农机作业状态监测装置的制作方法

本实用新型属于自动化设备技术领域，更具体地说，是涉及一种农机作业状态监测装置。

背景技术：

目前国内的犁铧多采用刚性连接，在作业中遇到较硬的障碍物时往往会造成过载并造成犁铧本身的损坏，现有的装置虽然能够起到过载保护的作用，但犁铧本身的运行状态无法准确获悉，灵敏度较差，从而造成返工，使得作业效率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种农机作业状态监测装置，旨在解决犁铧的运行状态无法准确获悉，灵敏度较差的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供农机作业状态监测装置，包括：

连接架，一端用于连接机车；

连接柱，固定在所述连接架的另一端；

第一啮合件，转动设置在所述连接柱上；所述第一啮合件一侧限位在所述连接柱上；所述第一啮合件底部固定有犁铧组件；

第二啮合件，滑动套设在所述连接柱上；所述第二啮合件与所述第一啮合件的另一侧啮合连接；

弹力组件，连接在所述连接柱上，并位于所述第二啮合件远离所述第一啮合件的一侧；所述弹力组件一端固定在所述连接柱上，另一端固定在所述第二啮合件上；所述弹力组件用于将所述第二啮合件压紧在第一啮合件上；和

距离感应器，安装在所述弹力组件朝向所述第二啮合件的一侧，所述距离感应器用于检测与所述第二啮合件的距离；所述距离感应器电连接有预警器；

所述第一啮合件借助所述第二啮合件的啮合力带动所述犁铧组件运动；当所述犁铧组件过载时，所述犁铧组件带动所述第一啮合件摆动，所述第一啮合件用于向所述距离感应器一侧推挤所述第二啮合件一定距离，进而触发所述预警器。

作为本申请另一实施例，所述连接柱包括：

连接轴，一端固定在所述连接架的一侧；所述连接轴上转动设置有所述第一啮合件；

限位件，固定在所述连接轴上，所述限位件用于限位所述第一啮合件；和

多棱柱，一端固定在所述连接轴上，另一端固定在所述连接架的另一侧；所述多棱柱行滑动套设有所述第二啮合件；所述多棱柱与所述连接轴同轴设置；

所述第二啮合件上开设有与所述多棱柱匹配的棱柱状滑槽；所述第一啮合件借助所述限位件和所述第二啮合件定位在所述连接轴上。

作为本申请另一实施例，所述第二啮合件远离所述弹力组件的一侧面上固定有第二啮合齿，所述第一啮合件上固定有用于与所述第二啮合齿啮合连接的第一啮合齿；所述第一啮合件和所述第二啮合件通过所述第一啮合齿和所述第二啮合齿啮合连接。

作为本申请另一实施例，所述第一啮合齿和所述第二啮合齿均为锯齿状；所述第一啮合齿和所述第二啮合齿的截面均为三角形。

作为本申请另一实施例，所述弹力组件包括：

调节件，连接在所述多棱柱上；和

弹力件，处于受压状态，且一端固定在所述弹力件上，另一端固定在所述第二啮合件上。

作为本申请另一实施例，沿所述多棱柱长度方向上开设有多个定位孔，所述定位孔用于与定位销连接；所述调节件借助所述定位销和所述定位孔调节相对于所述第二啮合件之间的距离。

作为本申请另一实施例，所述犁铧组件包括：

连接杆，一端固定在所述第一啮合件的底部；和

犁铧，与所述连接杆的另一端固定连接。

作为本申请另一实施例，所述农机作业状态监测装置还包括：

驱动电机，固定在连接架上；所述驱动电机设置有输出轴，所述输出轴上套装有卷绕轮；和

牵引绳，一端所述连接杆上，另一端固定在所述卷绕轮上。

作为本申请另一实施例，所述农机作业状态监测装置还包括控制器，所述控制器分别与所述距离感应器、所述预警器和所述驱动电机电连接；所述控制器用于在所述距离感应器采集的距离至低于阈值时，按照一定的时间间隔依次开启所述预警器和所述驱动电机。

作为本申请另一实施例，所述连接架靠近所述犁铧组件的一端固定有弯曲件，所述弯曲件的一端固定有所述连接轴，所述弯曲件的另一端固定有所述多棱柱；所述第一啮合件和所述第二啮合件位于所述弯曲件的内侧。

