CN110366978B

CN110366978B - 一种自动对行的棉花打顶机

Info

Publication number: CN110366978B
Application number: CN201910839741.1A
Authority: CN
Inventors: 张晋国; 郑超; 赵金; 马峙英; 卢占喜; 赵西哲; 张瑞星
Original assignee: 河北农业大学; 石家庄学院
Current assignee: Hebei Agricultural University; Shijiazhuang University
Priority date: 2019-09-06
Filing date: 2019-09-06
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2039-09-06
Also published as: CN110366978A

Abstract

本发明公开了一种自动对行的棉花打顶机，包括检测模块、打顶机底盘、液压控制模块和自动对行模块；所述检测模块包括T型固定支架、螺栓、第一滑块、凹槽、移动滑杆和转动检测模块；所述T型固定支架中间端通过螺栓固定连接打顶机底盘前端；所述T型固定支架一侧开设有凹槽，凹槽外设有第一滑块，第一滑块穿过T型固定支架通过螺栓滑动连接T型固定支架；所述第一滑块下方固定连接移动滑杆一端，移动滑杆的另一端一侧开设有凹槽，凹槽外设有转动检测模块；所述转动检测模块包括角度传感器、弹簧固定板、铰接块、弹簧和软杆；所述第二滑块穿过移动滑杆通过螺栓滑动连接移动滑杆；所述第一滑块中设有螺栓的一侧上固定连接弹簧固定板一端。

Description

一种自动对行的棉花打顶机

技术领域

本发明涉及一种棉花打顶机，具体是一种自动对行的棉花打顶机。

背景技术

在棉花的栽培和管理之中，棉花打顶去除顶尖优势是一个不可或缺的环节。目前，国内对于棉花打顶主要有人工打顶和化学打顶两种方式，首先人工打顶可靠，但是成本高，工作强度大；而采用化学打顶的方式，首先受天气的局限性，因此打顶可靠性较差，而且根据有关农民反馈，化学打顶有时可一定的有助于增加棉桃量，但是增加的棉桃不会开花，长期的化学打顶也会增加对土壤的损害。因此采用机械打顶可以降低成本、提高工作效率，并且具有很好的工作可靠性。

