[发明专利]一种小型联合收割机按键手柄电控系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于农业机械领域，尤其是涉及一种小型联合收割机按键手柄电控系统及方法。

背景技术

为了实现收割机智能化与电气化水平的提升，国内学者对收割机的电控技术进行了积极的研究。专利CN103404297A涉及一种电驱动的联合收割机，用多个电机取代传统的传动结构，并加装多个传感器采集反馈信号，经由中央控制系统进行处理控制，实现机器的智能化，减轻作业人员的劳动强度。考虑到作业过程可能存在的恶劣环境，一些自动控制的技术手段和硬件设备并不可靠，且用于驱动脱离滚筒的大功率交流电机在小型联合收割机上应用并不现实，车载电瓶不具备提供持续稳定功率的能力。

国内大型联合收割机已经实现部分功能部件的按键控制，小型联合收割机并未应用。然而受地形以及田块面积的约束，小型联合收割机占据着农机行业很大的市场份额，市场上的小型联合收割机智能化水平与电气化水平相对落后，作业人员对各个工作部件调整控制时，依旧停留于对机械操纵杆和机械仿形结构的操作，在驾驶操控收割机时，由于作业环境复杂多变，需要根据收割机的作业效果调整相关部件的工作状态，操纵杆众多，过程繁琐。甚至，在对于清选风机和鱼鳞筛的调控时，作业人员需要离开驾驶室到机身后进行调控，效率低且危险系数高。在《农业部办公厅关于2014年农机事故情况的通报》的报告中，2014年，全国累计报告在国家等级公路以外的农机事故1744起，死亡300人，受伤556人，直接经济损失1450.04万元。联合收割机事故843起、死亡50人、受伤193人，分别占事故起数、死亡人数和受伤人数的48.3％、16.7％和34.7％。在引发事故的主要原因中由操作失误引起的事故1120起、死亡153人、受伤287人，分别占事故起数、死亡人数和受伤人数的64.2％、51％和51.6％。因而联合收割机传统操作模式亟待改善。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种小型联合收割机按键手柄电控系统及方法，通过对小型联合收割机多个工作部件的集中控制，可替代传统小型联合收割机中需要应付多个操纵杆的不足，提高作业效率，降低了作业人员的劳动负荷与危险系数。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种小型联合收割机按键手柄电控系统，包括按键操控手柄、传感器模块、信号采集处理模块、ARM处理器及外围电路和执行模块；

所述按键操控手柄通过电路与ARM处理器连接，用于将信息传输至ARM处理器；所述传感器模块用于将检测到的信息经信号采集处理模块传递至ARM处理器；所述ARM处理器用于接收按键操控手柄和传感器模块的信息并输出控制信号控制执行模块执行指令；

所述按键操控手柄上设有鱼鳞筛开度增加按键、鱼鳞筛开度减小按键、脱粒滚筒转速提升按键、脱粒滚筒转速降低按键、粮仓出粮口开按键、粮仓出粮口关按键、割台高度提升按键、割台高度降低按键、清选风机转速提升按键、清选风机转速降低按键、拨禾轮高度提升按键和拨禾轮高度降低按键；

所述传感器模块包括谷物储量传感器、脱离滚筒转速传感器、清选风机转速传感器、鱼鳞筛位置检测传感器、割台位置检测传感器、拨禾轮位置检测传感器；所述谷物储量传感器用于检测粮仓谷物储量状况，达到设定的报警阈值时，由声光报警模块声光报警；所述脱离滚筒转速传感器用于检测脱离滚筒转速；所述清选风机转速传感器用于检测清选风机转速；所述鱼鳞筛位置检测传感器用于检测鱼鳞筛开度；所述割台位置检测传感器用于检测割台高度；所述拨禾轮位置检测传感器用于检测拨禾轮的位置；

所述执行模块包括鱼鳞筛电动缸、鱼鳞筛驱动器、鱼鳞筛片、脱粒滚筒步进电机、脱粒滚筒电机驱动器、脱粒滚筒操作杆、粮仓出粮口电动缸、粮仓出粮口电动缸驱动器、粮口阀门、割台电液比例阀、割台液压油缸、拨禾电液比例阀、拨禾液压油缸、清选异步交流电机、清选电机变频器和风机。

进一步的，所述按键操控手柄位于操纵杆的一端。

进一步的，所述按键操控手柄的启动开关和粮仓出粮口开按键采用非自动复位式按键。

进一步的，所述鱼鳞筛开度增加按键、鱼鳞筛开度减小按键、脱粒滚筒转速提升按键、脱粒滚筒转速降低按键、割台高度提升按键、割台高度降低按键、清选风机转速提升按键、清选风机转速降低按键、拨禾轮高度提升按键和拨禾轮高度降低按键均采用自动复位式按键。