本实用新型提供的农机作业状态监测装置有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型农机作业状态监测装置中连接架一端用于连接机车，另一端固定有连接柱。在连接柱上转动设置有第一啮合件，并且滑动套设有第二啮合件。第一啮合件一侧限位在连接柱上，另一侧与第二啮合件啮合连接；在第一啮合件的底部固定有犁铧组件；在连接柱上连接有弹力组件，弹力组件位于第二啮合件远离第一啮合件的一侧。弹力组件一端连接在连接柱上，另一端固定在第二啮合件上。在弹力组件朝向第二啮合件的一侧固定有距离感应器，距离感应器电连接有预警器，预警器用于在距离感应器检测与距离第二啮合件的距离低于阈值时预警。弹力组件用于将第二啮合件压紧在第一啮合件上。第一啮合件通过与第二啮合件的啮合力带动犁铧组件运动，并且当犁铧组件过载时，犁铧组件驱使第一啮合件与第二啮合件产生相对运动，此时第一啮合件向距离感应器一侧推挤第二啮合件，最终触发预警器。由于本申请中当犁铧组件过载时，第一啮合件和第二啮合件产生相对转动，此时犁铧组件给予第一啮合件与第二啮合件的扭矩力，大于弹力组件的压力。犁铧组件向相对于连接架的外侧摆动，进而从过载处滑出，避免了对相关结构的破坏。并且一旦第一啮合件与第二啮合件发生相对转动，即会使第一啮合件和第二啮合件之间间距增大，并触发预警器，保证了本装置的灵敏度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的农机作业状态监测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的预警器触发时的第一啮合齿和第二啮合齿的连接示意图；

图3为本实用新型实施例提供的连接架和犁铧组件的连接示意图；

图4为本实用新型实施例提供的犁铧组件过载时连接架与犁铧组件的连接示意图；

图5为本实用新型实施例提供的连接柱的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的驱动电机与卷绕轮的连接示意图。

图中：1、连接架；2、第一啮合件；3、第二啮合件；4、多棱柱；5、调节件；6、连接杆；7、犁铧；8、牵引绳；9、驱动电机；10、弯曲件；11、弹力件；12、距离感应器；13、调节件；14、定位孔；15、定位销；16、连接轴；17、限位件；18、卷绕轮；19、第一啮合齿；20、第二啮合齿。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1和图2，现对本实用新型提供的农机作业状态监测装置进行说明。农机作业状态监测装置，包括：连接架1、连接柱、第一啮合件2、第二啮合件3、弹力组件和距离感应器12。连接架1一端用于连接机车。连接柱固定在连接架1的另一端。第一啮合件2转动设置在连接柱上；第一啮合件2一侧限位在连接柱上；第一啮合件2底部固定有犁铧组件。第二啮合件3滑动套设在连接柱上；第二啮合件3与第一啮合件2的另一侧啮合连接。弹力组件连接在连接柱上，并位于第二啮合件3远离第一啮合件2的一侧；弹力组件一端固定在连接柱上，另一端固定在第二啮合件3上；弹力组件用于将第二啮合件3压紧在第一啮合件2上。距离感应器12安装在弹力组件朝向第二啮合件3的一侧，距离感应器12用于检测与第二啮合件3的距离；距离感应器12电连接有预警器。第一啮合件2借助第二啮合件3的啮合力带动犁铧组件运动；当犁铧组件过载时，犁铧组件带动第一啮合件2摆动，第一啮合件2向距离感应器12一侧推挤第二啮合件3一定距离，进而触发预警器。

本实用新型提供的农机作业状态监测装置有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型农机作业状态监测装置中连接架1一端用于连接机车，另一端固定有连接柱。在连接柱上转动设置有第一啮合件2，并且滑动套设有第二啮合件3。第一啮合件2一侧限位在连接柱上，另一侧与第二啮合件3啮合连接；在第一啮合件2的底部固定有犁铧组件；在连接柱上连接有弹力组件，弹力组件位于第二啮合件3远离第一啮合件2的一侧。弹力组件一端连接在连接柱上，另一端固定在第二啮合件3上。在弹力组件朝向第二啮合件3的一侧固定有距离感应器12，距离感应器12电连接有预警器，预警器用于在距离感应器12检测与距离第二啮合件3的距离低于阈值时预警。弹力组件用于将第二啮合件3压紧在第一啮合件2上。第一啮合件2通过与第二啮合件3的啮合力带动犁铧组件运动，并且当犁铧组件过载时，犁铧组件驱使第一啮合件2与第二啮合件3产生相对运动，此时第一啮合件2向距离感应器12一侧推挤第二啮合件3，最终触发预警器。由于本申请中当犁铧组件过载时，第一啮合件2和第二啮合件3产生相对转动，此时犁铧组件给予第一啮合件2与第二啮合件3的扭矩力，大于弹力组件的压力。犁铧组件向相对于连接架1的外侧摆动，进而从过载处滑出，避免了对相关结构的破坏。并且一旦第一啮合件2与第二啮合件3发生相对转动，即会使第一啮合件2和第二啮合件3之间间距增大，并触发预警器，保证了本装置的灵敏度。

