CN117063636A - 自动控制旋耕速度的旋耕机及其旋耕机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动控制旋耕速度的旋耕机及其旋耕机构，包括移动式机架，所述移动式机架上设置有旋耕组件，所述旋耕组件连接有用于驱动旋耕组件转动的动力机构，所述动力机构连接有用于控制旋耕速度的控制器，所述旋耕组件包括水平的第一旋耕轴，所述第一旋耕轴上设置有多个旋耕刀，所述第一旋耕轴的一端通过扭矩传感器与动力机构相连，所述扭矩传感器与控制器相连；所述扭矩传感器用于检测第一旋耕轴受到的扭矩并将扭矩信号传输至控制器，所述控制器用于根据扭矩大小调节动力机构的输出转矩和转速。本发明的扭矩传感器可以在旋耕的过程中进行实时检测，有效性更高，且在旋耕的同时根据旋耕阻力自动地调节旋耕速度，无需认为干预，使用更加方便。

Description

自动控制旋耕速度的旋耕机及其旋耕机构

技术领域

本发明属于耕地设备领域，尤其是一种自动控制旋耕速度的旋耕机及其旋耕机构。

背景技术

旋耕机是常用的农业机械，用于对土地进行翻耕，并且可以切碎秸秆、杂草、草根等植物根茎。传统的旋耕机都是采用固定的旋耕速度，当土地状况较为复杂时，例如土地部分区域较为松软，部分区域较为坚硬时，固定的旋耕速度难以保证旋耕效果。

CN201910338556.4公开了一种微耕机旋耕刀转速控制系统和方法，采用土地信息检测模块采集待作业土地的土地信息，控制中心根据土地信息分析恰当的旋耕刀转速，旋耕刀转速控制模块调节、控制旋耕刀的转速。其中，土地信息检测模块可以包括摄像装置，摄像装置拍摄待作业土地的图像，根据图像可以分析土壤类型，例如可以判断土壤是属于砂质土、黏质土或壤土。土地信息检测模块也可以包括土壤水分测试仪和土壤硬度测量仪，将土壤水分测试仪和土壤硬度测量仪可伸缩安装，测试时，将土壤水分测试仪和土壤硬度测量仪插入土壤中。

上述旋耕机虽然可以根据土壤情况调节旋耕速度，但土壤水分测试仪和土壤硬度测量仪伸缩式安装，检测时需要伸入土壤中，检测时旋耕机不能移动，否则土壤水分测试仪和土壤硬度测量仪会磨损，因此难以在旋耕的过程中实时检测旋耕状况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动控制旋耕速度的旋耕机及其旋耕机构，能够在旋耕的过程中，根据土壤阻力自动、实时地调节旋耕速度，保证旋耕效果。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：旋耕机构，包括移动式机架，所述移动式机架上设置有旋耕组件，所述旋耕组件连接有用于驱动旋耕组件转动的动力机构，所述动力机构连接有用于控制旋耕速度的控制器，

所述旋耕组件包括水平的第一旋耕轴，所述第一旋耕轴上设置有多个旋耕刀，所述第一旋耕轴的一端通过扭矩传感器与动力机构相连，所述扭矩传感器与控制器相连；

所述扭矩传感器用于检测第一旋耕轴受到的扭矩并将扭矩信号传输至控制器，所述控制器用于根据扭矩大小调节动力机构的输出转矩和转速。

进一步地，所述旋耕组件包括水平的第二旋耕轴，所述第二旋耕轴设置在第一旋耕轴的后方并与第一旋耕轴平行；所述第二旋耕轴上设置有多个破碎刀，每个旋耕刀位于相邻两破碎刀之间；所述第二旋耕轴与动力机构相连，第二旋耕轴的转速大于第一旋耕轴的转速。

进一步地，所述动力机构包括第一伺服电机、第二伺服电机和减速器，所述第一伺服电机、减速器、扭矩传感器和第一旋耕轴依次连接，所述第二伺服电机与第二旋耕轴相连，所述第一伺服电机和第二伺服电机均与控制器相连。

进一步地，所述第一旋耕轴和第二旋耕轴均为空心轴，所述第一旋耕轴和第二旋耕轴内部均设置有除泥组件；

所述除泥组件均包括中心杆、第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架分别位于中心杆的两侧，所述第一支架上设置有第一刮泥刀，所述第一刮泥刀包括呈L形的第一刀体和第一刀柄，所述第一刀柄的一端与第一刀体固定连接，第一刀柄的中部与第一支架铰接，所述中心杆上固定设置有第一连接耳，所述第一支架的另一端通过第一传动件与第一连接耳相连；

