CN220986594U - 一种镇压力主动调控的高速播种单体 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种镇压力主动调控的高速播种单体，包括仿形机构、开沟装置、排种系统、接触式地形检测装置、控制系统、蓄能式液压执行机构、镇压轮等部分。采用前置检测、液力蓄能等技术方法提高系统响应速度、精度和可靠性，通过在高速条件下主动调控播种单体镇压力，构建优质种床环境。其中，前置接触式检测装置用于采集地表起伏情况，通过控制系统调控镇压轮压力，检测传感器和执行机构分置，提高检测精度、避免控制系统“滞后”效应。蓄能式液压执行机构可在镇压轮发生振动时通过蓄能器对液压油缸进行微调，减少镇压轮因地表起伏造成的不稳定现象，使镇压力稳定、均匀，提高镇压质量。

Description

一种镇压力主动调控的高速播种单体

技术领域

本发明涉及种植与施肥机械，具体是一种镇压力主动调控的高速播种单体，属于农业机械领域。

背景技术

我国西北旱区降雨量少且自然降雨与作物需求不同步，在播种作业中通过镇压土壤构建优质的种床环境，有利于降低水分无效蒸发，提高土壤蓄水保墒能力，促进水分的高效利用。但是，在高速作业条件下，传统的弹簧仿形难以保持镇压力的稳定性，导致镇压装置作业质量变差，难以构建优质的种床环境。因此，有必要提出一种适用于高速作业的镇压力主动调控方法，解决因地形、土壤、地表条件导致机具过度振动引起的镇压力不稳定的问题。

目前，针对镇压器的主动仿形机构多采用液压或气力辅助调控，相关文献包括（CN116569712A）中提出的调节种子填埋深度的播种装置，采用局部电液仿形的方法，实现镇压力稳定；在收获机、汽车悬架等领域也有主动仿形机构的设计，如（CN113632621A）中提出的电液仿形机构，采用整体电液仿形的方法，实现割茬、车身稳定性。本发明提出一种镇压力主动调控的高速播种单体，采用前置检测、液力蓄能等技术方法，在高速条件下主动调控播种单体镇压力，构建优质种床环境。本发明的优点包括：（1）采用前置检测地表起伏情况，通过控制系统调控镇压轮压力，检测传感器和执行机构分置，提高检测精度、避免控制系统“滞后”效应；（2）采用在油路中增加蓄能器的方法降低振动对系统的影响，提高系统的稳定性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种镇压力主动调控的高速播种单体。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种镇压力主动调控的高速播种单体，其特征在于，包括仿形机构、开沟装置、排种系统、镇压力调节机构、限深机构和控制系统，上述仿形机构分别与机架和播种单体连接，实现播种单体的浮动仿形功能，可采用平行四杆机构；上述开沟装置与排种系统固连，具有一定的覆土功能，可采用锄铲式或圆盘式开沟器；上述镇压力调节机构包括接触式地形检测装置、蓄能式液压执行机构、镇压轮架和镇压轮；上述接触式地形检测装置位于开沟器后方镇压轮前方，具有地形起伏量检测和适当压实松散地表土壤的功能，可采用轮式或板式装置；上述蓄能式液压执行机构通过控制系统调节镇压轮的压力大小，并满足工作可靠性需求。

所述接触式地形检测装置由滑掌、套筒、位移传感器、连接机构组成，上述滑掌与地面接触并能沿套筒上下自由运动，套筒内有预紧弹簧和限位装置，滑掌沿种沟向前运动，并与镇压轮之间有足够的距离；上述位移传感器固定在套筒上检测滑掌的运动，提前对地表波动特征进行检测并反馈给控制系统，控制系统根据作业速度，镇压轮和滑掌的距离进行计算，并对蓄能式液压执行机构进行调节，降低控制系统“滞后”效应；适应高速作业条件下提高系统精度。

所述蓄能式液压执行机构由蓄能器、连接阀、液压油缸、比例换向阀和其他辅助部件组成，所述蓄能器通过连接阀与液压油缸连通，当镇压轮发生振动时通过蓄能器对液压油缸进行微调，减少镇压轮因地表起伏造成的不稳定现象，使镇压力稳定、均匀，提高镇压质量。

本发明的有益效果在于：（1）适应高速作业条件下提高系统精度（2）镇压力稳定、均匀，提高镇压质量。

附图说明

图1为具有高速仿形镇压装置的玉米免耕播种机单体结构图；图2为镇压力调节机构简图；图3为镇压力调节机构工作原理示意图；图4为接触式地形检测装置内部结构图；图中：1 平行四杆机构，2 排种系统，3 开沟器，4 镇压力调节机构，5 限深机构，6 接触式地形检测装置，7 镇压轮，8 镇压轮架，9 蓄能式液压执行机构，10 位移传感器，11 套筒，12滑掌，13 预紧弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述，进一步了解本发明的目的、工作原理和功能。

如图1所示，一种具有高速仿形镇压装置的玉米免耕播种机单体，其前端有平行四杆机构（1），用于随地形调节播种单体整体的下压力。与平行四杆机构（1）相连的开沟播种模块主要结构包括排种系统（2），开沟器（3），镇压力调节机构（4）和限深机构（5），工作中在平行四杆机构（1）的作用下由排种系统（2）将种子排入开沟器（3）开出深度一致的种沟。随后通过镇压力调节机构（4）和限深机构（5）完成覆土和镇压。

如图2所示，镇压力调节机构主要结构包括接触式地形检测装置（6），镇压轮（7），镇压轮架（8）和蓄能式液压执行机构（9）。

如图3所示，镇压力调节机构的工作原理，工作时接触式地形检测装置（6）将测到的地形起伏信息传递给蓄能式液压执行机构（9），控制活塞杆的伸缩带动镇压轮架（8）绕铰接点转动使镇压轮（7）的高度发生变化进而改变镇压力的大小。

如图4所示，接触式地形检测装置内部结构图，其中滑掌（12）带动位移传感器（10）用以检测地形变化，预紧弹簧（11）用以调节预紧力，套筒（13）对上述部件起保护作用。

上述具体实施方式仅是本发明的基本原理和主要特征进行描述，并非是对本发明的范围进行限定，凡是未脱离本发明技术精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的同等变化或改型，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (3)

1.一种镇压力主动调控的高速播种单体，其特征在于，包括平行四杆机构(1)、排种系统(2)、开沟器(3)、镇压力调节机构(4)、限深机构(5)和控制系统，其中，平行四杆机构(1)分别与机架和播种单体连接，开沟器(3)与排种系统(2)固连，镇压力调节机构(4)由位于开沟器(3)后方镇压轮(7)前方的接触式地形检测装置(6)和调节镇压轮(7)压力大小的蓄能式液压执行机构(9)组成。

2.根据权利要求1所述的一种镇压力主动调控的高速播种单体，其特征是，所述接触式地形检测装置(6)是由位移传感器(10)、套筒(11)、滑掌(12)、预紧弹簧(13)、限位装置和连接机构组成，其中滑掌(12)与地面接触并能沿套筒(11)上下自由运动，套筒(11)内有预紧弹簧(13)和限位装置，位移传感器(10)固定在套筒(11)上检测滑掌(12)的运动。

3.根据权利要求1所述的一种镇压力主动调控的高速播种单体，其特征是，所述蓄能式液压执行机构(9)由蓄能器、连接阀、液压油缸、比例换向阀和辅助部件组成，所述蓄能器通过连接阀与液压油缸连通，液压油缸与镇压轮架(8)连接对镇压轮(7)的压力大小进行调节。