磨刀作业，避免人为对刀零点确定不准确以及手动调整刀片时易对人员造成伤害的问题，大大降低了作业人员的劳动强度。

4、本发明的籽粒破碎控制系统通过将伺服电机和双联缸组成一种精准推动机构，放大伺服电机推动力，且利用液压油的不可压缩特性和平稳性，保证动力的精准传递。通过自动调整两破碎辊间隙，在青贮全株谷物收获时，将谷物籽粒进行碾压、均匀破碎，茎节揉搓形成丝状或浆体，有助于牲畜更好消化，提高饲料中营养物质的吸收率，从而提高牛羊等牲畜产量及质量。

5、本发明的喷药控制系统采用液位计检测喷药箱中的青贮剂最高和最低液位，流量计检测从喷药箱中喷出的青贮剂流量，通过喷药控制器控制喷药泵的喷药量，可以显著提高青贮饲料质量。

6、本发明控制系统中各控制器采用力士乐BODAS系列控制器，适用于复杂的行走作业机械。具有模拟量、开关量、频率等各种信号输入通道，可以直接连接温度传感器。开关量输出用于继电器和电磁阀的开断控制，可以进行比例电磁阀的脉宽调制 (PWM)输出控制。另外，该系列控制器专为行走机械而开发，满足农业机械现场环境温度、水和尘土侵入、冲击和振动以及电磁兼容性 (EMC) 方面的相应安全要求。

附图说明

图1为本发明收获机控制系统总控组成示意图；

图2为本发明割台控制系统的组成示意图；

图3为本发明喂入控制系统的组成示意图；

图4为本发明喂入控制系统喂入速度控制部分的结构示意图；

图5为图4中局部I的放大图；

图6为本发明进入切碎装置的青贮全株谷物量计算方法示意图；

图7为本发明喂入控制系统金属探测及急停控制部分的结构示意图；

图8为图7中局部Ⅱ的放大图；

图9为切碎装置中切碎皮带轮、张紧轮与喂入皮带轮的连接关系示意图；

图10为本发明切碎控制系统的组成示意图；

图11为本发明切碎控制系统的结构前视图；

图12为本发明切碎控制系统的结构后视图；

图13为本发明切碎控制系统中砂轮机构和链条机构的结构示意图；

图14为本发明切碎控制系统中调节板的结构示意图；

图15为本发明籽粒破碎控制系统的组成示意图；

图16为本发明籽粒破碎控制系统的结构示意图；

图17为本发明抛料控制系统的组成示意图；

图18为本发明喷药控制系统的组成示意图。

附图标记：1、第一机架；2、第一浮动辊；3、第一固定辊；4、浮动辊中心轴；5、喂入动力输入轴；6、第一曲柄；7、连接杆；8、第二曲柄；9、角度传感器；10、安全离合器；11、电磁铁；12、丝杆；13、卡爪；14、第二机架；15、接近开关；16、上盖板；17、上盖板油缸；18、切碎动刀；19、驱动轴；20、定刀旋转座；21、切碎定刀；22、上梁滑轨；23、螺纹杆座；24、砂轮；25、棘轮；26、棘爪；27、链条机构；28、双向磨刀油缸；29、第一振动位移传感器；30、第二振动位移传感器；31、第一伺服电机；32、第二伺服电机；33、第一固定轴；34、第二固定轴；35、第一调节板；36、第二调节板； 40、第三机架；41、底座；42、第一安装板；43、第二安装板；44、伺服电机；45、第二固定辊；46、第二浮动辊；47、第三机架耳板；48、丝杠；49、双联缸；50、调节柱塞；51、分油阀；52、摆动轴承座；53、压簧；54、割台动力输入轴；55、前端上辊；56、前端下辊；57、6变速箱；58、链轮；59、万向轴；60、分动箱；61、浮动辊和固定辊动力输入轴；62、喂入皮带轮；63、张紧轮；64、切碎皮带轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明多功能青贮收获机控制系统的组成及控制原理作进一步详细说明。