所述第二支架上设置有第二刮泥刀，所述第二刮泥刀包括呈L形的第二刀体和第二刀柄，所述第二刀柄的一端与第二刀体固定连接，第二刀柄的另一端与第二支架铰接，所述中心杆上固定设置有第二连接耳，所述第二刀柄的中部通过第二传动件与第二连接耳相连；

所述中心杆、第一支架和第二支架的两端伸出第一旋耕轴和第二旋耕轴，所述中心杆与移动式机架在轴向上滑动配合，且中心杆连接有伸缩驱动机构，所述第一支架和第二支架的两端固定安装在移动式机架上；

所述第一旋耕轴和第二旋耕轴侧壁均设置有供第一刀体和第二刀体伸出的条形孔，当第一刀体和第二刀体转动至条形孔之外后，第一刀体和第二刀体能够对破碎刀和旋耕刀侧面进行敲打。

进一步地，所述第一传动件和第二传动件均为钢丝，所述第一刀柄上固定设置有第一销轴，所述第一销轴，所述第一销轴通过扭簧与第一支架相连；所述第二刀柄上固定设置有第二销轴，所述第二销轴通过扭簧与第二支架相连。

进一步地，所述移动式机架上设置有用于监测第一旋耕轴、第二旋耕轴、破碎刀和旋耕刀上的泥土量以及植物根茎缠绕情况的监测元件，所述监测元件和伸缩驱动机构均与控制器相连。

进一步地，所述破碎刀包括沿第二旋耕轴周向交替设置的敲打刀和耙地刀，所述敲打刀和耙地刀均包括连接体和横杆，所述连接体的一端与第二旋耕轴铰接，且连接体与第二旋耕轴之间通过弹簧相连，横杆固定设置在连接体的另一端，敲打刀的横杆上设置有多个敲打块，耙地刀的横杆上设置有多个耙钉。

自动控制旋耕速度的旋耕机，包括上述旋耕机构。

本发明的有益效果是：第一旋耕轴承受的扭矩与旋耕阻力相关，旋耕阻力越大，则第一旋耕轴承受的扭矩越大。本发明利用扭矩传感器检测第一旋耕轴受到的扭矩，从而判断土壤的阻力，当土壤的阻力较大时，则降低旋耕速度。较大的土壤阻力表明土壤不够疏松，黏度大，或者结块严重，此时也需要降低旋耕速度，以保证对土壤进行充分破碎、疏松。本发明的扭矩传感器可以在旋耕的过程中进行实时检测，有效性更高，且在旋耕的同时根据旋耕阻力自动地调节旋耕速度，无需认为干预，使用更加方便。

附图说明

图1是本发明旋耕机构的俯视示意图；

图2是图1中A-A的剖视示意图；

图3是图1中B-B的剖视示意图；

图4是除泥时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明的自动控制旋耕速度的旋耕机，包括旋耕机构，旋耕机构如图1至图4所示，包括移动式机架1，移动式机架1上设置有旋耕组件，旋耕组件连接有用于驱动旋耕组件转动的动力机构，动力机构连接有用于控制旋耕速度的控制器2。

旋耕组件包括水平的第一旋耕轴3，第一旋耕轴3上设置有多个旋耕刀4，第一旋耕轴3的一端通过扭矩传感器5与动力机构相连，扭矩传感器5与控制器2相连；

扭矩传感器5用于检测第一旋耕轴3受到的扭矩并将扭矩信号传输至控制器2，控制器2用于根据扭矩大小调节动力机构的输出转矩和转速。

移动式机架1可以采用各种结构的架体，第一旋耕轴3通过轴承安装在移动式机架1上，在动力机构的带动下，第一旋耕轴3能够按照一定的转速转动。旋耕刀4用于对土壤进行旋耕。

当土壤黏度较大、出现结块等现象时，旋耕的阻力就较大。在旋耕的过程中，旋耕阻力通过旋耕刀4传递至第一旋耕轴3，使得第一旋耕轴3受到扭矩，因此，本发明通过在第一旋耕轴3的端部安装扭矩传感器5，检测第一旋耕轴3受到的扭矩，即可了解土壤的阻力。当检测到的扭矩较大时，则表明土壤状况较差，此时利用控制器2控制动力机构输出的转矩增大，增加动力以克服旋耕阻力，保证旋耕刀4能够将土壤进行翻动，且动力机构输出的转速降低，降低旋耕速度以保证对土塘进行充分疏松。