作为本实用新型提供的农机作业状态监测装置的一种具体实施方式，请参阅图5，连接柱包括：连接轴16、限位件17和多棱柱4。连接轴16一端固定在连接架1的一侧；连接轴16上转动设置有第一啮合件2。限位件17固定在连接轴16上，限位件17用于限位第一啮合件2。多棱柱4一端固定在连接轴16上，另一端固定在连接架1的另一侧；多棱柱4行滑动套设有第二啮合件3；多棱柱4与连接轴16同轴设置。第二啮合件3上开设有与多棱柱4匹配的棱柱状滑槽；第一啮合件2借助限位件17和第二啮合件3定位在连接轴16上。连接架1的一端用于连接机车，另一端可固定有弯曲件10，弯曲件10形状为u型。在弯曲件10的一端固定有连接轴16，连接轴16为光轴，第一啮合件2可沿连接轴16的轴线转动。在连接轴16与弯曲件10的固定端一侧设置有限位件17，限位件17的侧面抵接在连接轴16上，用于对第一啮合件2进行限位。在连接轴16靠近弯曲件10的一端可开设螺纹，限位件17可螺纹连接在连接轴16上。第一啮合件2与连接轴16上非螺纹的部分转动连接。在连接轴16的另一端固定有多棱柱4，多棱柱4的另一端固定在弯曲件10的另一端。多棱柱4上滑动套设有第二啮合件3，第二啮合件3内开设有与多棱柱4匹配的棱柱状滑槽。第二啮合件3可相对于滑槽滑动，但无法绕多棱柱4的轴线转动。通过将连接轴16与多棱柱4同轴设置，可保证第一啮合件2可相对于第二啮合件3转动。由于第一啮合件2的一侧限位，当犁铧组件过载时，第一啮合件2相对于第二啮合件3转动时，会向弹力组件一侧推挤第二啮合件3，该结构保证了监测的精确性。

作为本实用新型提供的农机作业状态监测装置的一种具体实施方式，请参阅图2，第二啮合件3远离弹力组件的一侧面上固定有第二啮合齿20，第一啮合件2上固定有用于与第二啮合齿20啮合连接的第一啮合齿19。第一啮合件2和第二啮合件3通过第一啮合齿19和第二啮合齿20啮合连接。第一啮合件2和第二啮合件3通过啮合连接，第二啮合件3与第一啮合件2相互抵接的一侧设置有第二啮合齿20，第一啮合件2上设置有与第二啮合齿20啮合的第一啮合齿19。在连接架1带动犁铧组件运动过程中，犁铧组件所受的作用力，由第一啮合件2传递至第一啮合齿19，由于第二啮合齿20无法沿多棱柱4转动，只能通过第一啮合齿19和第二啮合齿20之间的摩擦力驱使第二啮合件3向弹力组件滑动，当犁铧组件阻力较小时，借助第一啮合齿19与第二啮合齿20啮合时的压紧力，即可保证犁铧7的稳定运行。

作为本实用新型提供的农机作业状态监测装置的一种具体实施方式，请参阅图1，第一啮合齿19和第二啮合齿20均为锯齿状，第一啮合齿19和第二啮合齿20的截面均为三角形。将第一啮合齿19和第二啮合齿20均设计锯齿状，能够提高第一啮合件2相对于第二啮合件3转动时的灵敏度，并且锯齿状的第一啮合齿19和第二啮合齿20便于加工与制造。

作为本实用新型提供的农机作业状态监测装置的一种具体实施方式，请参阅图1，弹力组件包括：调节件135和弹力件11。调节件135连接在多棱柱4上。弹力件11处于受压状态，且一端固定在弹力件11上，另一端固定在第二啮合件3上。通过调整调节件135相对于第二啮合件3的距离，从而保证弹力件11始终处于受压状态。第二啮合件3借助弹力件11的弹力作用抵压在第一啮合件2上，犁铧组件所受到的阻力，最终转化为第一啮合件2推挤第二啮合件3以及第一啮合件2与第二啮合件3之间的摩擦力。当犁铧组件受到的阻力较小时，连接架1能够稳定带动犁铧组件运动。