如图1所示，一种多功能青贮收获机控制系统，包括主控制器和整车电源管理系统，该主控制器包括可编程显示器、工作模块控制系统和车辆行走控制系统，主控制器、可编程显示器、工作模块控制系统以及车辆行走控制系统两两之间均通过CAN总线电连接；工作模块控制系统包括割台控制系统、喂入控制系统、切碎控制系统、籽粒破碎控制系统、抛料控制系统和喷药控制系统；车辆行走控制系统包括发动机动力控制系统和发动机行走控制系统，主控制器通过CAN总线对各个分控制系统进行总控和协调。

如图2所示，上述割台控制系统包括割台升高按钮、割台降低按钮、割台正转按钮、割台反转按钮和割台折叠按钮，各按钮分别连接割台控制器，割台控制器通过CAN总线电连接可编程显示器，用于直接显示割台高度，割台控制器还分别与位于割台上的割台升高电磁阀、割台降低电磁阀、割台正转电磁阀、割台反转电磁阀和割台折叠电磁阀电连接，割台控制器接收到各按钮的信号后，通过相应各电磁阀控制割台动作，实现割台的自动控制，进行青贮全株谷物收获作业。

青贮全株谷物通过喂入控制系统调节喂入量，防止堵塞现象的发生。如图3-9所示，所述喂入控制系统包括角度传感器9和第一机架1，第一机架1内一侧上下并列设置前端上辊55和前端下辊56，另一侧上下并列设置第一浮动辊2和第一固定辊3，第一浮动辊2由浮动辊中心轴4驱动；前端上辊55、第一浮动辊2与分动箱60连接，分动箱60连接万向轴59，万向轴59与6变速箱57上部连接；6变速箱57中部与第一固定辊3连接，第一固定辊3通过链轮58与前端下辊56连接，6变速箱57下部连接喂入动力输入轴5，喂入输入动力轴5由喂入皮带轮62驱动，喂入皮带轮62通过皮带依次与切碎装置中的张紧轮63和切碎皮带轮64连接，切碎皮带轮64的动力通过发动机提供，发动机由发动机动力控制系统控制，发动机动力控制系统通过CAN总线与喂入控制器电连接，喂入控制器通过CAN总线与可编程显示器电连接；浮动辊中心轴4还与第一曲柄6一端连接，第一曲柄6另一端固定在第一机架1上，第一曲柄6上还设有连接杆7，连接杆7铰接第二曲柄8，第二曲柄8与角度传感器9一端连接，角度传感器9另一端与第一机架1固接，角度传感器9电连接喂入控制器。

喂入作业时，发动机将动力经由切碎皮带轮64和张紧轮63通过喂入皮带轮62传给喂入动力输入轴5，喂入动力输入轴5通过6变速箱57将动力输出给第一固定辊3，第一固定辊3通过链轮58将动力传递给前端下辊56，同时6变速箱57将动力通过万向轴59输入给分动箱60，分动箱60将动力分别输出给前端上辊55和第一浮动辊2，四个辊开始转动，传动原理与现有青贮收获机一致。前端上辊55、前端下辊56通过相对旋转将物料送入第一机架1出口端后，第一固定辊3与第一浮动辊2相对旋转将物料压实，送入下一步青贮收获机切碎装置。当青贮全株谷物通过第一固定辊3与第一浮动辊2之间时，撑开第一浮动辊2，第一浮动辊2向上移动，带动第一曲柄6向上运动，第一曲柄6通过连接杆7带动第二曲柄8拉动角度传感器9动作，角度传感器9角度值对应第一固定辊3与第一浮动辊2间隙值。通过可编程显示器设定第一固定辊3与第一浮动辊2的间隙范围，当角度传感器检测到第一固定辊3与第一浮动辊2的间隙值超出间隙范围的最大值时，说明物料量过大，易发生堵料，喂入控制器发出指令，通过发动机动力控制系统控制发动机减速，依次通过切碎皮带轮64、张紧轮63、喂入皮带轮62使喂入动力输入轴5减速，最终使得4个喂入辊速度减小；当角度传感器检测到两喂入辊间隙值小于间隙范围的最小值时，说明物料量过小，发动机动力浪费较大，喂入控制器发出指令，通过发动机动力控制系统控制发动机增速，4个喂入辊速度增大。同时，送入后续切碎装置的青贮全株谷物量通过以下方法计算得到：

