[發(fā)明專利]一種聯(lián)合收割機脫粒滾筒自動平衡裝置及控制方法

有效

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• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113366968B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設計）人: 顧新陽;李禧堯;任輝;陳經(jīng)緯;唐忠
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01D41/12
• 分類號: A01D41/12;A01F12/00;A01F12/18;A01F12/58
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種聯(lián)合收割機脫粒滾筒自動平衡裝置及控制方法，包括環(huán)形外殼體、配重滑塊、環(huán)形導軌、環(huán)形內(nèi)殼體、永磁鐵和動平衡檢測系統(tǒng)；環(huán)形內(nèi)殼體位于環(huán)形外殼體里面，環(huán)形導軌安裝在環(huán)形外殼體和環(huán)形內(nèi)殼體之間，配重滑塊有多個且沿環(huán)形導軌周向分布，每個配重滑塊均設有電磁螺線管；永磁鐵周向均勻排列于內(nèi)殼體內(nèi)壁；動平衡檢測系統(tǒng)包括檢測機構和控制器；檢測機構用于測量脫粒滾筒軸的振動信號和脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速；控制器計算脫粒滾筒的不平衡量，包括相位和所需配重，并根據(jù)相位和所需配重的結果通過導線控制電磁螺線管的電流，從而控制配重滑塊在環(huán)形導軌上移動，實現(xiàn)聯(lián)合收割機脫粒滾筒在線主動動平衡調(diào)節(jié)，提升脫粒效果和工作效率。

技術領域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機械技術領域，尤其涉及一種聯(lián)合收割機脫粒滾筒自動平衡裝置及控制方法。

背景技術

轉(zhuǎn)子在農(nóng)用機械中被廣泛使用，而轉(zhuǎn)子的不平衡問題加劇了整機的振動與噪聲，進而導致工作效果降低，機器故障頻發(fā)，機器工作壽命縮短。脫粒滾筒是聯(lián)合收獲機進行脫粒分離的主要工作部件，在裝配前通常會在動平衡機上進行平衡，但由于動平衡機無法確保支承狀態(tài)與機器完全相同，且裝配后轉(zhuǎn)子的邊界條件改變，同時又受到傳動部件的影響，故轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生新的不平衡。

脫粒滾筒的傳動具有傳動多級、傳動路徑較長的特征，尤其當工作轉(zhuǎn)速較高時，鏈傳動的運動不均勻性便逐漸顯現(xiàn)出來，加劇了鏈的振動與沖擊，破壞了脫粒滾筒穩(wěn)定的工作狀態(tài)，進而影響其平衡狀態(tài)。

轉(zhuǎn)子平衡原理的中心思想是消除多余的慣性離心力，使其合力為零，通常采用加重或去重的方式。在確定轉(zhuǎn)子不平衡的位置及大小后，可在該位置通過打孔等方式去除一定的質(zhì)量，消除多余的離心力；或者在其反方向通過焊接、加裝墊片等方式進行加重，使加重產(chǎn)生的離心力與轉(zhuǎn)子原有不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心力互相抵消?，F(xiàn)有的動平衡方法是在回轉(zhuǎn)件不平衡量的反向添加配重，這對于軸向直接傳動的回轉(zhuǎn)件具有較好的平衡效果。而帶、鏈傳動均屬于側(cè)邊偏載傳動，其對回轉(zhuǎn)件不平衡量的影響，更多的體現(xiàn)在相位上。而傳統(tǒng)的在線動平衡方式往往忽略了傳動對不平衡相位的影響，這就導致了平衡效果不佳，許用剩余不平衡量達不到要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術問題，本發(fā)明提供一種聯(lián)合收割機脫粒滾筒自動平衡裝置及控制方法，通過在線動平衡檢測系統(tǒng)的加速度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器分別采集脫粒滾筒振動和轉(zhuǎn)速信號，控制器對信號進行處理，計算脫粒滾筒的不平衡量，即相位和所需配重，控制配重滑塊沿環(huán)形導軌到達指定位置，能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)合收割機脫粒滾筒在線主動動平衡調(diào)節(jié)，減少檢修時間，提升聯(lián)合收割機脫粒滾筒的脫粒效果和工作效率。

本發(fā)明的技術方案是：一種聯(lián)合收割機脫粒滾筒自動平衡裝置，包括環(huán)形外殼體、配重滑塊、環(huán)形導軌、環(huán)形內(nèi)殼體、永磁鐵和動平衡檢測系統(tǒng)；

所述環(huán)形內(nèi)殼體位于環(huán)形外殼體里面，所述環(huán)形導軌安裝在環(huán)形外殼體和環(huán)形內(nèi)殼體之間，所述配重滑塊有多個且沿環(huán)形導軌周向分布，每個配重滑塊均設有電磁螺線管；永磁鐵周向均勻排列于內(nèi)殼體內(nèi)壁；所述動平衡檢測系統(tǒng)包括檢測機構和控制器；所述檢測機構用于測量脫粒滾筒軸的振動信號和脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速；所述控制器分別與檢測機構和電磁螺線管連接。

上述方案中，所述檢測機構包括加速度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器；所述加速度傳感器用于測量脫粒滾筒軸的振動信號；所述轉(zhuǎn)速傳感器用于測量脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速。

上述方案中，所述控制器分別與加速度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器連接；所述加速度傳感器測量脫粒滾筒軸的振動信號，轉(zhuǎn)速傳感器測量脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速，并將信號傳送給控制器，控制器計算脫粒滾筒的不平衡量，包括相位和所需配重，并根據(jù)相位和所需配重的結果通過導線控制電磁螺線管的電流，從而控制配重滑塊在環(huán)形導軌上移動，當?shù)竭_指定位置時停止，平衡完成。

上述方案中，所述環(huán)形內(nèi)殼體用于套接在脫粒滾筒幅盤上，與脫粒滾筒軸同心安裝。

上述方案中，所述永磁鐵的磁極沿內(nèi)殼體法線方向。

一種根據(jù)所述的聯(lián)合收割機脫粒滾筒自動平衡裝置的控制方法，包括以下步驟：