作为本实用新型提供的农机作业状态监测装置的一种具体实施方式，请参阅图2，沿多棱柱4长度方向上开设有多个定位孔14，定位孔14用于与定位销15连接；调节件135借助定位销15和定位孔14调节相对于第二啮合件3之间的距离。在多棱柱4长度方向上开设有多个定位孔14，定位孔14用于与定位销15连接。定位销15用于调节调节件135相对于第二啮合件3之间的距离，当调节件135与第二啮合件3之间的距离缩短时，弹力件11再次被压缩，最终使得第一啮合件2和第二啮合件3能够相对转动的力变大，提高了犁铧组件所能承受的阻力。

作为本实用新型提供的农机作业状态监测装置的一种具体实施方式，请参阅图3和图4，犁铧组件包括：连接杆6和犁铧7。连接杆6一端固定在第一啮合件2的底部。犁铧7与连接杆6的另一端固定连接。连接杆6可垂直固定在第一啮合件2底部的侧面上，连接杆6的底端固定有犁铧7，犁铧7的工作面朝向连接架1设置，当犁铧7发生过载时，犁铧7相对于连接架1向远离连接架1的一侧摆动，此时第一啮合件2相对于第二啮合件3摆动，避免了结构的遭到破坏。

作为本实用新型提供的农机作业状态监测装置的一种具体实施方式，请参阅图6，农机作业状态监测装置还包括：驱动电机9、牵引绳8。驱动电机9固定在连接架1上；驱动电机9设置有输出轴，输出轴上套装有卷绕轮18；牵引绳8一端连接杆6上，另一端固定在卷绕轮18上。为了保证作业的持续进行，在连接架1上固定驱动电机9，驱动电机9的输出轴上固定有卷绕轮18，牵引绳8一端固定在卷绕轮18上，另一端与连接杆6固定连接，当犁铧7过载时，犁铧7带动连接杆6向远离连接架1的一侧摆动。通过驱动电机9的转动使卷绕轮18卷绕牵引绳8，从而使连接杆6向连接架1一侧摆动，从而使连接杆6复位，使犁铧7重新工作。此过程无需停机，提高了工作效率，并且需要保证驱动电机9的功率较大，能够抵抗第一啮合齿19和第二啮合齿20啮合时的摩擦力。

作为本实用新型提供的农机作业状态监测装置的一种具体实施方式，农机作业状态监测装置还包括控制器，控制器分别与距离感应器12、预警器和驱动电机9电连接；控制器用于在距离感应器12采集的距离至低于阈值时，按照一定的时间间隔依次开启预警器和驱动电机9。为了提高集成化水平，使犁铧组件在过载后能够自动复位，在距离感应器12和预警器之间设置有控制器，距离感应器12将采集的距离信息传输至控制器，当距离信息低于阈值时，控制器控制预警器预警。可在控制器内设置一定的时间差，在控制器控制预警器预警并经过相应的时间差后，控制器接通驱动电机9的电路。驱动电机9运转，从而通过牵引绳8将连接杆6进行复位。控制器通过plc编程，并且将距离感应器12连入控制器内的比较电路，通知比较结果控制驱动电机9的开启与关闭。控制器控制驱动电机9运转的时间可预先设定。通过设计控制器，无需人工干预即可实现犁铧7的复位，保证了工作强度。

作为本实用新型提供的农机作业状态监测装置的一种具体实施方式，第二啮合齿20的一侧面上固定有润滑片，润滑片用于减少驱动电机9带动第一啮合件2摆动时，第一啮合件2与第二啮合件3之间的摩擦力。为了减少驱动电机9在使犁铧7复位时的驱动力，也即减少驱动电机9的功率。以犁铧7位于连接架1右侧为例，犁铧7的工作面朝向左侧。当犁铧7发生过载时，犁铧7带动第一啮合齿19相对于第二啮合齿20逆时针转动，在第二啮合齿20的齿面指向与逆时针方向同向的齿面上固定润滑片，通过减少当驱动电机9复位连接杆6时的第一啮合齿19与第二啮合齿20之间的摩擦力，进而减少所需安装的驱动电机9的功率，减少了成本。

作为本实用新型提供的农机作业状态监测装置的一种具体实施方式，请参阅图1，连接架1靠近犁铧组件的一端固定有弯曲件10，弯曲件10的一端固定有连接轴16，弯曲件10的另一端固定有多棱柱4；第一啮合件2和第二啮合件3位于弯曲件10的内侧。通过设置弯曲件10，并与定位第一啮合件2和第二啮合件3，弯曲件10的一端固定在连接架1上，另一端用于固定连接轴16和多棱柱4，使结构更加紧凑。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。