计算第一浮动辊2和第一固定辊3之间通过青贮全株谷物的线速度，取第一浮动辊2的线速度为青贮全株谷物的线速度v，设第一浮动辊2的半径为r，青贮全株谷物通过两喂入辊的时间为t，周期为T，则

；计算第一浮动辊2和第一固定辊3之间通过青贮全株谷物走过全长：取长度为w，则

；第一浮动辊2和第一固定辊3之间通过青贮全株谷物的体积为V，设第一浮动辊2的辊长为L，设第一浮动辊2和第一固定辊3之间的间隙为h，则青贮全株谷物的体积V=wLh；根据

，其中

为密度，m为质量，V为体积；在作业时，根据第一浮动辊2和第一固定辊3之间通过的青贮全株谷物的体积V和物料密度

，计算出物料产量

。

另外，喂入控制系统还包括金属探测传感器与急停保护控制系统，金属探测传感器位于第一浮动辊2内部，并通过CAN总线与喂入控制器连接，该金属探测传感器采用德国WTK公司MS2000金属探测传感器，该MS2000金属探测传感器适用于找出流动物料中的磁性金属，可根据金属大小分5级调节灵敏度并可通过可编程显示器显示发现金属的位置；急停保护控制系统包括位于第一机架1上安全离合器10一侧的卡爪13，安全离合器10与浮动辊和固定辊动力输入轴61接触连接，浮动辊和固定辊动力输入轴61连接6变速箱57，喂入控制器第一支路依次连接中间继电器和电磁铁11，电磁铁11端部设有丝杆12，电磁铁11通过丝杆12驱动卡爪13动作，用于将安全离合器10与浮动辊和固定辊动力输入轴61断开；喂入控制器第二支路依次连接张紧轮电磁阀，张紧轮电磁阀用于控制切碎装置中张紧轮63的压下与抬起，喂入动力输入轴5还通过6变速箱57与割台动力输入轴54连接。

正常运行时，切碎皮带轮64在青贮机发动机的作用下转动，与此同时喂入控制器控制张紧轮电磁阀使张紧轮63压下，从而使切碎皮带轮64与喂入皮带轮62上的皮带被压紧，并由喂入动力输入轴5旋转通过6变速箱57带动割台动力输入轴54转动。当检测到物料中存在金属时，首先由可编程显示器显示出金属探测传感器检测出的磁性金属及其位置，同时由喂入控制器发出指令，通过中间继电器控制电磁铁11通过丝杆12带动卡爪13，将安全离合10与浮动辊和固定辊动力输入轴61断开，浮动辊和固定辊动力输入轴61通过6变速箱57切断第一浮动辊2和第一固定辊3动力输入，第一浮动辊2和第一固定辊3快速急停。同时，喂入控制器控制张紧轮电磁阀使张紧轮63抬起，喂入动力输入轴5停止转动，割台动力输入轴54也停止转动，从而切断割台动力，使割台急停。