本发明的扭矩传感器5能够在旋耕的过程中实时检测土壤的阻力，同时根据检测结果实时调节动力机构输出的转矩和转速，以更好地适应土壤土质的变化，保证对耕地进行充分旋耕。

为了提高旋耕效果，本发明的旋耕组件还包括水平的第二旋耕轴6，第二旋耕轴6设置在第一旋耕轴3的后方并与第一旋耕轴3平行；第二旋耕轴6上设置有多个破碎刀7，每个旋耕刀4位于相邻两破碎刀7之间；第二旋耕轴6与动力机构相连，第二旋耕轴6的转速大于第一旋耕轴3的转速。

第二旋耕轴6通过轴承安装在移动式机架1上，能够在动力机构的带动下转动，从而带动破碎刀7运动，破碎刀7主要用于对土壤进行破碎。

本发明中，旋耕刀4整体为弧形，且一端为与第一旋耕轴3固定连接的安装端，另一端为入土端，从安装端到入土端，旋耕刀4的宽度和厚度均逐渐减小，有利于旋耕刀4的入土端快速、轻松插入土壤中。

旋耕刀4主要进行翻土，破碎刀7则用于将较大的土块打碎，两者配合工作，可以起到更好的旋耕效果。以旋耕机前进的方向作为前方，将第二旋耕轴6设置在第一旋耕轴3的后方，即先利用旋耕刀4进行翻土，再将土壤进行破碎。

旋耕刀4翻土时，旋耕刀4经过的路线上形成沟壑，土壤运动至旋耕刀4的两侧，沟壑两侧的土壤堆积，导致地面不平，因此，将每个旋耕刀4设置在相邻两破碎刀7之间，破碎刀7将沟壑两侧的土壤进行敲打、破碎的同时，还可以使部分土壤运动至沟壑中，提高旋耕后地面的平整度。

由于旋耕刀4主要进行翻土，如土深度较大，受到的阻力也比较大，因此，第一旋耕轴3的转速不宜过快，而破碎刀7主要对翻至地面的土壤进行破碎，为了保证破碎效果，破碎刀7需要较大的运动速度，才能够施加较大的破碎粒，因此，第二旋耕轴6的转速更大。此外，第二旋耕轴6的转速大于第一旋耕轴3的转速，破碎刀7对土壤的敲打频次更高，能够充分地对土壤进行破碎。

当土壤结块或者黏度较大时，破碎难度也更大，但当土壤结块或者黏度较大时，第一旋耕轴3的转速降低，即翻土速度降低，单位时间内破碎刀7的破碎量减小；当土壤比较松软时，破碎难度低，但第一旋耕轴3的转速增加，单位时间内破碎刀7的破碎量增加。因此，第二旋耕轴6可以匀速转动。此外，为了保证破碎刀7的破碎效果，可以在第二旋耕轴6后方的移动式机架1上设置粒度检测元件，粒度检测元件检测破碎后的土壤粒度并将信息传输至控制器2，当土壤粒度较大时，控制器2通过动力机构控制第二旋耕轴6的转速增加。粒度检测元件具体可以是摄像元件和激光测距仪，摄像元件拍摄土壤的图像，激光测距仪检测地面到摄像元件的距离，根据图像上土壤粒度尺寸以及地面到摄像元件的距离，即可计算出实际的土壤粒度。

动力机构包括第一伺服电机8、第二伺服电机10和减速器9，第一伺服电机8、减速器9、扭矩传感器5和第一旋耕轴3依次连接，第二伺服电机10与第二旋耕轴6相连，第一伺服电机8和第二伺服电机10均与控制器2相连。

需要提高第一伺服电机8输出的转矩时，可以增加第一伺服电机8的电流，需要增加第一伺服电机8输出的转速时，可以提高第一伺服电机8的脉冲频率。电流调节以及脉冲频率的调节均为现有常规技术，控制器2采用常用的电动机控制器即可。扭矩传感器5可以设置在减速器9的输出轴上。