近些年来市场上也出现了一些类型的棉花打顶机，但是这些类型的棉花打顶机不具有自动对行功能，在田间作业时工作质量较低；而且目前这些类型的棉花打顶机都是采用平切打顶的方式，仅仅去除棉花中间的顶尖，并没有试着对棉花两侧的顶尖进行去除，但是从农艺的角度来看去除棉花两侧的顶尖更有助于增加结桃量，更有助于增产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动对行的棉花打顶机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动对行的棉花打顶机，包括检测模块、打顶机底盘、液压控制模块和自动对行模块；所述检测模块包括T型固定支架、螺栓、第一滑块、凹槽、移动滑杆和转动检测模块；所述T型固定支架中间端通过螺栓固定连接打顶机底盘前端；所述T型固定支架一侧开设有凹槽，凹槽外设有第一滑块，第一滑块穿过T型固定支架通过螺栓滑动连接T型固定支架；所述第一滑块下方固定连接移动滑杆一端，移动滑杆的另一端一侧开设有凹槽，凹槽外设有转动检测模块；所述转动检测模块包括角度传感器、弹簧固定板、铰接块、弹簧和软杆；所述第二滑块穿过移动滑杆通过螺栓滑动连接移动滑杆；所述第二滑块中设有螺栓的一侧上固定连接弹簧固定板一端；所述第二滑块的另一侧上固定安装有铰接块，铰接块的上方设有角度传感器，角度传感器的转动轴与铰接块转动轴固定连接，角度传感器信号线连接控制器；所述铰接块铰接软杆一端；所述弹簧固定板和弹簧固定板之间固定安装弹簧；所述T型固定支架两侧连接装置和连接方式完全相同，且相互对称；所述打顶机底盘后端中间处设有液压控制模块；所述打顶机底盘后端固定连接自动对行模块；所述自动对行模块包括对称固定支架、第一铰接杆、第二铰接杆、第三铰接杆、第一三角铰接杆、第二三角铰接杆、液压执行模块、L型连杆、转盘、旋转杆、移动滑杆、Z型连杆、主枝电机、主枝旋转刀片、侧枝电机和侧枝旋转刀片；所述对称固定支架一侧上方和下方分别固定连接第一铰接杆和第二铰接杆；所述第一铰接杆两端分别铰接第一三角铰接杆和第二三角铰接杆一侧上方，第二铰接杆两端分别铰接第一三角铰接杆和第二三角铰接杆同侧下方；所述第一三角铰接杆和第二三角铰接杆的另一端分别铰接第三铰接杆的两端，第三铰接杆中间处滑动连接移动滑杆，移动滑杆一侧上方固定连接Z型连杆一端；所述Z型连杆的另一端固定连接主枝电机，主枝电机的驱动轴上固定连接主枝旋转刀片中心；所述第三铰接杆一侧下方固定连接L型连杆一端，L型连杆另一端固定连接转盘一侧；所述第一三角铰接杆与第一铰接杆间设有液压执行模块；所述液压执行模块包括液压油缸、伸出油管、收缩油管、铰接块和铰接块固定杆；所述第一铰接杆和第二铰接杆间固定安装铰接块固定杆，铰接块固定杆一侧中间处固定安装铰接块；所述铰接块中间处铰接液压油缸一端，液压油缸一侧连接伸出油管；所述液压油缸的另一端铰接铰接块中间处，铰接块固定安装于铰接块固定杆上，铰接块固定杆固定安装于第一三角铰接杆上；所述伸出油管和收缩油管伸出连接液压控制模块；所述液压控制模块包括节流阀、三位四通电磁换向阀体、油箱、三通接头、液压泵、直流电机、溢流阀和控制器；所述伸出油管的一端连接液压油缸，另一端连接节流阀一端；所述节流阀的另一端连接三位四通电磁换向阀体体；所述收缩油管一端连接液压油缸，另一端连接三位四通电磁换向阀体；所述三位四通电磁换向阀体出油口直接连接油箱；所述三位四通电磁换向阀体的进油口连接三通接头一侧；所述三通接头中间接头连接液压泵，液压泵旋转主轴连接直流电机，液压泵的进油口连接油箱；所述三通接头中间接口连接溢流阀一端，溢流阀另一端直接连接油箱。

进一步的，所述打顶机底盘前端固定安装有两个相同检测模块，两检测模块相互对称，一个检测模块对应一行棉花。

进一步的，所述转盘另一侧固定连接旋转杆一端，旋转杆的另一端固定连接侧枝电机，侧枝电机的驱动轴上固定连接侧枝旋转刀片。

进一步的，所述第三铰接杆两侧连接装置和连接方式完全相同，且相互对称。

进一步的，所述对称固定支架两侧连接装置和连接方式完全相同，且相互对称，一侧对应一棉花行。

进一步的，所述三通接头两侧连接装置和连接方式完全相同。

进一步的，所述三位四通电磁换向阀体两侧的电磁线连接控制器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、本发明通过设计对行检测模块，将液压控制与农业机械的结合，可实现自动对准棉花行的功能，可以达到精确的去除顶尖的目的，工作可靠，提高了工作质量，具有智能性高的优点。

二、本发明设计一套特殊的切割装置，与传统的平切方式不同，本发明采用主枝电机和侧枝电机分别带动主枝旋转刀片和侧枝旋转刀片，中间的主枝旋转刀片可平切掉棉花中间处的顶尖，两侧的侧枝旋转刀片工作便可切除棉花两侧的顶尖，从而达到比仅仅平切顶尖更好的农艺效果，此外由于Z型连杆和旋转杆之间通过转盘连接，因此可以通过转动转盘来改变两侧的侧枝旋转刀片的角度，从而可以很好的对应不同时期和不同高度的棉花。

