CN113273380B - 一种防堵塞的甘蔗喂入量自适应剥叶辊距调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防堵塞的甘蔗喂入量自适应剥叶辊距调节装置，包括：机架；两个剥叶辊，两个剥叶辊上下平行分布且均以能够转动的方式安装于机架上；位于上方的剥叶辊为活动剥叶辊，位于下方的剥叶辊为固定剥叶辊；活动剥叶辊能够沿着机架上下滑动；转动装置，其用于驱动两个剥叶辊转动；两个滑动装置，活动剥叶辊的左右两端分别设有一个滑动装置，用于驱动活动剥叶辊上下滑动；扭矩传感器，其安装于其中一个剥叶辊的转轴上，用于获取剥叶辊的扭矩信息；以及控制器，扭矩传感器和每个滑动装置均与控制器数据连接。采用本发明的调节装置能够根据剥叶辊的扭矩信息来实时调节剥叶辊间距，降低堵塞问题发生的概率。

Description

一种防堵塞的甘蔗喂入量自适应剥叶辊距调节装置

技术领域

本发明涉及甘蔗收割装置技术领域，特别涉及一种防堵塞的甘蔗喂入量自适应剥叶辊距调节装置。

背景技术

甘蔗收获作业中的剥叶工序要求低含杂率，因此剥叶元件作用于甘蔗表皮须具有一定的挤压摩擦力，同时又要保证连续蔗杆剥叶工作的连贯性和稳定性。而一般固定式的甘蔗剥叶装置受所设计通道处理能力的限制，当单位时间内甘蔗的喂入量超过剥叶通道口处理能力时，装置易发生堵塞问题，导致作业中断甚至机器的卡顿损坏。传统的剥叶防堵方式有手动单根送入、手动机械调整等，无法根据喂入量的实时变化而实现装置的自适应调节，导致生产效率低、人员劳动强度大、剥叶效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防堵塞的甘蔗喂入量自适应剥叶辊距调节装置，从而克服甘蔗剥叶装置无法根据甘蔗喂入量的实时变化而实现装置自适应调节的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种防堵塞的甘蔗喂入量自适应剥叶辊距调节装置，包括：机架；两个剥叶辊，两个该剥叶辊上下平行分布且均以能够转动的方式安装于所述机架上，每个所述剥叶辊上均设有剥叶元件；其中，位于上方的所述剥叶辊为活动剥叶辊，位于下方的所述剥叶辊为固定剥叶辊；所述活动剥叶辊能够沿着所述机架上下滑动；转动装置，其用于驱动两个所述剥叶辊转动；两个滑动装置，所述活动剥叶辊的转轴的左右两端分别设有一个该滑动装置，用于驱动所述活动剥叶辊上下滑动；扭矩传感器，其安装于所述固定剥叶辊的转轴或所述活动剥叶辊的转轴上，用于获取扭矩信息；以及控制器，所述扭矩传感器和每个所述滑动装置均与该控制器数据连接，所述控制器用于获取所述扭矩信息，并根据所述扭矩信息控制所述滑动装置的工作。

优选地，上述技术方案中，，每个所述滑动装置包括：活动臂，其后端以能够上下转动的方式与所述机架铰接，前端与所述活动剥叶辊的转轴转动连接；所述机架开设有供所述活动剥叶辊上下滑动的滑槽，所述滑槽呈弧形状，且所述弧形状的滑槽的圆心与所述活动臂的后端的铰接点重合；以及活塞式气缸，其下端与所述机架铰接，上端的活塞杆与所述活动臂的中部铰接；其中，所述活塞式气缸与所述控制器数据连接。

优选地，上述技术方案中，所述转动装置包括：三个皮带轮，三个该皮带轮均设置于所述机架的左侧或右侧，其中一个所述皮带轮为第一皮带轮，另外两个所述皮带轮为第二皮带轮；所述第一皮带轮与所述机架转动连接且其轴线与所述活动臂的后端的铰接点共线，其中一个所述第二皮带轮设置于所述活动剥叶辊的转轴上，另外一个所述第二皮带轮通过换向转动装置与所述固定剥叶辊的转轴连接；以及两条皮带，每个所述第二皮带轮与所述第一皮带轮之间均绕设有一条所述皮带；其中，所述固定剥叶辊的转轴与外部转动动力源连接。

优选地，上述技术方案中，所述活动臂为方钢结构。

优选地，上述技术方案中，所述剥叶元件包括若干个沿着所述剥叶辊周向方向均匀分布的剥叶板，每个所述剥叶板上设有若干个沿所述剥叶辊的轴线方向均匀分布的橡胶剥叶块。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明的扭矩传感器能够检测剥叶辊的扭矩信息，当扭矩信息高于控制器内的预设值时，即同时有多根甘蔗并排进入两个剥叶辊之间时，控制器控制滑动装置工作，驱动活动剥叶辊向上滑动，实现增大辊间距的目的，便于甘蔗通过，避免堵塞；当扭矩信息低于预设值时，控制器控制滑动装置工作，驱动活动剥叶辊向下滑动，以使两个剥叶辊的间距恢复至初始间隙大小；因此，该调节装置能够根据扭矩负载的感应来实时调节剥叶辊间距，使甘蔗喂入量与剥叶辊之间的剥叶通道大小相匹配，降低了堵塞问题发生的概率，保证工作可靠性和剥叶质量。