在旋耕的过程中，破碎刀7、旋耕刀4上不可避免粘附泥土，特别是破碎刀7与第二旋耕轴6的连接处以及旋耕刀4与第一旋耕轴3的连接处，泥土厚度会不断增大，影响破碎刀7、旋耕刀4的正常工作。此外，土壤中的植物根茎、地面的秸秆等容易缠绕在第一旋耕轴3和第二旋耕轴6上，增大第一旋耕轴3和第二旋耕轴6的转动阻力。因此，传统的旋耕机每工作一段时间，都需要清理粘附的泥土和缠绕的植物，清理时，利用刮板将泥土挂下，利用切刀将植物切断并取下，操作麻烦。部分旋耕机上设置有用于切断植物的切刀，但一般驱动切刀直线运动，切刀的移动距离很短，而很多植物具有较好的韧性，不容易将植物切断。

为了更加方便地清除旋耕机构上粘附的泥土和缠绕的植物，本发明将第一旋耕轴3和第二旋耕轴6均设置为空心轴，第一旋耕轴3和第二旋耕轴6内部均设置有除泥组件。

具体地，除泥组件均包括中心杆11、第一支架12和第二支架13，第一支架12和第二支架13分别位于中心杆11的两侧，第一支架12上设置有第一刮泥刀，第一刮泥刀包括呈L形的第一刀体14和第一刀柄15，第一刀柄15的一端与第一刀体14固定连接，第一刀柄15的中部与第一支架12铰接，中心杆11上固定设置有第一连接耳16，第一支架12的另一端通过第一传动件17与第一连接耳16相连。

第二支架13上设置有第二刮泥刀，第二刮泥刀包括呈L形的第二刀体18和第二刀柄19，第二刀柄19的一端与第二刀体18固定连接，第二刀柄19的另一端与第二支架13铰接，中心杆11上固定设置有第二连接耳21，第二刀柄19的中部通过第二传动件20与第二连接耳21相连。

第一支架12和第二支架13均采用矩形的框架，分别用于对第一刮泥刀和第二刮泥刀进行定位。第一刀体14远离第一刀柄15的一端设置除泥块，除泥块与第一刀柄15之间的第一刀体14上设置有用于切断植物的刀口。同样的，第二刀体18远离第二刀柄19的一端也设置除泥块，除泥块与第二刀柄19之间的第二刀体18上设置有用于切断植物的刀口。

中心杆11、第一支架12和第二支架13的两端伸出第一旋耕轴3和第二旋耕轴6，中心杆11与移动式机架1在轴向上滑动配合，且中心杆11连接有伸缩驱动机构24，第一支架12和第二支架13的两端固定安装在移动式机架1上。伸缩驱动机构24具体可以采用电缸等设备。

第一旋耕轴3和第二旋耕轴6侧壁均设置有供第一刀体14和第二刀体18伸出的条形孔22，在每个破碎刀7和旋耕刀4的两侧均设置条形孔22，当第一刀体14和第二刀体18转动至条形孔22之外后，第一刀体14和第二刀体18能够对破碎刀7和旋耕刀4侧面进行敲打。

由于第一刀柄15的中部与第一支架12铰接，第一刀柄15远离第一刀体14的一端与通过第一传动件17与第一连接耳16相连，第一传动件17能够相对于第一连接耳16转动，又能够相对于第一刀柄15转动。在初始状态下，第一刀体14平行于中心杆11，第一刀柄15垂直于中心杆11，第一传动件17与第一刀柄15呈锐角，且第一传动件17和第一刀体14位于第一刀柄15的同一侧。

当中心杆11轴向移动，且带动第一连接耳16朝着远离第一刀柄15的方向移动时，第一传动件17拉动第一刀柄15转动，第一刀柄15带动第一刀体14朝第一旋耕轴3和第二旋耕轴6外部转动，第一刀体14的刀口即可切断缠绕在第一旋耕轴3和第二旋耕轴6外壁的植物。随着第一刀体14的转动，第一刀体14端部的除泥块运动至破碎刀7和旋耕刀4的侧壁，对破碎刀7和旋耕刀4进行敲击，使得破碎刀7和旋耕刀4上粘附的泥土脱离破碎刀7和旋耕刀4。