附图说明

图1为自动对行的棉花打顶机的俯视图。

图2为自动对行的棉花打顶机中检测模块结构示意图。

图3为检测模块中转动检测模块结构示意图。

图4为自动对行的棉花打顶机中自动对行模块结构示意图。

图5为自动对行模块中液压执行模块。

图6为自动对行的棉花打顶机中液压控制模块结构简图。

图7为自动对行的棉花打顶机中控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-7，一种自动对行的棉花打顶机，包括检测模块1、打顶机底盘2、液压控制模块4和自动对行模块3；所述打顶机底盘2前端固定安装有两个相同检测模块1，两检测模块1相互对称，一个检测模块1对应一行棉花；所述检测模块1包括T型固定支架5、螺栓7、第一滑块6、凹槽8、移动滑杆9和转动检测模块10；所述T型固定支架5中间端通过螺栓7固定连接打顶机底盘2前端；所述T型固定支架5一侧开设有凹槽8，凹槽8外设有第一滑块6，第一滑块6穿过T型固定支架5通过螺栓7滑动连接T型固定支架5；所述第一滑块6下方固定连接移动滑杆9一端，移动滑杆9的另一端一侧开设有凹槽8，凹槽8外设有转动检测模块10；所述转动检测模块10包括角度传感器11、弹簧固定板12、铰接块13、弹簧16和软杆15；所述第二滑块14穿过移动滑杆9通过螺栓7滑动连接移动滑杆9；所述第二滑块14中设有螺栓7的一侧上固定连接弹簧固定板12一端；所述第二滑块14的另一侧上固定安装有铰接块13，铰接块13的上方设有角度传感器11，角度传感器11的转动轴与铰接块13转动轴固定连接，角度传感器11信号线连接控制器33；所述铰接块13铰接软杆15一端；所述弹簧固定板12与软杆15一端间固定安装弹簧16；所述T型固定支架5两侧连接装置和连接方式完全相同，且相互对称；所述打顶机底盘2后端中间处设有液压控制模块4；所述打顶机底盘2后端固定连接自动对行模块3；所述自动对行模块3包括对称固定支架17、第一铰接杆18、第二铰接杆41、第三铰接杆43、第一三角铰接杆27、第二三角铰接杆42、液压执行模块20、L型连杆23、转盘26、旋转杆25、移动滑杆9、Z型连杆21、主枝电机40、主枝旋转刀片19、侧枝电机24和侧枝旋转刀片22；所述对称固定支架17一侧上方和下方分别固定连接第一铰接杆18和第二铰接杆41；所述第一铰接杆18两端分别铰接第一三角铰接杆27和第二三角铰接杆42一侧上方，第二铰接杆41两端分别铰接第一三角铰接杆27和第二三角铰接杆42同侧下方；所述第一三角铰接杆27和第二三角铰接杆42的另一端分别铰接第三铰接杆43的两端，第三铰接杆43中间处滑动连接移动滑杆9，移动滑杆9一侧上方固定连接Z型连杆21一端；所述Z型连杆21的另一端固定连接主枝电机40，主枝电机40的驱动轴上固定连接主枝旋转刀片19中心；所述第三铰接杆43一侧下方固定连接L型连杆23一端，L型连杆23另一端固定连接转盘26一侧；所述转盘26另一侧固定连接旋转杆25一端，旋转杆25的另一端固定连接侧枝电机24，侧枝电机24的驱动轴上固定连接侧枝旋转刀片22；所述第三铰接杆43两侧连接装置和连接方式完全相同，且相互对称；所述第一三角铰接杆27与第一铰接杆18间设有液压执行模块20；所述液压执行模块20包括液压油缸31、伸出油管28、收缩油管30、铰接块13和铰接块固定杆29；所述第一铰接杆18和第二铰接杆41间固定安装铰接块固定杆29，铰接块固定杆29一侧中间处固定安装铰接块13；所述铰接块13中间处铰接液压油缸31一端，液压油缸31一侧连接伸出油管28；所述液压油缸31的另一端铰接铰接块13中间处，铰接块13固定安装于铰接块固定杆29上，铰接块固定杆29固定安装于第一三角铰接杆27上；所述对称固定支架17两侧连接装置和连接方式完全相同，且相互对称，一侧对应一棉花行；所述伸出油管28和收缩油管30伸出连接液压控制模块4；所述液压控制模块4包括节流阀32、三位四通电磁换向阀体34、油箱38、三通接头35、液压泵36、直流电机37、溢流阀39和控制器33；所述伸出油管28的一端连接液压油缸31，另一端连接节流阀32一端；所述节流阀32的另一端连接三位四通电磁换向阀体体34；所述收缩油管30一端连接液压油缸31，另一端连接三位四通电磁换向阀体34；所述三位四通电磁换向阀体34出油口直接连接油箱38，三位四通电磁换向阀体34进油口连接三通接头35一侧；所述三通接头35另一侧连接装置和连接方式与此侧完全相同，三通接头35中间口连接液压泵36，液压泵36旋转主轴连接直流电机连接直流电机37，液压泵36的进油口连接油箱38；所述三通接头35中间接口连接溢流阀39一端，溢流阀39另一端直接连接油箱38；所述三位四通电磁换向阀体34两侧的电磁线连接控制器33。