如图10-14，切碎控制系统包括切碎控制器和第二机架14，切碎控制器输入端电连接接近开关15，并通过CAN总线电连接可编程显示器，切碎控制器输出端分别连接磨刀油缸第一位移电磁阀、磨刀油缸第二位移电磁阀和上盖板油缸电磁阀；第二机架14上设有上盖板16，上盖板16上设有上盖板油缸17，上盖板油缸17上设有上盖板油缸电磁阀；第二机架14内部设有切碎动刀18，切碎动刀18由驱动轴19驱动，切碎动刀18底部一侧设有定刀旋转座20，定刀旋转座20上部设有切碎定刀21；第二机架14上方设有上梁滑轨22，上梁滑轨22一侧的机架护板上设有接近开关15，上梁滑轨22靠近上盖板油缸17一侧设有砂轮机构，砂轮机构包括与上梁滑轨22滑动连接的螺纹杆座23，螺纹杆座23下端套设砂轮24，螺纹杆座23上端螺纹段套设棘轮25，第二机架14一侧设有与棘轮25相配合的棘爪26；砂轮24一侧的第二机架14上还设有与砂轮24配合的链条机构27，链条机构27连接双向磨刀油缸28，双向磨刀油缸28上设有磨刀油缸第一电磁阀和磨刀油缸第二电磁阀。

切碎控制器输入端还与第一振动位移传感器29和第二振动位移传感器30电连接，切碎控制器输出端还通过CAN总线分别与第一伺服电机31和第二伺服电机32连接；切碎定刀21的侧部与安装在第二机架固定轴上可绕固定轴摆动的调节装置连接，第二机架固定轴包括第一固定轴33和第二固定轴34，调节装置包括与切碎定刀21的一端固定连接的第一调节板35，第一调节板35安装在第二机架14的第一固定轴33上，且第一调节板35可绕第一固定轴33摆动，第一调节板35上设有第一振动位移传感器29，第一调节板35连接第一伺服电机31；切碎定刀21的另一端连接有第二调节板36，第二调节板36安装在第二机架14的第二固定轴34上，且第二调节板36可绕第二固定轴34摆动，第二调节板36上设有第二振动位移传感器30，第二调节板36连接第二伺服电机32。

进行自动磨刀作业时，在可编程显示器上输入磨刀循环次数，可编程显示器中模拟显示磨刀过程，包括上盖板16的开合及砂轮24的运动、设定的磨削循环总次数及剩余磨削循环次数。初始状态下，砂轮24位于切碎动刀18靠近接近开关15一侧，启动自动磨刀程序，切碎控制器控制上盖板油缸电磁阀使上盖板油缸17动作，打开上盖板16，并通过发动机动力控制系统控制发动机按怠速转动，切碎动刀18旋转。与此同时，磨刀油缸第一电磁阀吸合，双向磨刀油缸28带动链条机构27动作，链条机构27推动砂轮24向远离接近开关15一侧移动，当砂轮24到达上梁滑轨22的端部时，接近开关15接通，磨刀油缸第一电磁阀断开、磨刀油缸第二电磁阀吸合，接近开关15接通1次，切碎控制器计数程序中剩余磨削次数减1。同时，棘爪26在棘轮25的推动作用下拨动棘轮25转动，从而推动砂轮24向下运动，并沿上梁滑轨22向靠近接近开关15一侧移动，一个磨削循环结束。当砂轮24移动到初始状态时，磨刀油缸第二电磁阀断开、磨刀油缸第一电磁阀吸合，开始下一个磨削循环，直到剩余磨削循环次数为0，切碎控制器通过控制上盖板油缸电磁阀使上盖板油缸17动作，上盖板9关闭，至此，结束磨刀过程，进行对刀作业。

进行自动对刀作业时，规定动、定刀间隙为0.1mm时为零点位置，且当动、定刀间隙为0.1mm时，对应第一振动位移传感器29和第二振动位移传感器30上的一个位移值。在可编程显示器上输入切碎定刀21与切碎动刀18间隙值为0.1m，启动自动对刀程序先进行调零。切碎动刀18原位旋转，切碎控制器发出指令，分别控制第一伺服电机31和第二伺服电机32使第一调节板35、第二调节板36同步动作，切碎定刀21绕第一固定轴33和第二固定轴34摆动，自动调整切碎动刀18与切碎定刀21之间间隙为0.1m。由于零点位置易受到磨刀动作及第一伺服电机31和第二伺服电机32误差等因素的影响，需进行至少3次零点位置的调整操作，且通过切碎控制器记录动刀每次走过的距离，由切碎控制器程序取平均值，最终找到零点位置，然后在可编程显示器上输入动、定刀的实际间隙值，重复上述动作，自动调整动刀18与切碎定刀21之间间隙。至此，对刀完成，进行青贮全株谷物的切碎动作。

