一種電液控制棉花打頂機的製作方法

2024-03-01 05:23:15

本發明屬於農業機械領域，特別涉及一種電液控制棉花打頂機。

背景技術：

棉花打頂機工作是整個棉花生產中的重要部分，通過對棉花的頂心打頂，消除棉花的頂端生長優勢，調節棉花體內水分、無機鹽等營養物質的運輸方向，以促進棉花生殖器官的發育，減少無效枝葉對於水肥的浪費，促進棉株早結玲、多結玲、較少脫落，提高棉花的產量。

國外的棉花打頂工作主要採用的是化學藥物對棉花的頂尖進行處理，對於機械打頂研究尚處於空白狀態。化學藥物打頂受外界條件等不可預見因素影響較大，且對環境有一定汙染。國內長期以來主要採用的是人工打頂，但人工打頂勞動力需求大、勞動強度大，效率低，會延長棉花的打頂時期，使棉花不能在合適的時間打頂，影響棉花產量。我國棉花部分區域棉花種植面積大，比如新疆兵團，機械打頂不會對對環境產生危害、效率高，必將成為將來棉花打頂的主要趨勢。

國內目前棉花打頂機的打頂機構主要是滾筒式和甩刀式，這樣的打頂方式不利於殘芽的回收。打頂機升降打頂裝置多採用機械式控制和電機控制，這樣的控制方式不但不能根據棉株的高度及時調整打頂刀具的高度，而且控制不夠穩定、精確，對棉株形成漏打、過打，存在很大問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於解決根據棉株高度穩定控制打頂裝置升降，解決對棉株頂尖精準打頂等問題的一種電液控制棉花打頂機，其特徵在於，一種電液控制棉花打頂機包括升降打頂裝置、扶禾裝置、圖像採集處理裝置、殘芽回收裝置、動力牽引裝置和機架，其特徵在於升降打頂裝置位於機架的下端中部，扶禾裝置位於機架下端升降打頂裝置兩側固定於前梁上，圖像採集處理裝置位於扶禾器中部固定於前梁上，殘芽回收裝置置於機架上端，動力牽引裝置與拖拉機的動力輸出軸和牽引裝置連接。

所述的機架包括後懸梁、橫梁、前懸梁、託板，上述的後懸梁與前懸梁用六個橫梁通過焊接連接成整個機架，兩個託板分別安裝在機架兩邊第二個橫梁靠近後懸梁連接處上端，用於安放其他零部件。

所述的圖像採集處理裝置包括四組CCD相機，每組一個CCD相機設置在每組兩片扶禾器中部固定於橫梁上。

所述的扶禾裝置包括四組扶禾器，每組扶禾裝置由兩片扶禾器組成，兩片扶禾器位於升降打頂裝置兩側通過扶禾器固定架固定於前懸梁上。

所述的升降打頂裝置包括切割帶輪、打頂傳動軸、前懸梁、圓形切刀、輔助扶禾固定盒、帶橢圓齒輪、連杆、曲柄、固定橫梁、固定端板、銷軸、液壓裝置、液壓杆、液壓活塞、液壓缸蓋、液壓缸，升降打頂裝置中的升降部分採用電液控制的曲柄滑塊結構，電液控制中液壓機架由固定橫梁、固定端板、銷軸構成，液壓裝置通過銷軸固定於液壓機架上，液壓機架通過兩片固定板和U型固定螺栓固定於後懸梁上，高度傳感液壓控制箱置於機架上，曲柄通過銷軸固定於固定橫梁上，一端通過銷軸與液壓裝置連接，另一端與連杆連接，連杆連接與輔助扶禾固定盒上，高度傳感液壓控制箱控制液壓裝置中的油量，通過曲柄與連杆構成的曲柄滑塊結構控制輔助扶禾固定盒的升降，升降打頂裝置中的打頂部分採用圓形切刀與輔助扶禾固定盒的組合結構，切割帶輪在傳送帶的驅動下將轉動傳給打頂傳動軸，打頂傳動軸下端為橢圓柱形設計與圓形切刀、帶橢圓齒輪和輔助扶禾固定盒連接，圓形切刀與帶橢圓齒輪置於輔助扶禾固定盒內，棉株頂端通過扶禾器聚攏，再通過輔助扶禾固定盒再次聚攏，圓形切刀實現打頂，打頂部分通過支撐軸承固定於前懸梁上，打頂傳動軸下端橢圓柱形設計不僅可以驅動圓形切刀切割打頂，而且輔助扶禾固定盒可以在連杆的帶動下上下升降。