在初始状态下，第二刀体18与中心杆11平行，第二刀柄19垂直于中心杆11，第二连接耳21和第二刀体18分别位于第二刀柄19的两侧。由于第二刀柄19远离第二刀体18的一端铰接在第二支架13上，当中心杆11轴向移动，且带动第二连接耳21朝着远离第二刀柄19的方向移动时，第二传动件20能够拉动第二刀柄19转动，第二刀柄19带动第二刀体18朝着第一旋耕轴3和第二旋耕轴6外部转动，第二刀体18刀口即可切断缠绕在第一旋耕轴3和第二旋耕轴6外壁的植物，且随着第二刀体18的转动，第二刀体18端部的除泥块运动至破碎刀7和旋耕刀4的侧壁，对破碎刀7和旋耕刀4进行敲击，使得破碎刀7和旋耕刀4上粘附的泥土脱离破碎刀7和旋耕刀4。

本发明的除泥组件，利用伸缩驱动机构24带动中心杆11轴向移动，中心杆11即可带动第二刀柄19和第一刀柄15同时转动，使得第二刀体18和第一刀体14同时将第一旋耕轴3和第二旋耕轴6外壁的植物切断，以便于快速清理掉植物。切断植物后，第二刀体18和第一刀体14继续运动，使得端部的除泥块能够敲击破碎刀7和旋耕刀4，且第二刀体18和第一刀体14分别敲击破碎刀7和旋耕刀4不同的侧面，从而去掉破碎刀7和旋耕刀4上粘附的泥土。

切割时，第二刀体18和第一刀体14的运动轨迹垂直于第一旋耕轴3和第二旋耕轴6的周向方向，由于植物沿周向缠绕在第一旋耕轴3和第二旋耕轴6上后，因此可以有效地将植物切断。此外，第二刀体18的长度大于第二刀柄19的长度，第一刀体14的长度大于第一刀柄15的长度，第二刀体18和第一刀体14具有足够的长度，不容易被切断的植物被第二刀体18和第一刀体14挤压至贴紧破碎刀7和旋耕刀4的侧壁，此时，破碎刀7和旋耕刀4起到砧板的作用，破碎刀7和旋耕刀4配合第二刀体18和第一刀体14，可以将绝大部分植物切断。

可见，本发明的除泥机构，既能够实现对缠绕在第一旋耕轴3和第二旋耕轴6外壁的植物进行切断，又能够进行除泥，可以提高清理效率。

中心杆11、第一支架12和第二支架13位于第一旋耕轴3和第二旋耕轴6内部，使得整个结构更加紧凑，减小旋耕机构的体积。中心杆11、第一支架12和第二支架13的两端固定安装在移动式机架1上，且不与第一旋耕轴3和第二旋耕轴6直接接触，因此不会随着第一旋耕轴3和第二旋耕轴6转动，也不影响第一旋耕轴3和第二旋耕轴6的正常运行。

本发明除泥机构具体的工作过程为：

正常旋耕时，除泥机构位于第一旋耕轴3和第二旋耕轴6内部，且不与第一旋耕轴3和第二旋耕轴6接触。当第一旋耕轴3和第二旋耕轴6上缠绕有较多的植物时，则停止旋耕，确保第一旋耕轴3和第二旋耕轴6上的条形孔22对准第二刀体18和第一刀体14，接着利用伸缩驱动机构24带动中心杆11轴向移动设定的距离，中心杆11上的第一连接耳16和第二连接耳21分别通过第一传动件17和第二传动件20带动第一刀柄15和第二刀柄19转动，进而带动第一刀体14和第二刀体18转动，第一刀体14和第二刀体18的转动角度大于或等于90度，使得第一刀体14和第二刀体18穿过条形孔22，既能够切断第一旋耕轴3和第二旋耕轴6外壁缠绕的植物，又能够去除破碎刀7和旋耕刀4上的泥土。

为了实现条形孔22自动对准第二刀体18和第一刀体14，可以在中心杆11上设置检测条形孔22位置的位置检测元件，位置检测元件可以是光电传感器等现有元件。位置检测元件与控制器2相连，控制器2根据位置检测元件的检测结果控制第一旋耕轴3和第二旋耕轴6的停止方位，确保第一旋耕轴3和第二旋耕轴6停止转动后，条形孔22准确对准第二刀体18和第一刀体14。

对一个破碎刀7和旋耕刀4完成除泥后，伸缩驱动机构24带动中心杆11复位，第一刀体14和第二刀体18回到第一旋耕轴3和第二旋耕轴6内，控制器2控制第一旋耕轴3和第二旋耕轴6转动一定的角度，使得下一个破碎刀7和旋耕刀4运动至除泥位置，再次进行除泥，直到完成所有破碎刀7和旋耕刀4的除泥。