青贮全株谷物切碎后进入籽粒破碎装置，通过自动调整两破碎辊，亦即第二固定辊45和第二浮动辊46间隙，将谷物籽粒进行碾压、均匀破碎，茎节揉搓形成丝状或浆体。如图15-16所示，籽粒破碎控制系统包括籽粒破碎控制器、籽粒破碎辊和第三机架40，第三机架40包括底座41和底座41两端中部垂直设置的第一安装板42和第二安装板43；第一籽粒破碎控制器通过CAN总线连接伺服电机44，籽粒破碎辊包括第三机架40上并排设置的第二固定辊45和第二浮动辊46，第二浮动辊46上方的第三机架耳板47上安装伺服电机44，伺服电机44通过丝杠48与双联缸49一端连接，双联缸49另一端与第一安装板42固接，双联缸49与第二安装板43上用于推动第二浮动辊46移动的调节柱塞50之间通过油路连通。双联缸49与调节柱塞50之间的油路中设有分油阀51，用于双联缸49与调节柱塞50之间的油路连通。第二安装板43上设有与第二浮动辊46和第二固定辊45相配合的摆动轴承座52，摆动轴承座52底部穿过第二安装板43固接压簧53。

上述双联缸3密闭，内有液压油及活塞，伺服电机1通过丝杠2连接双联缸49的活塞端，双联缸49油管连接第二浮动辊46的调节柱塞50。两破碎辊间隙的自动调整过程如下：在可编程显示器上输入间隙设定值L，籽粒破碎控制器控制伺服电机44正转，带动丝杠48正转，丝杠48推动双联缸49内的活塞移动，从而在液压油的作用下推动调节柱塞50，调节柱塞50推动第二浮动辊46移动，调整两破碎辊间隙为设定值L，完成间隙调整。若第二固定辊45和第二浮动辊46之间饲料过多，第二浮动辊46被顶起，由于摆动轴承座52上设有压簧53，此时压簧53会将第二浮动辊46压回，将两破碎辊间隙调整为设定值L。当重新输入间隙设定值L₁时，如果L₁>L时，则按上述过程重新调整至新的间隙设定值L₁。如果L₁<L时，则通过籽粒破碎控制器控制伺服电机44反转，第二浮动辊46在压簧53的弹力作用下向相反方向移动，直至自动调整两破碎辊间隙值等于L。

如图17所示，抛料控制系统包括抛料筒左转按钮、抛料筒右转按钮、抛料筒升高按钮、抛料筒降低按钮、抛料盖板打开按钮和抛料盖板关闭按钮，各按钮分别连接抛料控制器，抛料控制器分别于位于抛料筒上的抛料筒左转电磁阀、抛料筒右转电磁阀、抛料筒升高电磁阀、抛料筒降低电磁阀，以及位于抛料盖板上的抛料盖板打开电磁阀和抛料盖板关闭电磁阀电连接，用于控制抛料筒的动作以及抛料盖板的打开或关闭，实现自动抛料控制。

青贮饲料的生产必须通过喷洒青贮剂进行发酵，青贮剂一般为菌剂。如图18所示，喷药控制系统包括液位计和流量计，液位计和流量计连接喷药控制器，喷药控制器控制喷药泵自动喷洒青贮剂。该喷药控制系统采用液位计检测喷药箱中的青贮剂最高和最低液位，流量计检测从喷药箱中喷出的青贮剂流量，通过喷药控制器控制喷药泵的喷药量，可以显著提高青贮饲料质量。

