[发明专利]一种适用于联合收割机脱粒滚筒的自适应平衡装置及控制策略

说明书

本发明提供了一种适用于联合收割机脱粒滚筒的自适应平衡装置，所述脱粒主轴的一端安装平衡装置，所述平衡装置包括电磁铁、壳体、支撑板、轴承、磁板、配重盘、永磁体和中间磁板；所述中间磁板安装在脱粒主轴上，所述中间磁板两侧的脱粒主轴上分别安装轴承；每个所述轴承外圈安装配重盘，且所述配重盘为偏质心的配重盘；所述配重盘周向均布若干通孔，每个通孔内安装永磁体；所述轴承一侧的脱粒主轴上安装支撑板，所述支撑板上安装磁板；壳体内安装电磁铁，通过电磁铁产生磁场，使两个配重盘分别与脱粒主轴相对运动。本发明可实现对滚筒振动的实时检测和动平衡，无需人工操作，实时性好，工作效率高。

技术领域

本发明涉及农机设备领域或者智能农机控制领域，特别涉及一种适用于联合收割机脱粒滚筒的自适应平衡装置及控制策略。

背景技术

脱粒滚筒工作过程中，水稻茎秆缠绕在脱粒齿杆与中心轴上，形成偏心质量。在转动过程中会产生明显的偏心振动，导致脱粒滚筒两端的轴承所受到的压力增加，使得轴承产生磨损，影响其运行稳定性，进而导致联合收割机故障率高等问题。此外，滚筒在工作中受安装误差等外部因素，也会使得整机产生很大振动，严重会导致脱粒滚筒的磨损，需要对脱粒滚筒进行动平衡。而现有的离线动平衡方法无法快速有效地解决在脱粒滚筒工作时产生的不平衡问题，因此，设计脱粒滚筒自动平衡装置及控制策略对于解决工作过程中的振动问题，提高滚筒效率有重大意义。

目前针对脱粒滚筒故障监测问题，现有技术公开了可实现滚筒不平衡故障、轴承故障以及滚筒堵塞等故障监测的故障模拟监控系统及方法；针对脱粒滚筒动平衡方法，如现有技术公开了一种电磁滑环式平衡装置以及不平衡检测系统，实现脱粒滚筒在线主动平衡调节；针对于动平衡控制方法的设计，如现有技术公开了一种可实现旋转机械不平衡力的实时监测和动态调整的动平衡控制方法，使得动平衡控制更加灵活；针对于自动平衡方法的设计，现有技术公开了用于主轴动不平衡状态的在线校正的平衡装置，可实现刚性主轴的自动平衡校正。

以上现有技术公针对于在线自动平衡以及脱粒滚筒动平衡问题提出了方法及装置设计，但是，脱粒滚筒工作状态多变，受到茎秆缠绕等外界因素干扰，会产生新的不平衡问题，现阶段的自动平衡装置及控制方法无法适用于脱粒滚筒。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种适用于联合收割机脱粒滚筒的自适应平衡装置及控制策略，可实现对滚筒振动的实时检测和动平衡，无需人工操作，实时性好，工作效率高。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种适用于联合收割机脱粒滚筒的自适应平衡装置，所述脱粒滚筒包括脱粒主轴，所述脱粒主轴的一端安装平衡装置，所述平衡装置包括电磁铁、壳体、支撑板、轴承、磁板、配重盘、永磁体和中间磁板；

所述中间磁板安装在脱粒主轴上，所述中间磁板两侧的脱粒主轴上分别安装轴承；每个所述轴承外圈安装配重盘，且所述配重盘为偏质心的配重盘；所述配重盘周向均布若干通孔，每个通孔内安装永磁体；所述轴承一侧的脱粒主轴上安装支撑板，所述支撑板上安装磁板；所述中间磁板、轴承、支撑板和配重盘位于壳体内；壳体内安装电磁铁，通过电磁铁产生磁场，使两个配重盘分别与脱粒主轴相对运动。

进一步，所述壳体安装在滚筒安装侧板上；所述滚筒安装侧板上安装电源，所述电源与电磁铁内的线圈连通。

进一步，每个所述配重盘上相邻通孔内的永磁体磁极相异。

进一步，所述磁板、中间磁板和配重盘上的永磁体形成自锁磁场，使配重盘与脱粒主轴同步转动；通过电磁铁产生磁场，破环自锁磁场，从而主动带动配重盘转动，使配重盘与脱粒主轴相对转动。

进一步，还包括所述控制系统，所述控制系统包括振动传感器、转速传感器、单片机；