[发明专利]一种联合收割机脱粒滚筒自动平衡装置及控制方法

说明书

本发明提供一种联合收割机脱粒滚筒自动平衡装置及控制方法，包括环形外壳体、配重滑块、环形导轨、环形内壳体、永磁铁和动平衡检测系统；环形内壳体位于环形外壳体里面，环形导轨安装在环形外壳体和环形内壳体之间，配重滑块有多个且沿环形导轨周向分布，每个配重滑块均设有电磁螺线管；永磁铁周向均匀排列于内壳体内壁；动平衡检测系统包括检测机构和控制器；检测机构用于测量脱粒滚筒轴的振动信号和脱粒滚筒的转速；控制器计算脱粒滚筒的不平衡量，包括相位和所需配重，并根据相位和所需配重的结果通过导线控制电磁螺线管的电流，从而控制配重滑块在环形导轨上移动，实现联合收割机脱粒滚筒在线主动动平衡调节，提升脱粒效果和工作效率。

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，尤其涉及一种联合收割机脱粒滚筒自动平衡装置及控制方法。

背景技术

转子在农用机械中被广泛使用，而转子的不平衡问题加剧了整机的振动与噪声，进而导致工作效果降低，机器故障频发，机器工作寿命缩短。脱粒滚筒是联合收获机进行脱粒分离的主要工作部件，在装配前通常会在动平衡机上进行平衡，但由于动平衡机无法确保支承状态与机器完全相同，且装配后转子的边界条件改变，同时又受到传动部件的影响，故转子运转时会产生新的不平衡。

脱粒滚筒的传动具有传动多级、传动路径较长的特征，尤其当工作转速较高时，链传动的运动不均匀性便逐渐显现出来，加剧了链的振动与冲击，破坏了脱粒滚筒稳定的工作状态，进而影响其平衡状态。

转子平衡原理的中心思想是消除多余的惯性离心力，使其合力为零，通常采用加重或去重的方式。在确定转子不平衡的位置及大小后，可在该位置通过打孔等方式去除一定的质量，消除多余的离心力；或者在其反方向通过焊接、加装垫片等方式进行加重，使加重产生的离心力与转子原有不平衡质量产生的离心力互相抵消。现有的动平衡方法是在回转件不平衡量的反向添加配重，这对于轴向直接传动的回转件具有较好的平衡效果。而带、链传动均属于侧边偏载传动，其对回转件不平衡量的影响，更多的体现在相位上。而传统的在线动平衡方式往往忽略了传动对不平衡相位的影响，这就导致了平衡效果不佳，许用剩余不平衡量达不到要求。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种联合收割机脱粒滚筒自动平衡装置及控制方法，通过在线动平衡检测系统的加速度传感器和转速传感器分别采集脱粒滚筒振动和转速信号，控制器对信号进行处理，计算脱粒滚筒的不平衡量，即相位和所需配重，控制配重滑块沿环形导轨到达指定位置，能够实现联合收割机脱粒滚筒在线主动动平衡调节，减少检修时间，提升联合收割机脱粒滚筒的脱粒效果和工作效率。

本发明的技术方案是：一种联合收割机脱粒滚筒自动平衡装置，包括环形外壳体、配重滑块、环形导轨、环形内壳体、永磁铁和动平衡检测系统；

所述环形内壳体位于环形外壳体里面，所述环形导轨安装在环形外壳体和环形内壳体之间，所述配重滑块有多个且沿环形导轨周向分布，每个配重滑块均设有电磁螺线管；永磁铁周向均匀排列于内壳体内壁；所述动平衡检测系统包括检测机构和控制器；所述检测机构用于测量脱粒滚筒轴的振动信号和脱粒滚筒的转速；所述控制器分别与检测机构和电磁螺线管连接。

上述方案中，所述检测机构包括加速度传感器和转速传感器；所述加速度传感器用于测量脱粒滚筒轴的振动信号；所述转速传感器用于测量脱粒滚筒的转速。

上述方案中，所述控制器分别与加速度传感器和转速传感器连接；所述加速度传感器测量脱粒滚筒轴的振动信号，转速传感器测量脱粒滚筒的转速，并将信号传送给控制器，控制器计算脱粒滚筒的不平衡量，包括相位和所需配重，并根据相位和所需配重的结果通过导线控制电磁螺线管的电流，从而控制配重滑块在环形导轨上移动，当到达指定位置时停止，平衡完成。

上述方案中，所述环形内壳体用于套接在脱粒滚筒幅盘上，与脱粒滚筒轴同心安装。

上述方案中，所述永磁铁的磁极沿内壳体法线方向。

一种根据所述的联合收割机脱粒滚筒自动平衡装置的控制方法，包括以下步骤：