工作时，所述主枝电机40、直流电机37和侧枝电机24开始转动；所述打顶机底盘2带动检测模块1、液压控制模块4和自动对行模块3开始移动在棉花地里开始移动，由于直流电机37开始转动，便带动主枝旋转刀片19转动，此时主枝旋转刀片19遇棉花顶尖便可达到对棉花去顶尖的目的；所述若棉花偏离行一侧，此时此侧的棉花便于对应的一侧软杆15接触，从而推动软杆15；所述由于软杆15铰接铰接块13，从而使铰接块13转动轴转动，从而带动角度传感器11转动；所述由于角度传感器11信号线与控制器33连接，从而角度传感器11将检测到的信号发送至控制器33；所述控制器33收到信号进行转换，控制器33控制对应一侧的三位四通电磁换向阀体34的电磁铁得电，从而进行油路换向，从而控制液压油缸31的运动；所述由于第一铰接杆18和第二铰接杆41与第一三角铰接杆27和第二三角铰接杆42间铰接，从而液压油缸31便带动各个铰接部分转动；所述因此可通过控制三位四通电磁换向阀体34一侧的得电时间，便可控制液压油缸31的伸缩量，从而使得切割部分达到对行的目的；所述若棉花对准行之后，此时软杆15不在带动铰接块旋转轴转动，从而角度传感器11无法收信号，从而控制器33不在控制电磁铁得电，从而三位四通电磁换向阀体34返回中位，从而液压泵36打出的液压油直接流回油箱38，液压油缸31不再运动；所述若之后棉花偏离行的另一侧，此时原先一侧的棉花不在推动软杆15；所述由于弹簧固定板12与软杆15一侧间设有弹簧16，从而弹簧16推动软杆15转动，从而角度传感器11收到信号，同理最终使得切割部分返回原来位置；所述之后另一侧的棉花便推动软杆15，同理最终使得切割部分对准棉花行。

