[实用新型]一种甘蔗收割机刀盘仿形切割平台

说明书

本实用新型涉及一种甘蔗收割机刀盘仿形切割平台，包括刀盘升降系统、刀盘驱动系统、刀盘高度自动调节控制系统和机架；刀盘升降系统设置在机架前端的两个纵梁上；刀盘驱动系统设置在机架的底部横梁上，位于机架的后端；刀盘高度自动调节控制系统设置在机架斜置的右横梁上。该平台采用角度传感器测量仿形轮与仿形杆的相对角度，控制器经过刀盘高度数学模型计算刀盘的实际高度，进而控制电磁换向阀的开合，从而控制液压缸的伸缩，以此来达到刀盘高度实时控制的目的。本实用新型利用液压缸自动调节刀盘高度替代人工手动调节，极大地提高刀盘高度的准确性，有利于降低收割损失和甘蔗破头。平台的结构简单，制造成本低廉，便于维修维护，实用性较强。

技术领域

本实用新型属于农业机械技术领域，特别涉及一种甘蔗收割机刀盘仿形切割平台。

背景技术

在中国，甘蔗是制糖业的重要原料。甘蔗种植面积占中国糖料种植面积的85％。在巴西等国，甘蔗也是生物乙醇和生物质发电的重要原料，甘蔗产量已成为国家调控能源比重的重要因素。在中国，甘蔗主要种植在广西、广东、云南等南部热带地区，这些地区都是参差不齐的甘蔗田。在收割过程中，机手只能手动调节刀盘的高度。如果刀盘设置太高，甘蔗损失和破头会增加。反之，刀盘设置过低，会使甘蔗根部受损，影响明年的发芽。因此，甘蔗收割机刀盘高度的自动控制是机械式甘蔗收获机的关键因素。

由于田间复杂的作业环境，刀盘高度的控制在国内仍是人工控制，机手无法保证所需的刀盘高度。因此，开发一款能够自动调节刀盘高度的控制系统是提高收割效率的有效方法。

目前刀盘高度的测量方法可分为直接测量和间接测量。直接测量法主要包括超声波传感器、机器视觉和电磁感应。山姆等人研究了一种基于电磁感应法测量刀盘高度的方法，但该方法的检测精度容易受到田间甘蔗和杂草的遮挡影响。He使用图像方法来识别刀盘的高度，由于在收割过程中，普遍存在灰尘，使检测误差较大。间接测量方法包括机械接触的方法和液压传感方法。萨格斯等人发现可以通过收集刀盘液压马达的压力来判断切入土壤的深度。白等人研究了一种基于液压马达压力的刀盘高度自动控制系统，该系统最大误差为0.8cm，最小切割深度为2.6cm。

在本实用新型中，开发了基于地轮的切割平台来进行刀盘高度的控制，并创新设计了一种方法来评估刀盘高度控制系统的性能。本实用新型可为今后甘蔗收割机刀盘高度的设计开发提供一定的参考。

实用新型内容

针对目前甘蔗收割机手动调节刀盘高度，导致甘蔗收割损失大、破头率高的问题。本实用新型提出一种基于甘蔗收割机刀盘仿形切割平台，该平台采用角度传感器测量仿形轮与仿形杆的相对角度，控制器经过刀盘高度数学模型计算刀盘的实际高度，进而控制电磁换向阀的开合，从而控制液压缸的伸缩，以此来达到刀盘高度实时控制的目的。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种甘蔗收割机刀盘仿形切割平台，包括：刀盘升降系统、刀盘驱动系统、刀盘高度自动调节控制系统和机架15；

所述刀盘升降系统设置在机架15前端的两个纵梁上；所述刀盘驱动系统设置在机架15的底部横梁上，位于机架15的后端；所述刀盘高度自动调节控制系统设置在机架15斜置的右横梁上。

在上述方案的基础上，所述刀盘升降系统包括：刀盘切割架3、两个直线滑轨2、仿形杆7、仿形轮8、刀盘轴9、刀盘10、直角转向器4和弹性联轴器5；

所述两个直线滑轨2分别设置在机架15前端的两个纵梁上，所述刀盘切割架3的两端分别设置在两个直线滑轨2上；

所述仿形杆7的一端设置在刀盘切割架3的左端下部，所述仿形轮8设置在仿形杆7的另一端，所述仿形轮8与地面接触，在作业前进过程中，仿形轮8会随着地面的高低起伏上下运动，进而会使仿形杆7产生一定角度的摆动；

所述直角转向器4固定在刀盘切割架3的中部，通过弹性联轴器5与刀盘轴9连接，刀盘轴9通过两个轴承固定在刀盘切割架3上，所述刀盘10设置在刀盘轴9上。