第一传动件17和第二传动件20可以采用连杆，连杆的两端均铰接连接。但连杆为刚性件，当第一刀柄15和第二刀柄19的转动角度较大时，难以带动第一刀柄15和第二刀柄19复位。因此，作为优选的的实施方式，第一传动件17和第二传动件20均为钢丝，第一刀柄15上固定设置有第一销轴25，第一销轴25，第一销轴25通过扭簧与第一支架12相连；第二刀柄19上固定设置有第二销轴26，第二销轴26通过扭簧与第二支架13相连。除泥时，扭簧受到扭曲而具有弹力；复位时，第一销轴25和第二销轴26能够在扭簧的作用下转动，带动第一刀柄15和第二刀柄19回到初始位置。

移动式机架1上设置有用于监测第一旋耕轴3、第二旋耕轴6、破碎刀7和旋耕刀4上的泥土量以及植物根茎缠绕情况的监测元件31，监测元件31和伸缩驱动机构24均与控制器2相连。监测元件31可以实时监测第一旋耕轴3、第二旋耕轴6、破碎刀7和旋耕刀4上的泥土量以及植物根茎缠绕情况，当粘附的泥土量较大或者缠绕的植物较多时，控制器2即可控制第一旋耕轴3、第二旋耕轴6停止转动，且控制伸缩驱动机构24自动运行，实现自动除泥和对缠绕的植物进行切断。监测元件31具体可以是摄像元件。

破碎刀7包括沿第二旋耕轴6周向交替设置的敲打刀71和耙地刀72，敲打刀71和耙地刀72均包括连接体73和横杆74，连接体73的一端与第二旋耕轴6铰接，且连接体73与第二旋耕轴6之间通过弹簧75相连，横杆74固定设置在连接体73的另一端，敲打刀71的横杆74上设置有多个敲打块76，耙地刀72的横杆74上设置有多个耙钉77。

具体地，在第二旋耕轴6同一个轴向位置，可以安装2个敲打刀71和2个耙地刀72，敲打刀71上的敲打块76可以对土块进行敲打，使得土块更细，耙地刀72上的耙钉77则可以对土壤进行整平，进一步地提高土地的平整度，进而提高旋耕的效果。

旋耕时，第二旋耕轴6到土壤的距离小于敲打刀71和耙地刀72的长度，才能够保证敲打刀71和耙地刀72接触到土壤，为了保证对土壤的破碎效果，敲打块76为体积稍大的金属块，金属块不容易插入土壤中，因此，将敲打刀71铰接安装在第二旋耕轴6上，且敲打刀71的与第二旋耕轴6之间通过弹簧75相连，在未接触到土壤时，敲打刀71的连接体73长度方向与第二旋耕轴6的径向一致，敲打块76从上向下对土壤进行敲打时，受到土壤的阻力，连接体73相对于第二旋耕轴6转动，敲打块76无需进入土壤中，连接体73和敲打块76能够从第二旋耕轴6与土壤之间的空间中通孔。耙地刀72的连接体73长度大于敲打刀71的连接体73长度，耙地刀72的连接体73从上向下转动，连接体73端部的耙地刀72刺入土壤，然后耙地刀72相对于土壤直线移动，将地面耙平。

旋耕时，泥土主要粘附在连接体73的根部，因此，除泥时，第一刀体14和第二刀体18对连接体73的两侧进行敲打。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.旋耕机构，包括移动式机架(1)，所述移动式机架(1)上设置有旋耕组件，所述旋耕组件连接有用于驱动旋耕组件转动的动力机构，所述动力机构连接有用于控制旋耕速度的控制器(2)，其特征在于：

所述旋耕组件包括水平的第一旋耕轴(3)，所述第一旋耕轴(3)上设置有多个旋耕刀(4)，所述第一旋耕轴(3)的一端通过扭矩传感器(5)与动力机构相连，所述扭矩传感器(5)与控制器(2)相连；