所述的殘芽回收裝置包括殘芽回收箱、渦輪風機、抽風殼，殘芽回收箱置於機架上部固定於機架託板上，渦輪風機通過軟管與抽風殼連接，抽風殼置於輔助扶禾固定盒上端前部，通過渦輪風機所產生的負壓將棉花殘芽通過軟管吸入殘芽回收箱中。

所述的牽引動力裝置包括牽引板、機架副梁、傳動盒、帶輪、傳動帶，機架副梁焊接在前懸梁中部，兩根機架副梁中間用一根加強軸連接，牽引板用螺栓固定在機架副梁上，機架副梁與牽引板通過三點懸掛與拖拉機的牽引裝置用銷釘連接，傳動盒與拖拉機動力輸出裝置相連接，傳動盒內部通過鍵與帶輪相連接，帶輪通過傳送帶將動力傳遞給切割帶輪。

本發明的仿形機構為曲柄滑塊結構，通過CCD相機採集圖像信息，然後圖像採集處理裝置對圖像信息進行分割和特徵提取，從而得到棉珠高度信息，液壓控制箱通過接收圖像採集處理裝置傳遞的棉株高度數據控制液壓裝置中液壓油量，液壓裝置控制曲柄滑塊結構調節升降的高度，再通過扶禾器與輔助扶禾固定盒對棉珠頂尖扶禾，切刀進行打頂，同時渦輪風機所產生的負壓通過軟管對棉尖進行收集。

本發明的升降打頂裝置採用的是電液控制方式，克服了由於地形和棉花長勢等原因導致棉株高度變化的問題，避免了一般升降打頂裝置由於電機控制的不穩定導致漏打、過打現象，通過流線型扶禾器扶禾再經過輔助輔扶禾固定盒前端分株對棉珠頂端扶禾，同時圓形切刀快速切割，實現精準打頂。相較於一般扶禾打頂方式更精準穩定、功耗小、打頂效率高。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖（液壓控制箱、軟管未畫出）；

圖2為本發明的整體左視示意圖；

圖3為圖1中升降打頂裝置示意圖；

圖4為圖3中液壓裝置剖視結構示意圖；

圖5為圖3中的刀具組結構示意圖；

圖6為圖3中輔助扶禾固定盒和抽風殼結構示意圖。

圖中，1為後懸梁，2為橫梁，3為扶禾器，4為前懸梁，5為扶禾器固定架，6為輔助扶禾固定盒，7為傳動帶，8為切割帶輪，9為機架副梁，10為傳動盒，11為帶輪，12為牽引板，13為CCD相機，14為託板，15為液壓裝置，16為固定板，17為渦輪風機，18為殘芽回收箱，19為固定端板，20為U型固定螺栓，21為打頂傳動軸，22為支撐軸承，23為圓形切刀，24為帶橢圓齒輪，25為連杆，26曲柄，27為固定橫梁，28為銷軸，29為液壓杆，30為液壓活塞，31為液壓缸蓋，32為液壓缸，33為抽風殼。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明作進一步詳細描述：

實施例1：

參照附圖1種電液控制棉花打頂機包括升降打頂裝置、扶禾裝置、圖像採集處理裝置、殘芽回收裝置、動力牽引裝置和機架，其特徵在於升降打頂裝置位於機架的下端中部，扶禾裝置位於機架下端升降打頂裝置兩側固定於前梁上，圖像採集處理裝置位於扶禾器中部固定於前梁上，殘芽回收裝置置於機架上端，動力牽引裝置與拖拉機的動力輸出軸和牽引裝置連接。

實施例2：

本實例與實施例1的區別在於所述的機架包括後懸梁1、橫梁2、前懸梁4、託板14，上述的後懸梁1與前懸梁4用六個個橫梁2通過焊接連接成整個機架，兩個託板14分別安裝在機架兩邊第二個橫梁2靠近後懸梁1連接處上端，用於安放其他零部件。

