[发明专利]一种交流伺服直驱型堆肥翻堆机

说明书

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种交流伺服直驱型堆肥翻堆机。

背景技术

现代农业以废弃物资源(畜禽粪便和作物秸秆)为原料的有机肥产业，不仅可有效解决禽畜饲养业产生的粪便排泄物以及农作物秸秆焚烧带来的环境污染和资源浪费问题，还可以减少化肥使用，更全面地提供作物生长所需养分，改良土壤，提高肥料利用率，降低生产成本。堆肥发酵是生物有机肥生产的一个重要环节，翻堆是提高堆肥效率和堆肥产品质量的重要措施。而目前的翻堆设备多采用柴油机驱动，并且需要多组传动系统与减速机构，而一般柴油机的效率仅为30％-40％，不仅效率不高，耗能高，运行成本高，且污染环境严重，不易于自动化控制，市场价格偏高。此外，现有翻堆设备旋转轴提升装置大多采用液压传动方式，然而液压系统存在对精度要求高、油液易污染、易泄漏等缺点。

交流伺服直驱电机的效率可以达到90％以上，因此，设计发明一种交流伺服直驱型堆肥翻堆机，采用交流伺服技术直接对行走装置、旋转耙堆装置、翻堆轴提升装置等结构进行驱动，可有效节省能源消耗，而且易于进行自动化控制，从而有针对性的解决现有翻堆设备存在的效率低、耗能高、控制难等主要问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于设计一种交流伺服直驱型翻堆机，实现对行走装置、旋转耙堆装置、翻堆轴提升装置等机构的直接驱动，从而大幅提高能量利用效率，减少传动元件数量，简化机构复杂度，同时利用交流伺服直驱技术，对整机的行走、转向、翻堆轴旋转、提升等运动进行调节与控制。

为了达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种交流伺服直驱型堆肥翻堆机，包括旋转耙堆装置、翻堆轴提升装置和行走装置，行走装置安装在翻堆机前部，通过轮毂电机驱动实现翻堆机的前进后退和转向运动；旋转耙堆装置安装在翻堆机机身下方靠前位置，通过伺服电机驱动翻堆轴旋转实现对堆肥的翻堆工作；翻堆轴提升装置安装在翻堆轴一侧，通过另一伺服电机与滚珠丝杠传动实现对翻堆轴的升降；行走装置中轮毂电机、旋转耙堆装置中伺服电机、翻堆轴提升装置中伺服电机通过电路与控制柜相连，同时通过外接电源为伺服电机、轮毂电机提供电力。

所述的旋转耙堆装置包括翻堆轴10，翻堆轴10上开有通气孔11，沿翻堆轴10圆周上布置翻堆刀12；翻堆轴10两侧分别内嵌第一伺服电机24和第二伺服电机28，翻堆轴10一侧通过滚珠丝杠配合件23与翻堆轴提升装置连接并实现对翻堆轴10升降运动的控制，翻堆轴10另一侧通过滑块25与机身上的滑槽26连接实现对翻堆轴10升降极限位置的限制，滑块25上连接气管道通过第一伺服电机24外壳和翻堆轴10内陷之间存在间隙，并且通过翻堆轴10上开的通气孔11，从而使气泵18吸入空气通到中空的翻堆轴10中实现在翻堆过程中的通气。

所述的翻堆轴提升装置包括第三伺服电机20，第三伺服电机20安装在机身3下部一侧，第三伺服电机20依次通过小同步带轮35、同步带36、大同步带轮37和滚珠丝杠27连接，滚珠丝杠27通过滚珠丝杠配合件23与翻堆轴10右侧连接；滚珠丝杠27通过滚珠丝杠支撑21连接到机身3上；推力轴承22固定于滚珠丝杠27、滚柱丝杠支撑21、大同步带轮37之间；在小同步带轮35上方安装有平衡装置，平衡装置由超越离合器32、自锁器、平衡装置外壳29组成，自锁器包括上摩擦环33，超越离合器32外圈上下分别和上摩擦环33、下摩擦环38接触，超越离合器32内圈和轴31连接，压盖30压住上摩擦环33，轴31上装有深沟球轴承34，深沟球轴承34置于下摩擦环38下方；通过超越离合器32和上摩擦环33、下摩擦环38接触之间的摩擦力锁止超越离合器32外圈，通过调整压盖30对上摩擦环33施加的压力来调整超越离合器32和上摩擦环33、下摩擦环38接触之间的摩擦力；轴31和小同步带轮35固联，利用超越离合器32的单向性锁止轴31。

所述的行走装置包括第一前轮7、第二前轮16、第一后轮8和第二后轮15，第一前轮7、第二前轮16通过支撑架4和前叉5与机身3连接，第一前轮7、第二前轮16分别由第一轮毂电机6和第二轮毂电机17驱动；第一轮毂电机6和第二轮毂电机17通过电路与电气系统总成的控制柜19相连。

本发明采用交流伺服电机直驱技术，将原来有柴油机驱动并由传动机构传动的运动由伺服电机代替直接驱动，大幅减少了传动零件数量，降低消耗功率，减轻重量，整机具有结构紧凑、运行效率高、污染小、便于控制等优点。

附图说明

图1为本发明整机的主视图。