本发明中所有控制器均采用力士乐BODAS控制器（RC6-9），该控制器专为行走机械而开发，满足农业机械现场环境温度、水和尘土侵入、冲击和振动以及电磁兼容性 (EMC)方面的相应安全要求。该控制器具有16位微控制器和独立CAN 总线接口。具有模拟量、开关量、频率等各种信号输入通道。开关量输出用于继电器和电磁阀的开断控制，可以进行比例电磁阀的脉宽调制 (PWM)输出控制。BODAS 控制器及配套软件，与泵、电机、阀、传感器、输入设备以及执行机构结合使用，可构成完整的行走机械技术方案。

需要特别说明的是，本发明中未提及分装置的动力来源与现有青贮收获机相同，为现有技术，不再赘述。

Claims (6)

1.一种多功能青贮收获机控制系统，其特征在于：包括主控制器和整车电源管理系统，该主控制器包括可编程显示器、工作模块控制系统和车辆行走控制系统，所述主控制器、可编程显示器、工作模块控制系统以及车辆行走控制系统两两之间均通过CAN总线电连接；所述工作模块控制系统包括割台控制系统、喂入控制系统、切碎控制系统、籽粒破碎控制系统、抛料控制系统和喷药控制系统；所述车辆行走控制系统包括发动机动力控制系统和发动机行走控制系统；所述主控制器通过CAN总线对各个分控制系统进行总控和协调；

所述发动机动力控制系统用于发动机动力输出控制，发动机行走控制系统用于整机静液压闭式行走控制，整车电源管理系统用于整车电源的管理；

所述割台控制系统包括割台升高按钮、割台降低按钮、割台正转按钮、割台反转按钮和割台折叠按钮，各按钮分别连接割台控制器，割台控制器通过CAN总线电连接可编程显示器，且分别与位于割台上的割台升高电磁阀、割台降低电磁阀、割台正转电磁阀、割台反转电磁阀和割台折叠电磁阀电连接；

喂入控制系统包括角度传感器和第一机架，第一机架内一侧上下并列设置前端上辊和前端下辊，另一侧上下并列设置第一浮动辊和第一固定辊，第一浮动辊由浮动辊中心轴驱动；前端上辊、第一浮动辊与分动箱连接，分动箱连接万向轴，万向轴与6变速箱上部连接；6变速箱中部与第一固定辊连接，第一固定辊通过链轮与前端下辊连接，6变速箱下部连接喂入动力输入轴，喂入动力输入轴由喂入皮带轮驱动，喂入皮带轮通过皮带依次与切碎装置中的张紧轮和切碎皮带轮连接，切碎皮带轮的动力通过发动机提供，发动机由发动机动力控制系统控制，发动机动力控制系统通过CAN总线与喂入控制器电连接，喂入控制器通过CAN总线与可编程显示器电连接；浮动辊中心轴还与第一曲柄一端连接，第一曲柄另一端固定在第一机架上，第一曲柄上还设有连接杆，连接杆铰接第二曲柄，第二曲柄与角度传感器一端连接，角度传感器另一端与第一机架固接，角度传感器电连接喂入控制器；

切碎控制系统包括切碎控制器和第二机架，切碎控制器输入端电连接接近开关，并通过CAN总线电连接可编程显示器，切碎控制器输出端分别连接磨刀油缸第一位移电磁阀、磨刀油缸第二位移电磁阀和上盖板油缸电磁阀；第二机架上设有上盖板，上盖板上设有上盖板油缸，上盖板油缸上设有上盖板油缸电磁阀；第二机架内部设有切碎动刀，切碎动刀由驱动轴驱动，切碎动刀底部一侧设有定刀旋转座，定刀旋转座上部设有切碎定刀；第二机架上方设有上梁滑轨，上梁滑轨一侧的机架护板上设有接近开关，上梁滑轨靠近上盖板油缸一侧设有砂轮机构，砂轮机构包括与上梁滑轨滑动连接的螺纹杆座，螺纹杆座下端套设砂轮，螺纹杆座上端螺纹段套设棘轮，第二机架一侧设有与棘轮相配合的棘爪；砂轮一侧的第二机架上还设有与砂轮配合的链条机构，链条机构连接双向磨刀油缸，双向磨刀油缸上设有磨刀油缸第一电磁阀和磨刀油缸第二电磁阀；