實施例3：

本實例與實施例1的區別在於所述的圖像採集處理裝置包括四組CCD相機13，每組一個CCD相機13設置在每組兩片扶禾器3中部固定於橫梁上。

實施例4：

本實例與實施例1的區別在於所述的扶禾裝置包括四組扶禾器3，每組扶禾裝置由兩片扶禾器3組成，兩片扶禾器3位於升降打頂裝置兩側通過扶禾器固定架5固定於前懸梁4上。

實施例5：

本實例與實施例1的區別在於所述的升降打頂裝置包括切割帶輪8、打頂傳動軸21、支撐軸承22、圓形切刀23、輔助扶禾固定盒6、帶橢圓齒輪24、連杆25、曲柄26、固定橫梁27、固定端板19、銷軸28、液壓裝置15、液壓杆28、液壓活塞30、液壓缸蓋31、液壓缸32，升降打頂裝置中的升降部分採用電液控制的曲柄滑塊結構，電液控制中液壓機架由固定橫梁27、固定端板19、銷軸28構成，液壓裝置15通過銷軸28固定於液壓機架上，液壓機架通過兩片固定板16和U型固定螺栓20固定於後懸梁1上，高度傳感液壓控制箱置於機架上，曲柄26通過銷軸28固定在固定橫梁27上，一端通過銷軸28與液壓裝置15連接，另一端與連杆25連接，連杆25連接與輔助扶禾固定盒6上，高度傳感液壓控制箱控制液壓裝置15中的油量，通過曲柄26與連杆25構成的曲柄滑塊結構控制輔助扶禾固定盒6的升降，升降打頂裝置中的打頂部分採用圓形切刀23與輔助扶禾固定盒6的組合結構，切割帶輪8在傳送帶7的驅動下將轉動傳給打頂傳動軸21，打頂傳動軸21下端為橢圓柱形設計與圓形切刀23、帶橢圓齒輪24和輔助扶禾固定盒6連接，圓形切刀23與帶橢圓齒輪24置於輔助扶禾固定盒6內，棉株頂端通過扶禾器3聚攏，再通過輔助扶禾固定盒6再次聚攏，圓形切刀23實現打頂，打頂部分通過支撐軸承22固定於前懸梁4上，打頂傳動軸下端橢圓形設計不僅可以驅動圓形切刀23切割打頂，而且輔助扶禾固定盒6可以在曲柄26、連杆25的帶動下上下升降。

實施例6：

本實例與實施例1的區別在於所述的殘芽回收裝置包括殘芽回收箱18、渦輪風機17、抽風殼33，殘芽回收箱18置於機架上部固定於機架託板14上，渦輪風機17通過軟管與抽風殼33連接，抽風殼33置於輔助扶禾固定盒6上端前部，通過渦輪風機17所產生的負壓將棉花殘芽通過軟管吸入殘芽回收箱18中。

實施例7：

本實例與實施例1的區別在於所述的牽引動力裝置包括牽引板12、機架副梁9、傳動盒10、帶輪11、傳動帶7，機架副梁9焊接在前懸梁4中部，兩根機架副梁9中間用一根加強軸連接，牽引板12用螺栓固定在機架副梁9上，機架副梁9與牽引板12通過三點懸掛與拖拉機的牽引裝置用銷釘連接，傳動盒10與拖拉機動力輸出裝置相連接，傳動盒10內部通過鍵與帶輪11相連接，帶輪11通過傳送帶將動力傳遞給切割帶輪8。

本發明的工作原理為：扶禾工作由扶禾器3先聚攏棉株頂端，然後輔助扶禾固定盒6對棉株頂端分株扶禾。拖拉機的動力輸出軸通過傳動盒10驅動帶輪11，帶輪11通過傳動帶7帶動切割帶輪8旋轉，切割帶輪8帶動打頂傳動軸21來驅動圓形切刀23進行旋轉。CCD相機13採集圖像信息通過處理，液壓控制箱通過接收圖像採集處理裝置傳遞的棉株高度數據控制液壓裝置15，液壓裝置15通過曲柄26、連杆25控制輔助扶禾固定盒6的升降。

上述實施例僅為本發明的較佳的實例而已，並非是對本發明實施方式的限定，對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其他不同形式的變化和變動，這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉，凡在本發明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換和改進等，均包含在本發明的權利要求保護範圍之內。