所述本发明将液压控制与农业机械的结合，可实现自动对准棉花行的功能，可以达到精确的去除顶尖的目的，工作可靠，提高的了工作质量，具有智能性高的优点；所述本发明设计一套特殊的切割装置，与传统的平切方式不同，本发明采用主枝电机40和侧枝电机24带动分别带动主枝旋转刀片19和侧枝旋转刀片22，中间的主枝旋转刀片19可平切掉棉花中间处的顶尖，两侧的侧枝旋转刀片22工作便可切除棉花两侧的顶尖，从而达到比仅仅平切顶尖更好的农艺效果，此外由于Z型连杆21和旋转杆25之间通过转盘26连接，因此可以通过转动转盘26来改变两侧的侧枝旋转刀片19的角度，从而可以很好的对应不同时期和不同高度的棉花。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.一种自动对行的棉花打顶机，包括检测模块、打顶机底盘、液压控制模块和自动对行模块，其特征在于，所述检测模块包括T型固定支架、螺栓、第一滑块、凹槽、移动滑杆和转动检测模块；所述T型固定支架中间端通过螺栓固定连接打顶机底盘前端；所述T型固定支架一侧开设有凹槽，凹槽外设有第一滑块，第一滑块穿过T型固定支架通过螺栓滑动连接T型固定支架；所述第一滑块下方固定连接移动滑杆一端，移动滑杆的另一端一侧开设有凹槽，凹槽外设有转动检测模块；所述转动检测模块包括角度传感器、弹簧固定板、铰接块、弹簧和软杆；第二滑块穿过移动滑杆通过螺栓滑动连接移动滑杆；所述第二滑块中设有螺栓的一侧上固定连接弹簧固定板一端；所述第二滑块的另一侧上固定安装有铰接块，铰接块的上方设有角度传感器，角度传感器的转动轴与铰接块转动轴固定连接，角度传感器信号线连接控制器；所述铰接块铰接软杆一端；所述弹簧固定板和弹簧固定板之间固定安装弹簧；所述T型固定支架两侧连接装置和连接方式完全相同，且相互对称；所述打顶机底盘后端中间处设有液压控制模块；所述打顶机底盘后端固定连接自动对行模块；所述自动对行模块包括对称固定支架、第一铰接杆、第二铰接杆、第三铰接杆、第一三角铰接杆、第二三角铰接杆、液压执行模块、L型连杆、转盘、旋转杆、移动滑杆、Z型连杆、主枝电机、主枝旋转刀片、侧枝电机和侧枝旋转刀片；所述对称固定支架一侧上方和下方分别固定连接第一铰接杆和第二铰接杆；所述第一铰接杆两端分别铰接第一三角铰接杆和第二三角铰接杆一侧上方，第二铰接杆两端分别铰接第一三角铰接杆和第二三角铰接杆同侧下方；所述第一三角铰接杆和第二三角铰接杆的另一端分别铰接第三铰接杆的两端，第三铰接杆中间处滑动连接移动滑杆，移动滑杆一侧上方固定连接Z型连杆一端；所述Z型连杆的另一端固定连接主枝电机，主枝电机的驱动轴上固定连接主枝旋转刀片中心；所述第三铰接杆一侧下方固定连接L型连杆一端，L型连杆另一端固定连接转盘一侧；所述第一三角铰接杆与第一铰接杆间设有液压执行模块；所述液压执行模块包括液压油缸、伸出油管、收缩油管、铰接块和铰接块固定杆；所述第一铰接杆和第二铰接杆之间固定安装铰接块固定杆，铰接块固定杆一侧中间处固定安装铰接块；所述铰接块中间处铰接液压油缸一端，液压油缸一侧连接伸出油管；所述液压油缸的另一端铰接铰接块中间处，铰接块固定安装于铰接块固定杆上，铰接块固定杆固定安装于第一三角铰接杆上；所述伸出油管和收缩油管伸出连接液压控制模块；所述液压控制模块包括节流阀、三位四通电磁换向阀体、油箱、三通接头、液压泵、直流电机、溢流阀和控制器；所述伸出油管的一端连接液压油缸，另一端连接节流阀一端；所述节流阀的另一端连接三位四通电磁换向阀体；所述收缩油管一端连接液压油缸，另一端连接三位四通电磁换向阀体；所述三位四通电磁换向阀体出油口直接连接油箱；所述三位四通电磁换向阀体的进油口连接三通接头一侧；所述三通接头中间接头连接液压泵，液压泵旋转主轴连接直流电机，液压泵的进油口连接油箱；所述三通接头中间接口连接溢流阀一端，溢流阀另一端直接连接油箱。

2.根据权利要求1所述的自动对行的棉花打顶机，其特征在于，所述打顶机底盘前端固定安装有两个相同检测模块，两检测模块相互对称，一个检测模块对应一行棉花。

3.根据权利要求1所述的自动对行的棉花打顶机，其特征在于，所述转盘另一侧固定连接旋转杆一端，旋转杆的另一端固定连接侧枝电机，侧枝电机的驱动轴上固定连接侧枝旋转刀片。

4.根据权利要求1所述的自动对行的棉花打顶机，其特征在于，所述第三铰接杆两侧连接装置和连接方式完全相同，且相互对称。

5.根据权利要求1所述的自动对行的棉花打顶机，其特征在于，所述对称固定支架两侧连接装置和连接方式完全相同，且相互对称，一侧对应一棉花行。

6.根据权利要求1所述的自动对行的棉花打顶机，其特征在于，所述三通接头两侧连接装置和连接方式完全相同。

7.根据权利要求1所述的自动对行的棉花打顶机，其特征在于，所述三位四通电磁换向阀体两侧的电磁线连接控制器。