籽粒破碎控制系统包括籽粒破碎控制器、籽粒破碎辊和第三机架，第三机架包括底座和底座两端中部垂直设置的第一安装板和第二安装板；所述籽粒破碎控制器分别通过CAN总线连接可编程显示器和伺服电机，籽粒破碎辊包括第三机架上并排设置的第二固定辊和第二浮动辊，第二浮动辊上方的第三机架耳板上安装伺服电机，伺服电机通过丝杠与双联缸一端连接，双联缸另一端与第一安装板固接，双联缸与第二安装板上用于推动第二浮动辊移动的调节柱塞之间通过油路连通；

抛料控制系统包括抛料筒左转按钮、抛料筒右转按钮、抛料筒升高按钮、抛料筒降低按钮、抛料盖板打开按钮和抛料盖板关闭按钮，各按钮分别连接抛料控制器，抛料控制器分别位于于抛料筒上的抛料筒左转电磁阀、抛料筒右转电磁阀、抛料筒升高电磁阀、抛料筒降低电磁阀，以及位于抛料盖板上的抛料盖板打开电磁阀和抛料盖板关闭电磁阀电连接；

喷药控制系统包括设于喷药箱内的液位计和流量计，液位计和流量计连接喷药控制器，喷药控制器控制喷药泵自动喷洒青贮剂。

2.根据权利要求1所述的一种多功能青贮收获机控制系统，其特征在于：所述喂入控制系统还包括金属探测传感器与急停保护控制系统，金属探测传感器位于第一浮动辊内部，并通过CAN总线与喂入控制器连接；所述急停保护控制系统包括位于第一机架上安全离合器一侧的卡爪，安全离合器与浮动辊和固定辊动力输入轴接触连接，浮动辊和固定辊动力输入轴连接6变速箱，喂入控制器第一支路依次连接中间继电器和电磁铁，电磁铁端部设有丝杆，电磁铁通过丝杆驱动卡爪动作，用于将安全离合器与浮动辊和固定辊动力输入轴断开；喂入控制器第二支路依次连接张紧轮电磁阀，张紧轮电磁阀用于控制切碎装置中张紧轮的压下与抬起，喂入动力输入轴还通过6变速箱与割台动力输入轴连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种多功能青贮收获机控制系统，其特征在于：所述切碎控制器输入端还与第一振动位移传感器和第二振动位移传感器电连接，切碎控制器输出端还通过CAN总线分别与发动机动力控制系统、第一伺服电机和第二伺服电机连接；所述切碎定刀的侧部与安装在第二机架固定轴上可绕固定轴摆动的调节装置连接，调节装置上设有第一振动位移传感器和第二振动位移传感器，调节装置上连接有第一伺服电机和第二伺服电机。

4.根据权利要求3所述的一种多功能青贮收获机控制系统，其特征在于：所述第二机架固定轴包括第一固定轴和第二固定轴，调节装置包括与切碎定刀的一端固定连接的第一调节板，第一调节板安装在第二机架的第一固定轴上，且第一调节板可绕第一固定轴摆动，第一调节板上设有第一振动位移传感器，第一调节板连接第一伺服电机；切碎定刀的另一端连接有第二调节板，第二调节板安装在第二机架的第二固定轴上，且第二调节板可绕第二固定轴摆动，第二调节板上设有第二振动位移传感器，第二调节板连接第二伺服电机。

5.根据权利要求1所述的一种多功能青贮收获机控制系统，其特征在于：所述双联缸与调节柱塞之间的油路中设有分油阀。

6.根据权利要求1或5所述的一种多功能青贮收获机控制系统，其特征在于：所述第二安装板上设有与第二浮动辊和第二固定辊相配合的摆动轴承座，摆动轴承座底部穿过第二安装板固接压簧。

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