附图说明

图1是根据本发明的防堵塞的甘蔗喂入量自适应剥叶辊距调节装置的三维结构示意图。

图2是根据本发明的图1的主视示意图。

主要附图标记说明：

1-活塞式气缸，2-滑槽，3-机架，4-活动铰链，5-活动臂，6-皮带，7-皮带轮，8-活动剥叶辊，9-固定剥叶辊，10-剥叶元件，11-扭矩传感器。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

图1和图2显示了根据本发明优选实施方式的一种防堵塞的甘蔗喂入量自适应剥叶辊距调节装置的结构示意图，该调节装置包括机架3、两个剥叶辊、转动装置、两个滑动装置、扭矩传感器11以及控制器。参考图1和图2，两个剥叶辊上下平行分布且均以能够转动的方式安装于机架3上，以使两个剥叶辊之间的间隙形成剥叶通道。每个剥叶辊上均设有剥叶元件10，通过驱动两个剥叶辊相对转动，以使剥叶辊上的剥叶元件10能够对喂入的甘蔗进行剥叶处理。其中，位于上方的剥叶辊为活动剥叶辊8，位于下方的剥叶辊为固定剥叶辊9；活动剥叶辊8能够沿着机架3上下滑动，以调节剥叶通道的大小，从而适用于不同的甘蔗喂入量。转动装置用于驱动两个剥叶辊转动剥叶。活动剥叶辊8的转轴的左右两端分别设有一个滑动装置，用于驱动活动剥叶辊8上下滑动，调整两个剥叶辊间的距离。扭矩传感器11安装于固定剥叶辊9的转轴或活动剥叶辊8的转轴上，用于获取剥叶辊的扭矩信息。扭矩传感器11和每个滑动装置均与控制器数据连接，以使该控制器能够用于获取扭矩信息，并根据扭矩信息控制滑动装置的工作。当扭矩信息高于控制器内的预设值时，即同时有多根甘蔗并排进入两个剥叶辊之间时，控制器控制滑动装置工作，驱动活动剥叶辊8向上滑动，实现增大辊间距的目的，便于甘蔗通过，避免堵塞；当扭矩信息低于预设值时，控制器控制滑动装置工作，驱动活动剥叶辊8向下滑动，以使两个剥叶辊的间距恢复至初始间隙大小；因此，该调节装置能够根据扭矩负载的感应来实时调节剥叶辊间距，使甘蔗喂入量与剥叶辊之间的剥叶通道大小相匹配，降低了堵塞问题发生的概率，保证了工作可靠性和剥叶质量。

参考图1和图2，滑动装置可为气缸结构，也可为丝杆升降机结构。优选地，每个滑动装置包括活动臂5以及活塞式气缸1。活动臂5的后端以能够上下转动的方式通过活动铰链4与机架3铰接，活动臂5的前端与活动剥叶辊8的转轴转动连接；机架3在与活动剥叶辊8的端部对应的位置上开设有供活动剥叶辊8上下滑动的滑槽2，滑槽2呈弧形状，且弧形状的滑槽2的圆心与活动臂5的后端的铰接点重合，以使活动臂5在绕着后端铰接点上下转动的过程中，驱动活动剥叶辊8沿着滑槽2上下滑动。活塞式气缸1的下端与机架3铰接，活塞式气缸1上端的活塞杆与活动臂5的中部铰接；其中，活塞式气缸1与控制器数据连接，以使控制器能够控制活塞式气缸1工作，从而控制活动臂5上下转动，进而调节剥叶辊间剥叶通道的大小，控制方式简单方便。

参考图1和图2，转动装置可电机，每个剥叶辊上设有一个电机；也可为带传动机构。优选地，转动装置包括三个皮带轮7以及两条皮带6。三个皮带轮7均设置于机架3的左侧或右侧，其中一个皮带轮7为第一皮带轮，另外两个皮带轮7为第二皮带轮；第一皮带轮与机架3转动连接且其轴线与活动臂5的后端的铰接点共线，其中一个第二皮带轮设置于活动剥叶辊8的转轴上，另外一个第二皮带轮通过换向转动装置(图未示)与固定剥叶辊9的转轴连接，以使两个剥叶辊能够相对转动；而换向转动装置可为反向转动轴结构，反向转动轴的输入端与该第二皮带轮连接，反向转动轴的输出端与固定剥叶辊9的转轴连接。每个第二皮带轮7与第一皮带轮7之间均绕设有一条皮带6；其中，固定剥叶辊9的转轴与外部转动动力源连接，该外部转动动力源可为电机等结构，通过该转动装置，能够适应活动剥叶辊8的上下滑动。