所述扭矩传感器(5)用于检测第一旋耕轴(3)受到的扭矩并将扭矩信号传输至控制器(2)，所述控制器(2)用于根据扭矩大小调节动力机构的输出转矩和转速。

2.如权利要求1所述的旋耕机构，其特征在于：所述旋耕组件包括水平的第二旋耕轴(6)，所述第二旋耕轴(6)设置在第一旋耕轴(3)的后方并与第一旋耕轴(3)平行；所述第二旋耕轴(6)上设置有多个破碎刀(7)，每个旋耕刀(4)位于相邻两破碎刀(7)之间；所述第二旋耕轴(6)与动力机构相连，第二旋耕轴(6)的转速大于第一旋耕轴(3)的转速。

3.如权利要求2所述的旋耕机构，其特征在于：所述动力机构包括第一伺服电机(8)、第二伺服电机(10)和减速器(9)，所述第一伺服电机(8)、减速器(9)、扭矩传感器(5)和第一旋耕轴(3)依次连接，所述第二伺服电机(10)与第二旋耕轴(6)相连，所述第一伺服电机(8)和第二伺服电机(10)均与控制器(2)相连。

4.如权利要求2所述的旋耕机构，其特征在于：所述第一旋耕轴(3)和第二旋耕轴(6)均为空心轴，所述第一旋耕轴(3)和第二旋耕轴(6)内部均设置有除泥组件；

所述除泥组件均包括中心杆(11)、第一支架(12)和第二支架(13)，所述第一支架(12)和第二支架(13)分别位于中心杆(11)的两侧，所述第一支架(12)上设置有第一刮泥刀，所述第一刮泥刀包括呈L形的第一刀体(14)和第一刀柄(15)，所述第一刀柄(15)的一端与第一刀体(14)固定连接，第一刀柄(15)的中部与第一支架(12)铰接，所述中心杆(11)上固定设置有第一连接耳(16)，所述第一支架(12)的另一端通过第一传动件(17)与第一连接耳(16)相连；

所述第二支架(13)上设置有第二刮泥刀，所述第二刮泥刀包括呈L形的第二刀体(18)和第二刀柄(19)，所述第二刀柄(19)的一端与第二刀体(18)固定连接，第二刀柄(19)的另一端与第二支架(13)铰接，所述中心杆(11)上固定设置有第二连接耳(21)，所述第二刀柄(19)的中部通过第二传动件(20)与第二连接耳(21)相连；

所述中心杆(11)、第一支架(12)和第二支架(13)的两端伸出第一旋耕轴(3)和第二旋耕轴(6)，所述中心杆(11)与移动式机架(1)在轴向上滑动配合，且中心杆(11)连接有伸缩驱动机构(24)，所述第一支架(12)和第二支架(13)的两端固定安装在移动式机架(1)上；

所述第一旋耕轴(3)和第二旋耕轴(6)侧壁均设置有供第一刀体(14)和第二刀体(18)伸出的条形孔(22)，当第一刀体(14)和第二刀体(18)转动至条形孔(22)之外后，第一刀体(14)和第二刀体(18)能够对破碎刀(7)和旋耕刀(4)侧面进行敲打。

5.如权利要求4所述的旋耕机构，其特征在于：所述第一传动件(17)和第二传动件(20)均为钢丝，所述第一刀柄(15)上固定设置有第一销轴(25)，所述第一销轴(25)，所述第一销轴(25)通过扭簧与第一支架(12)相连；所述第二刀柄(19)上固定设置有第二销轴(26)，所述第二销轴(26)通过扭簧与第二支架(13)相连。

6.如权利要求4所述的旋耕机构，其特征在于：所述移动式机架(1)上设置有用于监测第一旋耕轴(3)、第二旋耕轴(6)、破碎刀(7)和旋耕刀(4)上的泥土量以及植物根茎缠绕情况的监测元件(31)，所述监测元件(31)和伸缩驱动机构(24)均与控制器(2)相连。

7.如权利要求2所述的旋耕机构，其特征在于：所述破碎刀(7)包括沿第二旋耕轴(6)周向交替设置的敲打刀(71)和耙地刀(72)，所述敲打刀(71)和耙地刀(72)均包括连接体(73)和横杆(74)，所述连接体(73)的一端与第二旋耕轴(6)铰接，且连接体(73)与第二旋耕轴(6)之间通过弹簧(75)相连，横杆(74)固定设置在连接体(73)的另一端，敲打刀(71)的横杆(74)上设置有多个敲打块(76)，耙地刀(72)的横杆(74)上设置有多个耙钉(77)。

8.自动控制旋耕速度的旋耕机，其特征在于：包括权利要求1至8任意一项权利要求所述的旋耕机构。