[发明专利]直驱式超高压水射流自适应切秆免耕播种机

说明书

本发明属于农业机械技术领域。涉及一种直驱式超高压水射流自适应切秆免耕播种机，包括机架、种箱、链轮、镇压轮架、镇压轮、开沟器和变速箱，拖拉机动力输出轴与变速箱的动力输入轴连接，还包括水箱、控制箱、卫星天线、蓄电池、摄像头、后置水射流喷头、前置水射流喷头、压秆轮、增压分流装置和切割角度调节装置；利用卫星天线测量机具前进速度，并根据前进速度的不同，实时调节前置水射流喷头的射流方向，保证最佳的切割效果；采用图像处理技术实现二次切割，实时监测前置水射流喷头切割效果，当存在未被切断的秸秆时，则打开后置水射流喷头完成二次切割。

技术领域

本发明涉及一种直驱式超高压水射流自适应切秆免耕播种机，属于农业机械技术领域。

背景技术

保护性耕作技术具有减少风蚀、水蚀，改良土壤和提高土壤固碳能力等效益，免少耕播种是其关键技术之一。免耕播种是指在一定程度秸秆残茬覆盖的地表进行播种作业，而秸秆的存在一般会造成堵塞，影响免耕播种机的作业性能。

现有防堵技术按照防堵形式分为重力切茬防堵、动力驱动防堵和秸秆流动防堵等形式，主要依靠开沟圆盘在机具自身重力下切割秸秆，动力输出轴输出动力粉碎秸秆和增设防堵装置等原理或方式。这些防堵形式在作业时，其工作部件直接与土壤或秸秆接触，各有优点但也存在一定局限性，而使用超高压水射流技术切割秸秆则是非接触式，即射流喷头位于秸秆上方，在一定靶距下利用高压射流进行切割，其通用性强且切割能力好。

将超高压水射流切秆防堵技术应用于免耕播种，主要涉及水射流增压方式、切割参数和压秆装置等方面选择与设计。增压方式按照增压泵的不同可分为回转驱动式直驱泵和线性驱动式增压泵，因田间作业时使用线性驱动式增压泵需要额外柴油机提供动力，会造成机具体型大和压实土壤等问题，所以可以选择使用直驱泵，利用拖拉机动力输出轴直接提供增压动力；水射流切割参数主要包括射流压力、靶距等方面，为高效率完成切割作业，需要增加智能装置实现自适应调节；因地表秸秆排列错乱且覆盖量不均匀，需要设计压秆装置辅助切割。综合上述条件，设计了一种直驱式超高压水射流自适应切秆免耕播种机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直驱式超高压水射流自适应切秆免耕播种机，其直接使用拖拉机动力输出轴所供应的动力，通过直驱式三柱塞超高压泵对水进行增压，不需要额外动力源，减小机具体型；利用卫星天线测量机具前进速度，并根据前进速度的不同，实时调节前置水射流喷头的射流方向，保证最佳的切割效果；采用图像处理技术实现二次切割，实时监测前置水射流喷头切割效果，当存在未被切断的秸秆时，则打开后置水射流喷头完成二次切割；设计了一种装有弹齿的压秆轮，压实秸秆辅助切割的同时，可以将切割后的秸秆拨向两侧，清理出种带。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种直驱式超高压水射流自适应切秆免耕播种机，包括机架2、种箱4、链轮9、镇压轮架10、镇压轮11、开沟器12和变速箱20，拖拉机动力输出轴与变速箱20的动力输入轴连接，所述装置还包括水箱1、控制箱5、卫星天线6、蓄电池7、摄像头8、后置水射流喷头13、前置水射流喷头15、压秆轮17、增压分流装置和切割角度调节装置；其中，

水箱1、控制箱5、卫星天线6、蓄电池7和摄像头8固定在机架2上；

后置水射流喷头13固定在开沟器12正前方；摄像头8位于开沟器12与镇压轮11之间，摄像头8朝向地面，对地面进行实时拍照，并将图像信息传递给控制箱5；

增压分流装置包括直驱式三柱塞超高压泵3、柱塞式蓄能器21和圆柱形分流器22；

直驱式三柱塞超高压泵3包括旋转轴3-1、超高压泵进水口3-2、泵体3-3和超高压泵出水口3-4；其中，直驱式三柱塞超高压泵3固定在机架2上；所述直驱式三柱塞超高压泵3的泵体3-3的两端分别设有超高压泵进水口3-2和超高压泵出水口3-4；变速箱20的动力输出轴与直驱式三柱塞超高压泵3的旋转轴3-1相连；超高压泵进水口3-2和水箱1的出水口连接；