参考图1和图2，优选地，活动臂5为方钢结构，提高其抗弯抗扭强度。

参考图1和图2，优选地，剥叶元件10包括若干个沿着剥叶辊周向方向均匀分布的剥叶板，每个剥叶板上设有若干个沿剥叶辊的轴线方向均匀分布的橡胶剥叶块，以对甘蔗进行剥叶处理。

采用本发明的调节装置，当活动剥叶辊8向下滑动至极限位置时，剥叶辊间的剥叶通道可供1～2根甘蔗纵向通过。而控制器的预设值由通过2根甘蔗时扭矩极限负载确定，活塞式气缸1的伸长距离与扭矩负载超出预设值的差值成正比例关系，通过实时调节活塞式气缸1的伸缩量，来实现通道间隙与多根甘蔗喂入量相匹配。进行剥叶工作时，将甘蔗喂入活动剥叶辊8与固定剥叶辊9之间，通过安装在剥叶辊转轴上的扭矩传感器11实时检测剥叶辊的扭矩信息。扭矩信息取决于甘蔗喂入量的大小，当甘蔗喂入量越大，剥叶元件10对甘蔗表皮的挤压摩擦力越大，所以其相应的负载扭矩就越大，反之，负载扭矩则越小。扭矩传感器11将扭矩信息实时传递给控制器。控制器用于控制活塞式气缸1活塞杆的伸缩动作，控制器内预先设定有一个预设值，预设值由剥叶辊同时通过2根甘蔗的扭矩极限负载所确定。当扭矩信息高于预设值时，控制器控制活塞式气缸1伸长相应距离，驱动活塞式气缸1伸长，带动活动臂5向上转动，从而驱动活动剥叶辊8沿着滑槽2向上滑动，实现增大辊间距的目的；当扭矩信息低于预设值时，控制活塞式气缸1恢复至初始长度，辊间距同时恢复至初始间隙大小。因此，该调节装置能够实现剥叶辊间距与甘蔗喂入量相匹配，避免因剥叶通道处理能力过载而引起的剥叶装置堵塞。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (3)

1.一种防堵塞的甘蔗喂入量自适应剥叶辊距调节装置，其特征在于，包括：

机架；

两个剥叶辊，两个该剥叶辊上下平行分布且均以能够转动的方式安装于所述机架上，每个所述剥叶辊上均设有剥叶元件；其中，位于上方的所述剥叶辊为活动剥叶辊，位于下方的所述剥叶辊为固定剥叶辊；所述活动剥叶辊能够沿着所述机架上下滑动；

转动装置，其用于驱动两个所述剥叶辊转动；

两个滑动装置，所述活动剥叶辊的转轴的左右两端分别设有一个该滑动装置，用于驱动所述活动剥叶辊上下滑动；

扭矩传感器，其安装于所述固定剥叶辊的转轴或所述活动剥叶辊的转轴上，用于获取扭矩信息；以及

控制器，所述扭矩传感器和每个所述滑动装置均与该控制器数据连接，所述控制器用于获取所述扭矩信息，并根据所述扭矩信息控制所述滑动装置的工作；

其中，每个所述滑动装置包括活动臂和活塞式气缸，所述活动臂的后端以能够上下转动的方式与所述机架铰接，前端与所述活动剥叶辊的转轴转动连接；所述机架开设有供所述活动剥叶辊上下滑动的滑槽，所述滑槽呈弧形状，且所述弧形状的滑槽的圆心与所述活动臂的后端的铰接点重合；所述活塞式气缸的下端与所述机架铰接，上端的活塞杆与所述活动臂的中部铰接；其中，所述活塞式气缸与所述控制器数据连接；

所述转动装置包括三个皮带轮和两条皮带，三个所述皮带轮均设置于所述机架的左侧或右侧，其中一个所述皮带轮为第一皮带轮，另外两个所述皮带轮为第二皮带轮；所述第一皮带轮与所述机架转动连接且其轴线与所述活动臂的后端的铰接点共线，其中一个所述第二皮带轮设置于所述活动剥叶辊的转轴上，另外一个所述第二皮带轮通过换向转动装置与所述固定剥叶辊的转轴连接；每个所述第二皮带轮与所述第一皮带轮之间均绕设有一条所述皮带；其中，所述固定剥叶辊的转轴与外部转动动力源连接。

2.根据权利要求1所述的防堵塞的甘蔗喂入量自适应剥叶辊距调节装置，其特征在于，所述活动臂为方钢结构。

3.根据权利要求1所述的防堵塞的甘蔗喂入量自适应剥叶辊距调节装置，其特征在于，所述剥叶元件包括若干个沿着所述剥叶辊周向方向均匀分布的剥叶板，每个所述剥叶板上设有若干个沿所述剥叶辊的轴线方向均匀分布的橡胶剥叶块。

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